Вопрос недели от 03.02.2021

Вопрос:

Британский физик новозеландского происхождения, известный как «отец» ядерной физики, лауреат Нобелевской премии. Все опыты, поставленные им, носили фундаментальный характер и отличались исключительной простотой и ясностью. Одним из первых открытий стали компоненты радиоактивного излучения. О ком речь?

Ответ:

Резерфорд Эрнест (годы жизни: 30.08.1871 — 19.10.1937) — английский физик, создатель планетарной модели атома, основоположник ядерной физики. Он был членом Лондонского Королевского общества, а с 1925 по 1930 год — и его президентом. Этот человек — обладатель Нобелевской премии по химии, которую он получил в 1908 году. Будущий ученый родился в семье Джеймса Резерфорда, колесного мастера, и Марты Томпсон, учительницы. Кроме него, в семье было 5 дочерей и 6 сыновей. Обучение и первые награды До того как в 1889 году семья переселилась из Южного острова Новой Зеландии в Северный, Резерфорд Эрнест обучался в г. Крайстчерче, в Кентерберийском колледже. Уже в это время обнаружились блестящие способности будущего ученого. После окончания 4 курса Эрнест был удостоен награды за лучшую работу в области математики, а также занял 1-е место на магистерских экзаменах по физике и по математике. Одним из первых открытий Резерфорда стали компоненты радиоактивного излучения в 1898 году. Ученый назвал их альфа- и бета-лучами. Позже он продемонстрировал природу каждого компонента (они состоят из быстродвижущихся частиц), а также показал, что существует еще и третий компонент, который назвал гамма-лучами. До него супруги Кюри и множество других ученых считали энергию внешним источником. Однако Резерфорд выяснил, что мощная энергия исходит изнутри отдельных атомов урана! Этим своим открытием он положил начало важной концепции атомной энергии. Став профессором университета Макгилла в Монреале (Канада), Резерфорд плодотворно сотрудничает с Фредериком Содди, в то время младшим лаборантом химического факультета. Их работа дала революционные плоды. В 1903 году Резерфорд и Содди выдвинули и доказали идею о преобразовании элементов в процессе радиоактивного распада. До этого ученые полагали, что отдельные атомы неделимы и неизменяемы. Однако Резерфорд с помощником смог показать, что когда атом испускает альфа- или бета-лучи, он преобразуется в атом иного сорта. Так, в ходе множества экспериментов он трансформировал уран в свинец. Кроме того, Резерфорд измерил скорость распада и сформулировал важную концепцию «полураспада». Это вскоре привело к технике радиоактивного исчисления, которая стала одним из важнейших научных инструментов и нашла широкое применение в геологии, археологии, астрономии и во многих других областях. Именно эта ошеломляющая череда открытий принесла ученому в 1908 году Нобелевскую премию. Следующее открытие навсегда потрясло привычное видение мира. Началось все с того, что во время опытов Резерфорд заметил, что некоторые альфа-частицы, проходя сквозь золотую фольгу, отклоняются очень сильно. Фактически некоторые вообще отлетают назад. Ученый сразу понял, что за этим кроется нечто важное и продолжил изучать атомы. Он нашел единственный путь, объясняющий результаты экспериментов: атом золота состоял почти полностью из пустого пространства, а практически вся атомная масса была сконцентрирована в центре, в маленьком «ядре» атома. Отметим, что раньше атомы золота считали твердыми, непроницаемыми как «крошечные бильярдные шары». Открытие потрясло ученых. Оно является основой всех современных теорий строения атома. Кстати, на исследованиях Резерфорда основывался Нильс Бор, описывающий атом как миниатюрную солнечную систему, управляемую квантовой механикой. Он использовал для своей модели в качестве отправной точки ядерную теорию Резерфорда. После открытия появилась новая ветвь науки: изучение атомного ядра. Кстати, в ней ученому тоже было суждено стать первопроходцем. В 1919 году он добился успеха при трансформировании ядер азота в ядра кислорода, обстреливая первые быстродвижущимися альфа-частицами. Именно об этом достижении мечтали ученые до Резерфорда. Стало ясно, что ядерные трансформации могут быть источником энергии Солнца. А трансформация атомных ядер является ключевым процессом в атомном оружии и на атомных электростанциях. Огромное влияние на науку и технику, на жизнь миллионов людей оказали труды Эрнеста Резерфорда и работы его учеников, принадлежащих к нескольким поколениям. Великий ученый, конечно, не мог не задуматься о том, будет ли это влияние положительным. Однако он был оптимистом, свято верил в науку и в людей. Эрнест Резерфорд скончался в 1937 году, 19 октября. Его похоронили в Вестминстерском аббатстве.