ERNEST RUTHERFORD: BIOGRAFIA E CONTRIBUTI PRINCIPALI - SCIENZA - 2024

Ernest Rutherford (1871-1937) era uno scienziato neozelandese che diede un grande contributo al campo della fisica e della chimica attraverso i suoi studi sulla radioattività e sulla struttura dell'atomo. È considerato il padre della fisica nucleare per le sue scoperte pionieristiche sulla struttura atomica.

I suoi contributi alla scienza includono la scoperta della radioattività alfa e beta, un modello atomico dell'atomo, il rivelatore di onde radio, le regole del decadimento radioattivo e l'identificazione delle particelle alfa come nuclei di elio.

Biografia

Infanzia e studi

Ernest Rutherford nacque il 30 agosto 1871 a Nelson, in Nuova Zelanda. La sua formazione si è svolta presso l'Università della Nuova Zelanda e successivamente presso l'Università di Cambridge.

Fin da giovane ha reso evidente la sua abilità e soprattutto la curiosità che l'aritmetica produceva in lui. I suoi genitori notarono questa qualità in lui e, insieme ai suoi insegnanti, lo incoraggiarono a continuare i suoi studi.

Si è rivelato uno studente esemplare ed è così che ha ottenuto un posto al Nelson College. In questa istituzione finì per essere il miglior studente in tutte le materie.

Nel campo sportivo si è avvicinato al Rugby, sport che praticava anche al college.

Facoltà

Ha sviluppato un gusto per l'insegnamento e ha partecipato come professore in diverse università per tutta la vita. In primo luogo ha insegnato fisica alla McGill University di Montreal, in Canada. Si è poi trasferito all'Università di Manchester in Inghilterra e vi è rimasto per più di un decennio.

Alla fine di questo lungo periodo di tempo, ha servito come insegnante e direttore del laboratorio Cavendish e infine ha diretto un corso presso la Royal Institution of Great Britain.

Nel 1931 Rutherford raggiunse la fama professionale, tuttavia, questo fu uno degli anni più difficili per il famoso scienziato, poiché perse la sua unica figlia durante il parto.

Nel 1937, dopo un intervento chirurgico semplice, la salute di Rutherford peggiorò improvvisamente. È così che morì il 19 ottobre 1937 a Cambridge, nel Regno Unito.

Fu sepolto accanto a Isaac Newton e Kelvin, due grandi personaggi che, come lui, rivoluzionarono la scienza.

Contributi alla scienza

Scoperta radioattività alfa e beta

Nel 1898 Rutherford iniziò i suoi studi sulle radiazioni emesse dall'uranio. I suoi esperimenti lo hanno portato a concludere che la radioattività deve avere almeno due componenti, che ha chiamato raggi alfa e beta.

Ha scoperto che le particelle alfa sono caricate positivamente e che i raggi beta hanno un potere di penetrazione maggiore dei raggi alfa. Ha anche chiamato i raggi gamma.

Ha scoperto che gli atomi non erano indistruttibili

Insieme al chimico Frederick Soddy, ha creato la Teoria della disintegrazione degli atomi, che coinvolge la disintegrazione spontanea degli atomi in altri tipi di atomi.

La disintegrazione degli atomi degli elementi radioattivi fu una scoperta fondamentale in quel momento, poiché fino ad allora si credeva che gli atomi fossero una classe di materia indistruttibile.

Grazie alle sue scoperte nell'area del decadimento degli elementi e nella chimica degli elementi radioattivi, Rutherford vinse il Premio Nobel nel 1908.

Formulato un modello atomico dell'atomo

Insieme agli scienziati Geiger e Mardsen, ha condotto uno dei più famosi esperimenti scientifici.

Sotto la direzione di Rutherford, gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti tra il 1908 e il 1913, in cui hanno puntato fasci di particelle alfa su sottili fogli di metallo e quindi hanno misurato il modello di diffusione utilizzando uno schermo fluorescente.

Grazie a questo, hanno scoperto che sebbene la maggior parte delle particelle volasse direttamente, alcune rimbalzavano in tutte le direzioni, comprese alcune che tornavano direttamente alla sorgente.

Questo era impossibile da giustificare con l'antico modello dell'atomo, quindi Rutherford interpretò i dati per formulare il modello atomico di Rutherford nel 1911.

Ha inventato un rilevatore di onde radio

Il fisico tedesco Heinrich Hertz ha dimostrato l'esistenza delle onde elettromagnetiche alla fine del 1880.

Rutherford ha deciso di misurare il suo effetto sugli aghi in acciaio magnetizzato. Questo esperimento lo ha portato a inventare un rilevatore per quelle che ora chiamiamo onde radio. Questo ricevitore radio divenne parte della rivoluzione delle comunicazioni nota come telegrafia senza fili.

Rutherford ha migliorato il suo dispositivo e per un breve periodo ha detenuto il record mondiale di distanza alla quale le onde elettromagnetiche potevano essere rilevate.

Sebbene Rutherford sia stato superato da Marconi, la sua scoperta è ancora considerata un contributo importante in questo campo.

Scoperto il nucleo atomico

Attraverso gli esperimenti sulla lamina d'oro, Rutherford scoprì che tutti gli atomi contenevano un nucleo in cui erano concentrate la loro carica positiva e la maggior parte della loro massa.

Il suo modello dell'atomo conteneva la nuova caratteristica che un'alta carica centrale concentrata in un piccolo volume dell'atomo era responsabile della maggior parte della sua massa.

Nel suo modello, il nucleo era orbitato da elettroni di piccola massa. Questo modello è passato al modello atomico di Bohr, che applicava la teoria quantistica.

La sua scoperta del nucleo atomico è considerata il suo più grande contributo alla scienza.

Scoperto il protone

Nel 1917 divenne la prima persona a trasformare un oggetto in un altro. Ha convertito gli atomi di azoto in atomi di ossigeno bombardando l'azoto con particelle alfa. Questa è stata la prima osservazione di una reazione nucleare indotta ed è considerata la scoperta del protone.

Nel 1920, Rutherford propose il nucleo di idrogeno come una nuova particella e stabilì il termine protone per esso.

Ha teorizzato l'esistenza del neutrone

Nel 1921 teorizzò che doveva esserci una particella neutra nel nucleo dell'atomo per compensare l'effetto repulsivo dei protoni caricati positivamente creando una forza nucleare attrattiva; senza particelle, il nucleo collasserebbe.

Per questo motivo, Rutherford teorizzò l'esistenza del neutrone e stabilì il termine con cui è conosciuto oggi.

Il neutrone fu scoperto nel 1932 dallo scienziato James Chadwick che aveva studiato e lavorato con Rutherford.

Padre della fisica nucleare

Grazie al suo lavoro sul campo, come condurre la prima reazione nucleare, dimostrare la natura del decadimento radioattivo come processo nucleare e stabilire la struttura dell'atomo, è conosciuto come il padre della fisica nucleare.

Il suo lavoro è stato di grande importanza per la futura ricerca e sviluppo sul campo.

Rutherford servì anche come ispirazione e mentore per molti scienziati; un gran numero dei suoi studenti ha vinto premi Nobel. Era anche considerato il più grande sperimentatore dai tempi di Faraday.

Lavoro e riconoscimenti

Nel 1896, quando la radioattività fu scoperta dal fisico Antoine Henri Becquerel, Rutherford identifica e stabilisce tre elementi principali della radiazione, che chiamò raggi alfa, beta e gamma, dimostrando così che le particelle alfa sono nuclei di elio.

Ciò gli ha permesso di descrivere la sua teoria della struttura atomica, che si è rivelata la prima teoria a dettagliare l'atomo come un nucleo denso e specificare che gli elettroni ruotano attorno ad esso.

Nel 1908 vinse il Premio Nobel per la Chimica e ottenne la nomina di Sir nel 1914. Tra le sue più grandi opere scritte ci sono: Radioactivity (1904), Radiation of radioactivestances (1930) e The New Alchemy (1937).

Lo scienziato fu nominato presidente della Royal Society tra il 1925 e il 1930. Nel 1924 fu anche insignito della medaglia Franklin.

Dopo sette anni, già nel 1931, sarebbe arrivato alla nobiltà e nel suo paese fu riconosciuto come un personaggio eroico. Per questo motivo ha sentito un grande legame con il suo paese natale.

Riferimenti

1. Ernest Rutherford: padre della scienza nucleare. Recupero da media.newzealand.com.
2. Ernest Rutherford - Importanti scienziati - la fisica degli Stati Uniti Recuperato da phys Componentesheuniverse.com.
3. I 10 principali contributi di Ernest Rutherford alla scienza (2016) Estratto da learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Estratto da wikipedia.org.