ERNEST RUTHERFORD: BIOGRAPHIE UND HAUPTBEITRÄGE - WISSENSCHAFT - 2025

Ernest Rutherford (1871-1937) war ein neuseeländischer Wissenschaftler, der durch seine Studien zur Radioaktivität und zur Struktur des Atoms einen großen Beitrag zur Physik und Chemie leistete. Er gilt als Vater der Kernphysik für seine bahnbrechenden Entdeckungen über die Atomstruktur.

Zu seinen wissenschaftlichen Beiträgen gehören die Entdeckung der Alpha- und Beta-Radioaktivität, ein Atommodell des Atoms, der Radiowellendetektor, die Regeln des radioaktiven Zerfalls und die Identifizierung von Alpha-Partikeln als Heliumkerne.

Biografie

Kindheit und Studium

Ernest Rutherford wurde am 30. August 1871 in Nelson, Neuseeland, geboren. Seine Ausbildung fand an der University of New Zealand und später an der University of Cambridge statt.

Schon in jungen Jahren machte er seine Fähigkeiten und insbesondere die Neugier, die die Arithmetik in ihm hervorrief, deutlich. Seine Eltern bemerkten diese Eigenschaft in ihm und ermutigten ihn zusammen mit seinen Lehrern, sein Studium fortzusetzen.

Er erwies sich als vorbildlicher Student und so bekam er einen Platz am Nelson College. In dieser Einrichtung war er der beste Schüler in allen Fächern.

Auf dem Sportplatz lehnte er sich an Rugby, eine Sportart, die er auch im College praktizierte.

Fakultät

Er entwickelte eine Vorliebe für das Unterrichten und war zeitlebens Professor an verschiedenen Universitäten. Er unterrichtete zunächst Physik an der McGill University in Montreal, Kanada. Anschließend zog er an die Universität von Manchester in England und blieb dort mehr als ein Jahrzehnt.

Am Ende dieser langen Zeit war er Lehrer und Direktor des Cavendish-Labors und leitete schließlich einen Kurs an der Royal Institution of Great Britain.

1931 erlangte Rutherford beruflichen Ruhm, dies war jedoch eines der schwierigsten Jahre für den renommierten Wissenschaftler, da er während der Geburt seine einzige Tochter verlor.

Nach einer unkomplizierten Operation verschlechterte sich 1937 Rutherfords Gesundheit plötzlich. So starb er am 19. Oktober 1937 in Cambridge, Großbritannien.

Er wurde neben Isaac Newton und Kelvin begraben, zwei großen Charakteren, die wie er die Wissenschaft revolutionierten.

Beiträge zur Wissenschaft

Entdeckte Alpha- und Beta-Radioaktivität

1898 begann Rutherford seine Studien über die von Uran emittierte Strahlung. Seine Experimente führten ihn zu dem Schluss, dass Radioaktivität mindestens zwei Komponenten haben muss, die er Alpha- und Betastrahlen nannte.

Er fand heraus, dass Alpha-Teilchen positiv geladen sind und dass Beta-Strahlen eine größere Durchdringungskraft haben als Alpha-Strahlen. Er nannte auch Gammastrahlen.

Er entdeckte, dass Atome nicht unzerstörbar waren

Zusammen mit dem Chemiker Frederick Soddy entwickelte er die Theorie des Zerfalls von Atomen, die den spontanen Zerfall von Atomen in andere Arten von Atomen beinhaltet.

Der Zerfall der Atome radioaktiver Elemente war zu dieser Zeit eine wichtige Entdeckung, da bis dahin angenommen wurde, dass Atome eine Klasse unzerstörbarer Materie sind.

Dank seiner Entdeckungen auf dem Gebiet des Zerfalls von Elementen und in der Chemie radioaktiver Elemente erhielt Rutherford 1908 den Nobelpreis.

Formulierte ein Atommodell des Atoms

Zusammen mit den Wissenschaftlern Geiger und Mardsen führte er eines der bekanntesten wissenschaftlichen Experimente durch.

Unter der Leitung von Rutherford führten die Wissenschaftler zwischen 1908 und 1913 eine Reihe von Experimenten durch, bei denen sie Strahlen von Alpha-Partikeln auf dünne Metallbleche richteten und dann das Ausbreitungsmuster unter Verwendung eines Fluoreszenzschirms maßen.

Dank dessen entdeckten sie, dass die meisten Partikel zwar direkt flogen, einige jedoch in alle Richtungen abprallten, einschließlich einiger, die direkt zur Quelle zurückkehrten.

Dies war mit dem alten Modell des Atoms nicht zu rechtfertigen, daher interpretierte Rutherford die Daten, um 1911 das Rutherford-Atommodell zu formulieren.

Erfand einen Funkwellendetektor

Der deutsche Physiker Heinrich Hertz hat Ende der 1880er Jahre die Existenz elektromagnetischer Wellen nachgewiesen.

Rutherford beschloss, seine Wirkung auf magnetisierte Stahlnadeln zu messen. Dieses Experiment führte ihn dazu, einen Detektor für das zu erfinden, was wir heute Radiowellen nennen. Dieser Funkempfänger wurde Teil der Kommunikationsrevolution, die als drahtlose Telegraphie bekannt ist.

Rutherford verbesserte sein Gerät und hielt für kurze Zeit den Weltrekord für die Entfernung, über die elektromagnetische Wellen erfasst werden konnten.

Obwohl Rutherford von Marconi übertroffen wurde, gilt seine Entdeckung immer noch als wichtiger Beitrag auf diesem Gebiet.

Entdeckte den Atomkern

Durch die Goldfolienexperimente entdeckte Rutherford, dass alle Atome einen Kern enthielten, in dem ihre positive Ladung und der größte Teil ihrer Masse konzentriert waren.

Sein Modell des Atoms enthielt das neue Merkmal, dass eine hohe zentrale Ladung, die in einem kleinen Volumen des Atoms konzentriert war, für den größten Teil seiner Masse verantwortlich war.

In seinem Modell wurde der Kern von massearmen Elektronen umkreist. Dieses Modell ging zu Bohrs Atommodell über, das die Quantentheorie anwendete.

Seine Entdeckung des Atomkerns gilt als sein größter Beitrag zur Wissenschaft.

Das Proton entdeckt

1917 verwandelte er als erster einen Gegenstand in einen anderen. Er wandelte Stickstoffatome in Sauerstoffatome um, indem er Stickstoff mit Alpha-Partikeln beschoss. Dies war die erste Beobachtung einer induzierten Kernreaktion und wird als Entdeckung des Protons angesehen.

1920 schlug Rutherford den Wasserstoffkern als neues Teilchen vor und etablierte den Begriff Proton dafür.

Er theoretisierte die Existenz des Neutrons

1921 theoretisierte er, dass sich im Atomkern ein neutrales Teilchen befinden muss, um die abstoßende Wirkung positiv geladener Protonen durch die Erzeugung einer attraktiven Kernkraft zu kompensieren. Ohne Partikel würde der Kern zusammenbrechen.

Aus diesem Grund theoretisierte Rutherford die Existenz des Neutrons und legte den Begriff fest, unter dem es heute bekannt ist.

Das Neutron wurde 1932 von dem Wissenschaftler James Chadwick entdeckt, der mit Rutherford studiert und gearbeitet hatte.

Vater der Kernphysik

Dank seiner Arbeit auf diesem Gebiet, wie der Durchführung der ersten Kernreaktion, dem Nachweis der Natur des radioaktiven Zerfalls als Kernprozess und der Festlegung der Struktur des Atoms, gilt er als Vater der Kernphysik.

Seine Arbeit war für die zukünftige Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet von großer Bedeutung.

Rutherford diente auch vielen Wissenschaftlern als Inspiration und Mentor. Eine große Anzahl seiner Schüler gewann Nobelpreise. Er galt auch als der größte Experimentator seit Faraday.

Arbeit und Anerkennung

Als der Physiker Antoine Henri Becquerel 1896 Radioaktivität entdeckte, identifizierte und etablierte Rutherford drei Hauptelemente der Strahlung, die er Alpha-, Beta- und Gammastrahlen nannte, und demonstrierte damit, dass Alpha-Teilchen Heliumkerne sind.

Dies ermöglichte es ihm, seine Theorie der Atomstruktur zu beschreiben, die sich als erste Theorie herausstellte, die das Atom als dichten Kern detaillierte und spezifizierte, dass sich Elektronen um es drehen.

1908 war er der Nobelpreisträger für Chemie und erhielt 1914 die Ernennung zum Sir. Zu seinen größten schriftlichen Arbeiten gehören: Radioaktivität (1904), Strahlung radioaktiver Substanzen (1930) und The New Alchemy (1937).

Der Wissenschaftler wurde zwischen 1925 und 1930 zum Präsidenten der Royal Society ernannt. 1924 wurde ihm auch die Franklin-Medaille verliehen.

Nach sieben Jahren, bereits 1931, hätte er den Adel erreicht und wurde in seinem Land als Heldencharakter anerkannt. Aus diesem Grund fühlte er sich seinem Geburtsland sehr verbunden.

Verweise

1. Ernest Rutherford: Vater der Nuklearwissenschaft. Von media.newzealand.com wiederhergestellt.
2. Ernest Rutherford - Wichtige Wissenschaftler - die Physik der U. Von phys Componentesheuniverse.com wiederhergestellt.
3. Ernest Rutherfords 10 Hauptbeiträge zur Wissenschaft (2016) Abgerufen von learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Von wikipedia.org wiederhergestellt.