Breve biografía de Ernest Rutherford. Biografía de Ernest Rutherford. Submarinos y reacción nuclear

56. ERNEST RUTHERFORD (1871–1937) Ernest Rutherford es considerado el físico experimental más importante del siglo XX. Es la figura central en nuestro conocimiento de la radiactividad, y también el hombre que sentó las bases de la física nuclear. aparte de tu

¿Cómo clasificó Ernest Rutherford las ciencias? Durante la mayor parte del siglo XX (desde la década de 1910 hasta la de 1960), muchos físicos menospreciaron a sus colegas científicos que investigaban en otras áreas de las ciencias naturales. Dicen que cuando la mujer de un americano

Rutherford (Reseford), Ernest (Rutherford, Ernest, 1871–1937), físico inglés 52 La ciencia se divide en física y coleccionismo de sellos. Como se da en el libro el "famoso ingenio" de Rutherford. JB Burks "Ernest Rutherford en Manchester" (1962). ? Birks J. B. Rutherford en Manchester. – Londres, 1962, pág.

Bevin, Ernest (1881-1951), político laborista británico, 1945-1951. ministro de asuntos exteriores29Si abres esta caja de Pandora, no sabes qué tipo de caballos de Troya van a saltar de allí.Sobre el Consejo de Europa; dado en el libro. R. Barclay "Ernest Bevin y el Ministerio de Relaciones Exteriores" (1975).

Renan, Ernest (Renan, Ernest, 1823-1892), historiador francés 23b Milagro griego. // Milagro griego “Oración a la Acrópolis” (1888) “Durante mucho tiempo ya no creía en un milagro en el sentido literal; y el destino único del pueblo judío, que conduce a Jesús y al cristianismo, me parecía algo

ernesto rutherford nació el 30 de agosto de 1871 en Brightwater, un lugar pintoresco de Nueva Zelanda. Fue el cuarto hijo de James Rutherford y Martha Thomson, de origen escocés, y de los doce hijos, fue el más dotado. Ernest completó la escuela primaria de manera brillante, recibiendo 580 puntos de 600 posibles y un bono de £ 50 para continuar su educación.
En Nelson College, donde Ernest Rutherford ingresó al quinto grado, los maestros notaron su excepcional habilidad matemática. Pero Ernest no se convirtió en matemático. Tampoco llegó a ser humanista, aunque mostró notables habilidades para los idiomas y la literatura. El destino se complació en ordenar que Ernest se interesara por las ciencias naturales: física y química.
Después de graduarse de la universidad, Rutherford ingresó a la Universidad de Canterbury, y ya en su segundo año entregó un informe sobre la "Evolución de los elementos", en el que sugirió que los elementos químicos son sistemas complejos que consisten en las mismas partículas elementales. El informe de estudiante de Ernest no fue debidamente apreciado en la universidad, pero su trabajo experimental, por ejemplo, la creación de un receptor de ondas electromagnéticas, sorprendió incluso a los principales científicos. Solo unos meses después, se le otorgó la "Beca de 1851", que distinguió a los graduados más talentosos de las universidades provinciales inglesas.
Después de eso, Rutherford trabajó durante tres años en Cambridge, en el Laboratorio Cavendish, bajo la dirección del famoso físico Joseph-John Thomson. En 1898 comenzó a estudiar la radiactividad. El primer descubrimiento fundamental de Rutherford en esta área -el descubrimiento de la falta de homogeneidad de la radiación emitida por el uranio- dio a conocer su nombre en el mundo científico; gracias a él, el concepto de radiación alfa y beta entró en la ciencia.
En el mismo año, Rutherford, de 26 años, fue invitado a Montreal como profesor en la Universidad McGill, la mejor de Canadá. Esta universidad lleva el nombre de su fundador, un inmigrante de Escocia, que al final de su vida logró enriquecerse. Antes de que Rutherford se fuera a Canadá, J. Thomson le entregó una carta de recomendación, donde estaba escrito: “Nunca ha habido un científico joven en mi laboratorio con tanto entusiasmo y habilidades para la investigación original como el Sr. Rutherford, y estoy seguro de que si es elegido, creará una destacada escuela de física en Montreal…”. La predicción de Thomson se hizo realidad. Rutherford trabajó en Canadá durante 10 años y de hecho creó allí una escuela científica.
En 1903, el científico de 32 años fue elegido miembro de la Royal Society of London, la Academia Británica de Ciencias.
En 1907, Rutherford y su familia se mudaron de Canadá a Inglaterra para ocupar el puesto de profesor de física en la Universidad de Manchester. Inmediatamente después de su llegada, Rutherford emprendió estudios experimentales de radiactividad. Junto a él trabajó su asistente y alumno, el físico alemán Hans Geiger (1882-1945), quien desarrolló el método de ionización para medir la intensidad de la radiación, el conocido contador Geiger. Rutherford realizó una serie de experimentos que confirmaron que las partículas alfa son átomos de helio doblemente ionizados. Junto con otro estudiante, Ernest Marsden (1889-1970), estudió el paso de partículas alfa a través de delgadas placas de metal. Con base en estos experimentos, el científico propuso un modelo planetario del átomo: en el centro del átomo hay un núcleo alrededor del cual giran los electrones. Rutherford predijo el descubrimiento del neutrón, la posibilidad de fisión de núcleos atómicos de elementos ligeros y transformaciones nucleares artificiales.
Durante 18 años, desde 1919 hasta el final de su vida, Rutherford dirigió el Laboratorio Cavendish, fundado en 1874. Antes que él, estuvo liderada por los grandes físicos ingleses Maxwell, Rayleigh y Thomson. Rutherford no vivió apenas unos años antes de que los físicos alemanes Otto Hahn (1879-1968) y Lise Meitner (Meitner) (1878-1968) descubrieran la fisión del uranio.
Según Patrick Blackett, uno de los colaboradores más cercanos de Rutherford, este descubrimiento " en cierto sentido, fue el último de los grandes descubrimientos de la física nuclear, que difiere de la física de partículas elementales. Rutherford no vivió para ver el clímax del desarrollo de la dirección, que de hecho era el ámbito de su actividad científica".

El 30 de agosto de 1871 nació Sir Ernest Rutherford, físico británico nacido en Nueva Zelanda, conocido como el "padre" de la física nuclear, también ganador del Premio Nobel de Química en 1908.

Decidimos recordar la biografía del famoso científico e ilustrar sus principales hitos en nuestra selección de fotos.

Nacido el 30 de agosto de 1871 en la ciudad de Spring - Brove (Nueva Zelanda) en el seno de una familia de emigrantes escoceses. Su padre trabajaba como mecánico y agricultor de lino, su madre era maestra. Ernest fue el cuarto de los 12 hijos de Rutherford y el más talentoso.

Casa en foxhill , donde ernesto parte gastada mi infancia

"Las ciencias se dividen en dos grupos: la física y la filatelia"

Ya al ​​terminar la escuela primaria, como primer alumno, recibió un bono de £ 50 para continuar su educación. Gracias a esto, Rutherford ingresó a la universidad en Nelson (Nueva Zelanda).

Retrato de Rutherford en 1892 cuando era estudiante en Canterbury College

Después de graduarse de la universidad, el joven aprobó los exámenes en la Universidad de Canterbury y aquí se dedicó seriamente a la física y la química.

« Si un científico no puede explicar lo que está haciendo a una señora de la limpieza que limpia el piso de su laboratorio, entonces él mismo no entiende lo que está haciendo.«

Rutherford con estudiantes En Montreal , Estado de California. 1899

JJ Thomson, como muchos grandes profesores de física a fines del siglo XIX, reunió a un grupo de jóvenes brillantes " estudiantes de investigación" alrededor tuyo . Directamente entre ellos está su protegido. Ernest Rutherford.

Participó en la creación de una sociedad estudiantil científica e hizo un informe en 1891 sobre el tema "Evolución de los elementos", donde se expresó por primera vez la idea de que los átomos son sistemas complejos construidos a partir de las mismas partes constituyentes.

Hans Geiger estaba en Rutherford socio principal en investigar de 1907 a 1913

En un momento en que la idea de Dalton de la indivisibilidad del átomo dominaba la física, esta idea parecía absurda, y el joven Rutherford incluso tuvo que disculparse con sus colegas por "obvias tonterías".

ernesto Rutherford (primero desde la izquierda en la fila inferior) con colegas

Cierto, después de 12 años, Rutherford probó su caso. Después de graduarse de la universidad, Ernest se convirtió en profesor de secundaria, pero esta ocupación claramente no era de su agrado. Rutherford, el mejor graduado del año, recibió una beca y se fue a Cambridge, el centro científico de Inglaterra, para continuar sus estudios.

Rutherford (segundo desde la izquierda, fila superior) con compañeros de clase en 1896

En el Laboratorio Cavendish, Rutherford creó un transmisor para la comunicación por radio en un radio de 3 km, pero dio prioridad a su invento al ingeniero italiano G. Marconi, y él mismo comenzó a estudiar la ionización de gases y aire. El científico notó que la radiación de uranio tiene dos componentes: rayos alfa y beta. Fue una revelación.

Rutherford me gustó buen juego en golf los domingos. De izquierda a derecha: rafael Cazador de aves , F. tu aston , Rutherford , GRAMO. Y. taylor

En Montreal, mientras estudiaba la actividad del torio, Rutherford descubrió un nuevo gas, el radón. En 1902, en su obra "La causa y naturaleza de la radiactividad", el científico sugirió por primera vez que la causa de la radiactividad es la transición espontánea de unos elementos a otros. Encontró que las partículas alfa tienen carga positiva, su masa es mayor que la masa de un átomo de hidrógeno y la carga es aproximadamente igual a la carga de dos electrones, y esto se parece a los átomos de helio.

Boda ernesto y María Rutherford , 28 Junio 1900 en Nueva Zelanda

En 1903, Rutherford se convirtió en miembro de la Royal Society of London, y de 1925 a 1930 fue su presidente.

Ernest Rutherford en el Congreso Solvay de 1911

En 1904 se publicó la obra fundamental del científico "Sustancias radiactivas y su radiación", que se convirtió en una enciclopedia para los físicos nucleares. En 1908, Rutherford se convirtió en premio Nobel de investigación sobre elementos radiactivos. Rutherford, jefe del laboratorio de física de la Universidad de Manchester, creó una escuela de físicos nucleares, sus alumnos.

Rutherford siempre ha reunido a su alrededor a un grupo de jóvenes talentos brillantes.Foto de 1910

Junto con ellos, se dedicó al estudio del átomo, y en 1911 finalmente llegó al modelo planetario del átomo, sobre el cual escribió en un artículo publicado en la edición de mayo del Philosophical Journal. El modelo no fue aceptado de inmediato, fue aprobado solo después de que los estudiantes de Rutherford, en particular N. Bohr, lo finalizaron.

Cockcroft, Rutherford y Walton en 1932

Escultura de un joven Ernest Rutherford. Monumento en Nueva Zelanda

El científico murió el 19 de octubre de 1937 en Cambridge. Como muchos grandes personajes de Inglaterra, Ernest Rutherford descansa en la Catedral de St. Paul, en el "Science Corner", al lado de Newton, Faraday, Darenne, Herschel.

Primera página del artículo de E. Rutherford en Philosophical Magazine, 6, 21 (1911), en el que se introduce por primera vez el concepto de "núcleo atómico".

El núcleo atómico, descubierto hace 100 años por E. Rutherford, es un sistema conectado de protones y neutrones que interactúan. Cada núcleo atómico es único a su manera. Para describir los núcleos atómicos, se han desarrollado varios modelos que describen características específicas individuales de los núcleos atómicos. El estudio de las propiedades de los núcleos atómicos abrió un nuevo mundo: el mundo cuántico subatómico, que condujo al establecimiento de nuevas leyes de conservación y simetría. Los conocimientos adquiridos en física nuclear se utilizan ampliamente en las ciencias naturales, desde el estudio de los sistemas vivos hasta la astrofísica.

1. 1911 Rutherford descubre el núcleo atómico.

En la edición de junio de 1911 de Philosophical Magazine, se publicó el trabajo de E. Rutherford "Dispersión de partículas α y β por la materia y la estructura del átomo", en el que se introdujo por primera vez el concepto. "núcleo atómico".
E. Rutherford analizó los resultados del trabajo de G. Geiger y E. Marsden sobre la dispersión de partículas α en láminas de oro delgadas, en el que inesperadamente se encontró que un pequeño número de partículas α se desvían en un ángulo mayor que 90°. Este resultado contradecía el modelo entonces dominante del átomo de J. J. Thomson, según el cual el átomo constaba de electrones cargados negativamente y una cantidad igual de electricidad positiva distribuida uniformemente dentro de una esfera de radio R ≈ 10 - 8 cm Para explicar los resultados obtenidos por Geiger y Marsden, Rutherford desarrolló un modelo para la dispersión de una carga eléctrica puntual por otra carga puntual basado en la ley de Coulomb y las leyes de movimiento de Newton y obtuvo la dependencia de la probabilidad de dispersión de partículas α a través de un ángulo θ en la energía E de la partícula α incidente

La distribución angular de las partículas α medidas por Geiger y Marsden solo podría explicarse suponiendo que el átomo tiene una carga central distribuida en una región de tamaño<10 -12 см. Результирующий заряд ядра приблизительно равен Ae/2, где A - вес атома в атомных единицах массы, e - фундаментальная единица заряда. Точность определения величины заряда ядра золота составила ≈ 20%. Так возникла планетарная модель атома, согласно которой атом состоит из массивного положительно заряженного атомного ядра и вращающихся вокруг него электронов. Так как в целом атом электрически нейтрален - положительный заряд ядра компенсировался отрицательным зарядом электронов. Число электронов в атоме определялось величиной заряда ядра Z.

En 1910, un joven científico llamado Marsden llegó al laboratorio de Rutherford para trabajar. Le pidió a Rutherford que le diera un problema muy simple. Rutherford le indicó que contara las partículas alfa que pasaban a través de la materia y encontrara su dispersión. Al mismo tiempo, Rutherford señaló que, en su opinión, Marsden no encontraría nada destacable. Rutherford basó sus consideraciones en el modelo de Thomson del átomo aceptado en ese momento. De acuerdo con este modelo, el átomo estaba representado por una esfera de tamaño 10 -8 cm con una carga positiva igualmente distribuida, en la que se intercalaron electrones. Las oscilaciones armónicas de este último determinaron los espectros de emisión. Es fácil demostrar que las partículas α deberían pasar fácilmente a través de una esfera de este tipo y no se puede esperar que se dispersen de una manera especial. Las partículas α gastaron toda la energía en su camino para arrojar electrones, que ionizaron los átomos circundantes.
Marsden, bajo la guía de Geiger, comenzó a hacer sus observaciones y pronto notó que la mayoría de las partículas α atraviesan la materia, pero todavía hay una dispersión notable y algunas partículas parecen rebotar. Cuando Rutherford escuchó esto, dijo:
— Es imposible. Esto es tan imposible como lo es que una bala rebote en el papel.
Esta frase muestra cuán concreta y figurativamente vio el fenómeno.
Marsden y Geiger publicaron su trabajo, y Rutherford decidió de inmediato que el concepto actual del átomo era erróneo y necesitaba una revisión radical.
Estudiando la ley de distribución de las partículas α reflejadas, Rutherford trató de determinar qué distribución del campo dentro del átomo es necesaria para determinar la ley de dispersión, bajo la cual las partículas α pueden incluso regresar. Llegó a la conclusión de que esto es posible cuando la carga completa no se concentra en todo el volumen del átomo, sino en el centro. El tamaño de este centro, al que llamó núcleo, es muy pequeño: 10 -12 —10 -13 centímetros de diámetro. Pero, ¿dónde, entonces, poner los electrones? Rutherford decidió que los electrones cargados negativamente deberían distribuirse; pueden retenerse debido a la rotación, cuya fuerza centrífuga equilibra la fuerza de atracción de la carga positiva del núcleo. En consecuencia, el modelo del átomo no es más que una especie de sistema solar, que consta de un núcleo - el sol y electrones - los planetas. Entonces creó su modelo del átomo.
Este modelo se encontró con un completo desconcierto, ya que contradecía algunos de los entonces, aparentemente inquebrantables, fundamentos de la física..

PL Kapita. "Memorias del profesor E. Rutherford"

1909-1911 Experimentos de G. Geiger y E. Marsden

G. Geiger y E. Marsden vieron que al pasar a través de una delgada hoja de oro, la mayoría de las partículas α, como era de esperar, vuelan sin desviarse, pero se encontró inesperadamente que algunas de las partículas α se desvían en ángulos muy grandes. Algunas partículas alfa se dispersaron incluso en la dirección opuesta. Los cálculos de la fuerza del campo eléctrico de los átomos en los modelos de Thomson y Rutherford muestran una diferencia significativa entre estos modelos. La intensidad de campo de una carga positiva distribuida sobre la superficie de un átomo en el caso del modelo de Thomson es ~10 13 V/m. En el modelo de Rutherford, la carga positiva ubicada en el centro del átomo en la región R< 10 -12 см создаёт напряженности поля на 8 порядков больше. Только такое сильное электрического поле массивного заряженного тела может отклонить α-частицы на большие углы, в то время как в слабом электрическом поле модели Томсона это было невозможно.

E. Rutherford, 1911 "Es bien sabido queα - yβ -las particulas, al chocar con atomos de una sustancia, experimentan una desviacion de un camino recto. Esta dispersión es mucho más notoria enβ -partículas queα -partículas, porque tienen momentos y energías mucho más bajos. Por lo tanto, no hay duda de que tales partículas de rápido movimiento penetran en los átomos que encuentran en su camino, y que las desviaciones observadas se deben a un fuerte campo eléctrico que actúa dentro del sistema atómico. Por lo general, se suponía que la dispersión del hazα - oβ -los rayos cuando pasan a través de una placa delgada de materia es el resultado de numerosas pequeñas dispersiones durante el paso de los átomos de materia. Sin embargo, las observaciones hechas por Geiger y Marsden mostraron que algunosα - las partículas en una sola colisión son desviadas por un ángulo mayor a 90°. Un cálculo simple muestra que debe existir un fuerte campo eléctrico en el átomo para que se cree una desviación tan grande en una sola colisión.

1911 E. Rutherford. núcleo atómico

α + 197 Au → α + 197 Au

ernesto rutherford (1891-1937)

Partiendo del modelo planetario del átomo, Rutherford derivó una fórmula que describe la dispersión de partículas α en una fina lámina de oro, consistente con los resultados de Geiger y Marsden. Rutherford asumió que las partículas α y los núcleos atómicos con los que interactúan pueden considerarse como masas y cargas puntuales y que solo actúan fuerzas repulsivas electrostáticas entre los núcleos cargados positivamente y las partículas α y que el núcleo es tan pesado en comparación con la partícula α que no se mueva durante la interacción. Los electrones giran alrededor del núcleo atómico en escalas atómicas características de ~10-8 cm y, debido a su pequeña masa, no afectan la dispersión de las partículas α.

Primero, Rutherford obtuvo la dependencia del ángulo de dispersión θ de una partícula α con energía E del valor del parámetro de impacto b de una colisión con un núcleo puntual masivo. b - parámetro de impacto - la distancia mínima a la que la partícula α se acercaría al núcleo si no hubiera fuerzas repulsivas entre ellos, θ - el ángulo de dispersión de la partícula α, Z 1 e - la carga eléctrica de la partícula α , Z 2 e - los núcleos de carga eléctrica.
Luego, Rutherford calculó qué fracción del haz de partículas α con energía E se dispersa a través del ángulo θ, dependiendo de la carga del núcleo Z 2 e y la carga de la partícula α Z 1 e. Así, en base a las leyes clásicas de Newton y Coulomb, se obtuvo la famosa fórmula de dispersión de Rutherford. La suposición principal para obtener la fórmula fue que el átomo contiene un centro masivo con carga positiva, cuyo tamaño es R< 10 -12 см.

E. Rutherford, 1911: “La suposición más simple es que el átomo tiene una carga central distribuida en un volumen muy pequeño, y que las grandes desviaciones individuales se deben a la carga central como un todo, y no a sus partes constituyentes. Al mismo tiempo, los datos experimentales no son lo suficientemente precisos como para negar la posibilidad de la existencia de una pequeña parte de la carga positiva en forma de satélites ubicados a cierta distancia del centro ... Cabe señalar que el aproximado encontrado El valor de la carga central del átomo de oro (100e) coincide aproximadamente con el valor que tendría un átomo de oro compuesto por 49 átomos de helio, cada uno con una carga de 2e. Quizás esto sea solo una coincidencia, pero es muy tentador desde el punto de vista de la emisión de átomos de helio por parte de la sustancia radiactiva, que lleva dos unidades de carga.

JJ Thomson y E. Rutherford

E. Rutherford, 1921:“El concepto de la estructura nuclear del átomo surgió originalmente de los intentos de explicar la dispersión de las partículas α en ángulos grandes al pasar a través de capas delgadas de materia. Dado que las partículas α tienen una gran masa y alta velocidad, estas desviaciones significativas fueron más notables; ¡señalaron la existencia de electricidad muy intensa! o campos magnéticos dentro de los átomos. Para explicar estos resultados, fue necesario suponer que el átomo consta de un núcleo masivo cargado, de tamaño muy pequeño en comparación con el valor comúnmente aceptado del diámetro atómico. Este núcleo cargado positivamente contiene la mayor parte de la masa del átomo y está rodeado a cierta distancia por electrones negativos distribuidos de manera conocida; cuyo número es igual a la carga positiva total del núcleo. En tales condiciones, debe existir un campo eléctrico muy intenso cerca del núcleo, y las partículas α, cuando se encuentran con un átomo individual, pasando cerca del núcleo, se desvían en ángulos significativos. Suponiendo que las fuerzas eléctricas varían en proporción inversa al cuadrado de la distancia en la región adyacente al núcleo, el autor obtuvo una relación que relaciona el número de partículas α dispersas en un cierto ángulo con la carga del núcleo y la energía de la partícula α.
La cuestión de si el número atómico de un elemento es una medida real de su carga nuclear es tan importante que se deben aplicar todos los métodos posibles para resolverla. Actualmente se están realizando varios estudios en el Laboratorio Cavendish para probar la precisión de esta relación. Los dos métodos más directos se basan en el estudio de la dispersión de rayos α y β rápidos. El primer método lo utiliza Chadwick "ohm, utilizando nuevas técnicas; el último es Crowthar" ohm. Los resultados obtenidos hasta ahora por Chadwick "om confirman plenamente la identidad del número atómico con la carga nuclear dentro de los límites de la posible precisión del experimento, que para Chadwick" es de alrededor del 1%.

A pesar de que la combinación de dos protones y dos neutrones es una formación extremadamente estable, actualmente se cree que la partícula α no está incluida en la composición del núcleo como una formación estructural independiente. En el caso de los elementos radiactivos α, la energía de enlace de una partícula α es mayor que la energía requerida para separar por separado dos protones y dos neutrones del núcleo, por lo que se puede emitir una partícula α desde el núcleo, aunque es no presente en el núcleo como educación independiente.
La sugerencia de Rutherford de que el núcleo atómico puede consistir en un cierto número de átomos de helio o satélites cargados positivamente del núcleo fue una explicación completamente natural de la α radioactividad. La idea de que se pueden crear partículas como resultado de varias interacciones aún no existía en ese momento.
El descubrimiento del núcleo atómico por E. Rutherford en 1911 y el posterior estudio de los fenómenos nucleares cambiaron radicalmente nuestra comprensión del mundo que nos rodea. Ciencia enriquecida con nuevos conceptos, fue el comienzo del estudio de la estructura subatómica de la materia.

Sir Ernest Rutherford. Nació el 30 de agosto de 1871 en Spring Grove, Nueva Zelanda - murió el 19 de octubre de 1937 en Cambridge. Físico británico de origen neozelandés. Conocido como el "padre" de la física nuclear. Ganador del Premio Nobel de Química en 1908. En 1911, con su famoso experimento sobre la dispersión de partículas α, demostró la existencia de un núcleo cargado positivamente en los átomos y de electrones cargados negativamente a su alrededor. Basado en los resultados del experimento, creó un modelo planetario del átomo.

Rutherford nació en Nueva Zelanda en el pequeño pueblo de Spring Grove (ing. Spring Grove), ubicado en el norte de la Isla Sur, cerca de la ciudad de Nelson, en la familia de un granjero que cultivaba lino. Padre - James Rutherford, inmigró de Perth (Escocia). Madre: Martha Thompson, originaria de Hornchurch, Essex, Inglaterra. En ese momento, otros escoceses emigraron a Quebec (Canadá), pero la familia Rutherford tuvo mala suerte y el gobierno proporcionó un boleto de barco de vapor gratis a Nueva Zelanda, y no a Canadá.

Ernest era el cuarto hijo de una familia de doce hijos. Tenía una memoria increíble, buena salud y fuerza. Se graduó con honores de la escuela primaria con una puntuación de 580 sobre 600 y un bono de £50 para continuar sus estudios en Nelson College. Otra beca le permitió continuar sus estudios en Canterbury College en Christchurch (ahora la Universidad de Nueva Zelanda). En ese momento era una universidad pequeña con 150 estudiantes y solo 7 profesores. Rutherford es aficionado a la ciencia y desde el primer día comienza a trabajar en investigación.

Su tesis de maestría, escrita en 1892, se llamó "Magnetización del hierro durante descargas de alta frecuencia". El trabajo se refería a la detección de ondas de radio de alta frecuencia, cuya existencia fue probada en 1888 por el físico alemán Heinrich Hertz. Rutherford inventó y fabricó un dispositivo: un detector magnético, uno de los primeros receptores de ondas electromagnéticas.

Después de graduarse de la universidad en 1894, Rutherford fue maestra en una escuela secundaria durante un año.

Los jóvenes súbditos más talentosos de la corona británica, que vivían en las colonias, una vez cada dos años recibieron una beca especial que lleva el nombre de la Exposición Mundial de 1851: 150 libras por año, lo que hizo posible ir a Inglaterra para avanzar más en ciencia. En 1895, Rutherford recibió esta beca, ya que el primero que la recibió, McClaren, la rechazó. En el otoño del mismo año, después de pedir dinero prestado para un pasaje al Reino Unido, Rutherford llegó a Inglaterra al Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge y se convirtió en el primer estudiante de doctorado de su director, Joseph John Thomson.

1895 fue el primer año (por iniciativa de J. J. Thomson) en que estudiantes de otras universidades pudieron continuar el trabajo científico en los laboratorios de Cambridge. Junto con Rutherford, John McLennan, John Townsend y Paul Langevin aprovecharon esta oportunidad inscribiéndose en el Laboratorio Cavendish. Con Langevin, Rutherford trabajó en la misma habitación y se hizo amigo de él, esta amistad continuó hasta el final de sus vidas.

En el mismo año, 1895, se concluyó un compromiso con Mary Georgina Newton (1876-1945), la hija de la anfitriona de la pensión en la que vivía Rutherford. (La boda tuvo lugar en 1900, el 30 de marzo de 1901 tuvieron una hija: Eileen Mary (1901-1930), más tarde esposa de Ralph Fowler, un famoso astrofísico).

Rutherford planeó estudiar ondas de radio u ondas hertzianas, aprobar exámenes de física y obtener una maestría. Pero al año siguiente resultó que la Oficina de Correos del Reino Unido había asignado el dinero de Marconi para el mismo trabajo y se negó a financiarlo en el Laboratorio Cavendish. Dado que la beca ni siquiera alcanzaba para la comida, Rutherford se vio obligado a comenzar a trabajar como tutor y asistente de J. J. Thomson en el tema del estudio del proceso de ionización de gases bajo la acción de los rayos X. Junto con J. J. Thomson, Rutherford descubre el fenómeno de la saturación de corriente durante la ionización de gases.

Rutherford descubrió los rayos alfa y beta en 1898. Un año después, Paul Villard descubrió la radiación gamma (el nombre de este tipo de radiación ionizante, como las dos primeras, fue propuesto por Rutherford).

Desde el verano de 1898, el científico ha dado los primeros pasos en el estudio del fenómeno recién descubierto de la radiactividad del uranio y el torio. En otoño, Rutherford, por sugerencia de Thomson, habiendo superado la competencia de 5 personas, toma el puesto de profesor en la Universidad McGill en Montreal (Canadá) con un salario de 500 libras esterlinas o 2.500 dólares canadienses al año. En esta universidad, Rutherford colaboró ​​fructíferamente con Frederick Soddy, entonces asistente de laboratorio junior en el Departamento de Química, más tarde (como Rutherford) premio Nobel de química (1921). En 1903, Rutherford y Soddy propusieron y demostraron la idea revolucionaria de la transformación de elementos en el proceso de desintegración radiactiva.

Habiendo ganado gran popularidad debido a su trabajo en el campo de la radiactividad, Rutherford se convierte en un científico solicitado y recibe numerosas ofertas de trabajo en centros de investigación de todo el mundo. En la primavera de 1907 abandonó Canadá y comenzó una cátedra en la Universidad de Victoria (ahora Universidad de Manchester) en Manchester (Inglaterra), donde su salario era unas 2,5 veces superior.

En 1908, Rutherford recibió el Premio Nobel de Química "por su investigación sobre la descomposición de los elementos en la química de las sustancias radiactivas".

Al recibir la noticia de que le habían otorgado el Premio Nobel de Química, Rutherford declaró: "Toda ciencia es física o coleccionismo de sellos" (Toda ciencia es física o coleccionismo de sellos).

Un acontecimiento importante y alegre en su vida fue la elección de un científico miembro de la Royal Society de Londres en 1903, y de 1925 a 1930 se desempeñó como presidente. De 1931 a 1933, Rutherford fue presidente del Instituto de Física.

En 1914, Rutherford recibió el título de nobleza y se convirtió en "Sir Ernst". El 12 de febrero, en el Palacio de Buckingham, el rey lo nombró caballero: estaba vestido con uniforme de la corte y ceñido con una espada.

Su escudo heráldico, aprobado en 1931, el par de Inglaterra, el barón Rutherford Nelson (así se llamaba el gran físico tras ser elevado al rango de nobleza) coronaba al ave kiwi, símbolo de Nueva Zelanda. El dibujo del escudo de armas es una imagen de un exponente, una curva que caracteriza el monótono proceso de disminución del número de átomos radiactivos con el tiempo.

Logros científicos de Rutherford:

Según sus memorias, Rutherford fue un destacado representante de la escuela experimental inglesa de física, que se caracteriza por el deseo de comprender la esencia de un fenómeno físico y comprobar si puede explicarse mediante las teorías existentes (en contraste con la escuela "alemana" de experimentadores, que parte de las teorías existentes y busca ponerlas a prueba en la experiencia).

Hizo poco uso de fórmulas y recurrió poco a las matemáticas, pero fue un experimentador brillante, que recuerda a Faraday en este sentido. Una cualidad importante de Rutherford como experimentador señalada por Kapitsa fue su observación. En particular, gracias a ella, descubrió la emanación de torio, notando diferencias en las lecturas de un electroscopio que medía la ionización, con la puerta abierta y cerrada en el aparato, bloqueando el flujo de aire. Otro ejemplo es el descubrimiento de Rutherford de la transmutación artificial de elementos, cuando la irradiación de núcleos de nitrógeno en el aire con partículas alfa iba acompañada de la aparición de partículas de alta energía (protones) que tenían un mayor alcance, pero eran muy raras.

1904 - "Radiactividad"
1905 - "Transformaciones radiactivas"
1930 - "Emisiones de sustancias radiactivas" (en coautoría con J. Chadwick y C. Ellis).

12 estudiantes de Rutherford se convirtieron en ganadores del Premio Nobel de física y química. Uno de los estudiantes más talentosos, Henry Moseley, quien demostró experimentalmente el significado físico de la Ley Periódica, murió en 1915 en Gallipoli durante la operación de los Dardanelos. En Montreal, Rutherford trabajó con F. Soddy, O. Khan; en Manchester, con G. Geiger (en particular, lo ayudó a desarrollar un contador para contar automáticamente la cantidad de partículas ionizantes), en Cambridge, con N. Bohr, P. Kapitsa y muchos otros científicos famosos en el futuro.

Tras el descubrimiento de los elementos radiactivos, se inició un estudio activo de la naturaleza física de su radiación. Rutherford pudo detectar la compleja composición de la radiación radiactiva.

La experiencia fue la siguiente. La preparación radiactiva se colocó en el fondo de un canal estrecho de un cilindro de plomo y una placa fotográfica se colocó enfrente. El campo magnético actuó sobre la radiación que salía del canal. En este caso, toda la instalación estaba en el vacío.

En un campo magnético, el haz se divide en tres partes. Los dos componentes de la radiación primaria se desviaron en direcciones opuestas, lo que indicaba que tenían cargas de signos opuestos. El tercer componente mantuvo la propagación directa. La radiación con una carga positiva se llama rayos alfa, negativos - rayos beta, neutros - rayos gamma.

Estudiando la naturaleza de la radiación alfa, Rutherford realizó el siguiente experimento. En el camino de las partículas alfa, colocó un contador Geiger, que medía la cantidad de partículas emitidas en un tiempo determinado. Después de eso, usando un electrómetro, midió la carga de las partículas emitidas durante el mismo tiempo. Conociendo la carga total de las partículas alfa y su número, Rutherford calculó la carga de una de esas partículas. Resultó ser igual a dos elementales.

Mediante la desviación de partículas en un campo magnético, determinó la relación entre su carga y su masa. Resultó que hay dos unidades de masa atómica por carga elemental.

Así, se encontró que con una carga igual a dos elementales, la partícula alfa tiene cuatro unidades de masa atómica. De esto se deduce que la radiación alfa es una corriente de núcleos de helio.

En 1920, Rutherford sugirió que debería haber una partícula con una masa igual a la masa de un protón, pero sin carga eléctrica: un neutrón. Sin embargo, no pudo detectar tal partícula. Su existencia fue probada experimentalmente por James Chadwick en 1932.

Además, Rutherford especificó en un 30% la relación entre la carga del electrón y su masa.

Basándose en las propiedades del torio radiactivo, Rutherford descubrió y explicó la transformación radiactiva de los elementos químicos. El científico descubrió que la actividad del torio en una ampolla cerrada permanece sin cambios, pero si la droga se sopla incluso con un flujo de aire muy débil, su actividad se reduce significativamente. Se ha sugerido que, al mismo tiempo que las partículas alfa, el torio emite un gas radiactivo.

Los resultados del trabajo conjunto de Rutherford y su colega Frederick Soddy se publicaron en 1902-1903 en varios artículos de Philosophical Magazine. En estos artículos, tras analizar los resultados obtenidos, los autores llegan a la conclusión de que es posible transformar unos elementos químicos en otros.

Extrayendo aire de un recipiente con torio, Rutherford aisló la emanación de torio (el gas ahora conocido como torón o radón-220, uno de los isótopos del radón) e investigó su capacidad ionizante. Se encontró que la actividad de este gas disminuye a la mitad cada minuto.

Al estudiar la dependencia de la actividad de las sustancias radiactivas con el tiempo, el científico descubrió la ley de la descomposición radiactiva.

Dado que los núcleos de los átomos de los elementos químicos son bastante estables, Rutherford sugirió que se necesita una gran cantidad de energía para transformarlos o destruirlos. El primer núcleo sometido a transformación artificial es el núcleo del átomo de nitrógeno. Al bombardear nitrógeno con partículas alfa de alta energía, Rutherford descubrió la aparición de protones, los núcleos del átomo de hidrógeno.

Rutherford es uno de los pocos ganadores del Premio Nobel que ha realizado su trabajo más famoso desde que lo recibió. Junto con Hans Geiger y Ernst Marsden en 1909, realizó un experimento que demostró la existencia de un núcleo en un átomo. Rutherford pidió a Geiger y Marsden en este experimento que buscaran partículas alfa con ángulos de desviación muy grandes, lo que no se esperaba del modelo del átomo de Thomson en ese momento. Se encontraron tales desviaciones, aunque raras, y la probabilidad de desviación resultó ser una función uniforme, aunque decreciente rápidamente, del ángulo de desviación.

Rutherford admitió más tarde que cuando sugirió que sus alumnos realizaran un experimento sobre la dispersión de partículas alfa en ángulos grandes, él mismo no creía en un resultado positivo.

Rutherford pudo interpretar los datos obtenidos del experimento, lo que lo llevó a desarrollar un modelo planetario del átomo en 1911. De acuerdo con este modelo, un átomo consta de un núcleo muy pequeño con carga positiva que contiene la mayor parte de la masa del átomo y electrones ligeros que giran a su alrededor.

Por su amable disposición, Kapitsa apodó a Rutherford "El cocodrilo". En 1931, Krokodil obtuvo 15.000 libras esterlinas para la construcción y el equipamiento de un edificio de laboratorio especial para Kapitza. En febrero de 1933 se inauguró el laboratorio en Cambridge. En la pared del fondo de un edificio de 2 pisos, un enorme cocodrilo fue tallado en piedra, cubriendo toda la pared. Fue encargado por Kapitza y realizado por el famoso escultor Eric Gill. El mismo Rutherford explicó que era él. La puerta principal se abrió con una llave dorada en forma de cocodrilo.

Según Yves, Kapitsa explicó el apodo que inventó de la siguiente manera: "Este animal nunca retrocede y por lo tanto puede simbolizar la perspicacia de Rutherford y su rápido avance". Kapitsa agregó que "en Rusia, el cocodrilo se mira con una mezcla de horror y admiración".

Curiosamente, Rutherford, quien descubrió el núcleo del átomo, se mostró escéptico sobre las perspectivas de la energía nuclear: "Todos los que esperan que la transformación de los núcleos atómicos se conviertan en una fuente de energía están diciendo tonterías".