Biografía de Ernest Rutherford | Científicos famosos.

Observación: Esta traducción se proporciona con fines educativos y puede contener errores o ser imprecisa.

Vivió de 1871 – 1937.
Ernest Rutherford es el padre de la física y química nuclear. Había descubierto y había denominado núcleo atómico, el protón, la partícula alfa y las partículas beta. Descubrió el concepto de vida media nuclear y logró la primera transformación deliberada de un elemento en otro, cumpliendo con una de las pasiones de los alquimistas antiguas.

Principios

Ernest Rutherford nació el 30 de agosto de 1871, en la aldea de Brightwater en Isla Sur de Nueva Zelanda. Su padre, James Rutherford, era un agricultor de Escocia y su madre, Martha Thompson, era un profesor de Inglaterra.
Ernest era el cuarto de los 12 niños sus padres trajeron para arriba en Nueva Zelandia, y fue bendecido con gran inteligencia y un talento para los deportes, especialmente el rugby fútbol. Leer su primer libro de ciencia en la edad de 10 años y fue cautivado por lo que aprendió, cuidadosamente realizando los experimentos el libro sugerido.
Él atendió high School secundaria Nelson College, en la pequeña ciudad de Nelson, donde sus tasas embarque fueron financiados por una beca.
A la edad de 18 años marchó a la ciudad de Christchurch, donde él había ganado una beca a Universidad de Cantorbery, ahora la Universidad de Canterbury.
En 1893 se graduó con honores de primera clase en matemáticas y ciencias físicas.
En 1895 obtuvo una licenciatura en química y geología de la Universidad de Canterbury y pasó un corto tiempo trabajando como maestra de escuela. Luego obtuvo una beca que le permitió estudiar en el extranjero. Él decidió ir a la Universidad de Cambridge en el Reino Unido para trabajar en laboratorio de Thomson.

Cambridge, Montreal, Manchester y regreso a Cambridge

Rutherford llegó a Cambridge en 1895 y el novato de 24 años de edad se hizo sentir muy bienvenidos por Thomson y su esposa Rosa.
Rutherford había inventado un receptor de radio en Nueva Zelanda y mejorado en Cambridge, donde él construyó un mundo-record-breaking receptor capaz de detectar ondas de radio a media milla. Sin embargo, la batalla para desarrollar la radio era uno que perdería rápidamente a Guglielmo Marconi. Rutherford no importaba en lo más mínimo. Su trabajo de radio no era tan intelectualmente estimulante como otro trabajo que realizó en Cambridge sobre la radiactividad y los efectos de los rayos x en los gases.
Trabajo de investigación de Rutherford fue notablemente avanzado para un hombre joven, impresionando enormemente Thomson. En 1898, cuando subió una silla en la física en la Universidad McGill de Montreal, Thomson recomienda que Rutherford debe ser designado a él.
"Nunca he tenido un estudiante con más entusiasmo o capacidad para la investigación original que el Sr. Rutherford".
J. j. Thomson
Premio Nobel de física 1906
Y así en 1898 Rutherford navegó a Canadá, ocupando una Cátedra, de sólo 27. McGill llevó a cabo el trabajo que condujo a 1908 Premio Nobel en química.
En 1907, después de nueve años en McGill, Rutherford navegó hacia el Reino Unido, donde había sido nombrado a la Cátedra de física de la Universidad de Manchester.
Movimiento final de Rutherford vino en 1919 con retiro de Thomson como el profesor de Cavendish de física Experimental en la Universidad de Cambridge. Rutherford, su antiguo alumno, ahora envejecido 48, fue nombrado como su reemplazo.

Contribuciones más significativas de Rutherford a la ciencia

Descubrimiento de la radiación alfa y beta

A partir de 1898 Rutherford estudió la radiación emitida por el uranio. Descubrió dos tipos diferentes de radiación, que llamó alfa y beta.
Permitiendo que la radiación del uranio para pasar a través de un creciente número de capas de papel de aluminio, descubrió:

• las partículas beta tienen mayor poder penetrante que los rayos alfa

Por la dirección de su movimiento en un campo magnético, deduce:

• las partículas alfa son cargadas positivamente

Mediante la medición de la relación de masa a carga, formó la hipótesis de que:

• las partículas alfa son iones de helio con una carga 2 +

Con su compañero de trabajo, Frederick Soddy, Rutherford llegó a la conclusión de que:

• las partículas alfa son atómicas en la naturaleza
• partículas alfa son producidas por la desintegración de los átomos más grandes – y así átomos no son, como todo el mundo había creído, indestructible
• cuando grandes átomos emiten partículas alfa se convierten en átomos más pequeños un poco – para que un elemento radioactivo se transforma en otros elementos cuando decae

Soddy, quien él mismo más tarde ganaría un premio Nobel, estaba exhausto por el esfuerzo de mantener el ritmo de Rutherford:
"Abandonado todo para seguirlo (Rutherford). Durante más de dos años, vida científica se hizo agitada a un grado raro en la vida de un individuo, raro tal vez en la vida de una institución."
Frederick Soddy, 1877 a 1956
Premio Nobel de química 1921
Rutherford, acuñó los términos alfa, beta y gamma para los tres tipos más comunes de radiación nuclear. Todavía usamos estos términos hoy en día. (Radiación gamma fue descubierta por Paul Villard en París, Francia en 1900).
Rutherford comenzó su investigación de la radiación alfa y beta en el mismo año Pierre y Marie Curie descubrieron el Polonio radiactivo elementos nuevos y radio.
"Tengo que seguir adelante, como siempre hay gente en mi camino. Tengo que publicar mi presente trabajo tan rápidamente como sea posible para mantener en la carrera. Los mejores velocistas en este camino de investigación son Becquerel y los Curies".
Ernest Rutherford
En 1907 Rutherford descubrió que los elementos radiactivos tienen vidas medias, él acuñó el término período de Half-Life para identificar el fenómeno.
Rutherford fue galardonado con el premio 1908 Nobel en química "por"sus investigaciones sobre la desintegración de los elementos y la química de sustancias radiactivas.

La edad del planeta tierra y datación radiométrica

Rutherford se dio cuenta de que fuente de helio de la tierra en gran parte es producido por el decaimiento de elementos radiactivos. Él ideó un método para fechar las rocas relacionadas con la edad la cantidad de helio presente en ellos.
Basa en el hecho de que nuestro planeta es todavía volcánicamente activo, señor Kelvin había indicado edad de la tierra podría ser no más de 400 millones de años. Dijo que la tierra podría ser más antigua que esto sólo si podía encontrar alguna nueva fuente de energía que calienta internamente.
Rutherford identificó la nueva fuente, la energía liberada por la desintegración radiactiva de elementos.
También comenzó la ciencia de datación radiométrica, usando los productos de decaimiento radiactivo para averiguar cosas de la edad.
"Lord Kelvin tenía limitada la edad de la tierra, siempre que no se descubrió ninguna nueva fuente (de energía). Esa palabra profética refiere a lo que ahora estamos examinando esta noche, radio!"
Ernest Rutherford

Descubrimiento del núcleo atómico

Después de su traslado a la Universidad de Manchester, Rutherford y dos de sus investigadores, Hans Geiger y Ernest Marsden – llevado a cabo en 1909 uno de los hito experimentos en ciencia – el experimento de la lámina de oro.
Rutherford comenzó el experimento porque estaba perplejo de que partículas de alfa menos de lo esperado de una muestra de radio estaban llegando a un nuevo detector en su laboratorio. El único medio de las partículas que viajan a través de era una pequeña cantidad de aire. La enorme cantidad de energía por partículas alfa debería permitirles viajar a través de una pequeña cantidad de aire tranquilo, con ninguna desviación.
Él dio a Geiger y Marsden la tarea de investigar hasta qué punto desviadas de su camino rectilíneo generalmente partículas alfa pasando a través de una hoja muy delgada de la hoja de oro.
Geiger y Marsden utilizan una muestra de radio para proporcionar un chorro de partículas alfa, que pasa a través de la lámina de oro. Donde terminaron las partículas alfa fue grabado eléctricamente.
Los resultados fueron notables. Si oro fuera una sustancia suave en la escala atómica, como se había creído que, se esperaba una leve desviación de partículas alfa. De hecho, mayoría de las partículas alfa disparo directo el oro sin la desviación, pero algunos eran desviado enormemente, incluso 'rebotando' recto del oro. Rutherford fue completamente sorprendido por esto. Famoso, él comparó a disparar armas de fuego de un acorazado en el papel de tejido y descubrir que algunas de las cáscaras fueron rebotando desde el papel de tejido.
Rutherford explica el efecto proponiendo un nuevo modelo para el átomo, reemplazando el modelo de pudín de ciruelas de su antiguo mentor Thomson.
Su nuevo modelo requiere átomos tienen un núcleo pequeño y muy denso. Y con este paso, inspirado por sus datos experimentales, Rutherford descubrió el núcleo atómico.

J. j. Thomson había modelado el átomo como una esfera en que la masa y carga positiva fueron separadas uniformemente. Electrones orbitaban dentro de la esfera positiva. Esto fue llamada el modelo del pudín del ciruelo.

Los resultados del experimento de la hoja de oro permitieron a Rutherford construir un modelo más exacto del átomo, en el que casi toda la masa estaba concentrada en un núcleo pequeño, denso. La mayor parte del volumen del átomo era espacio vacío. La escala fue tal que el núcleo era como una mosca flotando en un estadio de fútbol, recordando por supuesto que la marcha era mucho más pesada que el estadio! Electrones orbitaban a cierta distancia del núcleo. Esto fue llamada el modelo de Rutherford. Se asemeja a planetas que orbitan una estrella.
Aunque Rutherford recibió un premio Nobel por sus trabajos anteriores, su descubrimiento del núcleo atómico fue probablemente su mayor logro.
Un 26-year-old Niels Bohr, que fue pasando el tiempo como estudiante de investigación en el laboratorio de Rutherford en 1912, estaba intrigado por el modelo de Rutherford del átomo. Podía ver que en términos de la física clásica, la separación de carga en el núcleo positivo y electrones orbiting era inestable. Exploró las implicaciones de tal átomo, conduce directamente al primer modelo cuántico del átomo – el átomo de Rutherford-Bohr.
"Rutherford es un hombre que puede confiar él viene regularmente y pregunta cómo van las cosas y habla sobre los detalles más pequeños – Rutherford es un hombre tan excepcional y realmente interesado en el trabajo de todas las personas que le rodean.
Niels Bohr, 1885 a 1962
Premio Nobel de física 1922

Descubrimiento de las reacciones nucleares

Rutherford logró la primera transformación deliberada de un elemento en otro. En 1919 convirtió por bombardear nitrógeno con partículas alfa átomos de nitrógeno en átomos de oxígeno. Esta reacción nuclear fue escrita inicialmente:
¹⁴ N + α → ¹⁷O + ¹H

Descubrimiento del protón

Encontrar el hidrógeno producido en la reacción nuclear anterior, Rutherford comenzó a sospechar que el núcleo de hidrógeno puede realmente ser una partícula fundamental, un bloque de construcción de todos los núcleos atómicos.
Formalizó en 1920, dándole un nombre a esta partícula: el protón. La primera reacción nuclear se podría escribir:
¹⁴ N + α → ¹⁷O + protón

Predicción de la existencia del neutrón

Rutherford realizó cálculos de la estabilidad de los núcleos atómicos. Él encontró que salvo algunas partículas neutras se añadieron al núcleo, la repulsión de los protones cargados positivamente causaría núcleos a desintegrarse. En 1920 esta partícula hipotética llamó el neutrón.
James Chadwick, Subdirector Rutherford de investigación, descubrió el neutrón en 1932, probando su existencia por el experimento.

Algunos datos personales y al final

Rutherford no exactamente se ajustan al estereotipo de científico. Era un hombre directo, sin complicaciones, que habló de su mente. No estaba demasiado preocupado con su apariencia; algunas personas confundieron al gran científico para un granjero!
Él era bien sabido para sus reservas ilimitadas de energía y entusiasmo, que dejó un número de sus trabajadores exhaustos.
"Rutherford entusiasmo y vigor abundante naturalmente afectados todos. Para trabajar el laboratorio por la tarde fue la regla en lugar de la excepción, especialmente para nosotros los alemanes, cuya estancia en Montreal se limitaba... Tenía una risa grande, abundante que se hizo eco a través del laboratorio todo."
Otto Hahn, 1879 a 1958
Premio Nobel de química de 1944
En el verano de 1900, dos años después de trasladarse a Montreal, Rutherford navegó para que Nueva Zelanda para casarse con María Georgina Newton, quien se había convertido en dedicado mientras viven en Christchurch. Tenían un niño, Eileen Mary, nacido en 1901. Cuando tenía 20, Eileen se casó con el famoso físico Ralph H. Fowler. Eileen murió en 1930, nueve días después de dar a luz a su cuarto hijo. Rutherford y su esposa sobrevivieron a su hija, toma consuelo en sus nietos, quienes se convirtieron en académicos.
Rutherford visitaría sus investigadores diariamente, aprobación o desaprobación, crítica o elogio el trabajo habían estado haciendo, escuchando sus problemas, hacer sugerencias. Podía ser contundente cuando pensó que la gente estaba haciendo las cosas mal, pero sus trabajadores lo veneran porque sabían que por encima de todo, toda su energía se estaba aplicando para empujar las fronteras del conocimiento humano, y siempre dio a sus trabajadores crédito completo para su investigación.
Rutherford era un hombre inspirador y, como había sido el caso de Thomson, un número inusualmente grande de sus investigadores se encendió para ganar premios Nobel, entre ellos James Chadwick, Cecil Powell, Niels Bohr, Otto Hahn, Frederick Soddy, John Cockcroft, Ernest Walton y Edward Appleton.
Su voz floreciente era el más ruidoso muchos de sus colegas habían oído hablar. Becarios de Geoffrey, un compañero profesor de Cambridge, escribió:
Éramos una sociedad educada y esperaba llevar una vida tranquila enseñanza mecánica y escuchar a mis colegas senior suavemente pero oblicuamente se burla de uno con el otro. Este sueño de paz soñolienta desvaneció rápidamente cuando Rutherford llegó a Cambridge. Rutherford era la única persona que conocí que me impresionó inmediatamente como un gran hombre. Él fue un gran hombre e hizo un ruido grande y parecía disfrutar de cada minuto de su vida. Recuerdo que cuando difusión transatlántica por primera vez, Rutherford nos dijo en una cena en la sala de cómo él había hablado en un micrófono a América y había sido escuchado todo sobre el continente. Uno de los más audaces de nuestros compañeros dijo: "Seguramente no necesita usar aparatos para que."
Becarios de Geoffrey, 1871 a 1937
Durante su vida, Rutherford recibió muchos honores. Además de su premio Nobel, fue nombrado caballero en 1914, convirtiéndose en Sir Ernest Rutherford y luego hizo un señor británico, recibiendo el título de Barón Rutherford de Nelson en 1931.
Ernest Rutherford murió de parálisis intestinal en la edad de 66, el 19 de octubre de 1937. Sus cenizas fueron enterradas en la Nave de la Abadía de Westminster, unirse a otros grandes de la ciencia como Isaac Newton, Lord Kelvin, Charles Darwin y Charles Lyell. En 1940 las cenizas de su amigo y ex jefe de Thomson se pusieron a descansar con Rutherford y otros científicos.
Elemento 104 es nombrado Rutherfordio en su honor.
"Incluso el lector ocasional de los papeles de Rutherford debe estar profundamente impresionado por su poder en el experimento... Fue, en mi opinión, el más grande físico experimental desde Faraday."
James Chadwick, 1891 a 1974
Premio Nobel de física 1935

Traducido del website: Famous Scientists con fines educativos