پدر انرژی هسته‌ای کیست؟
ارنست رادرفورد در تاریخ ۳۰ اوت سال ۱۸۷۱ در یک خانواده پرجمعیت با دوازده فرزند در نیوزلند به دنیا آمد. علاقه‌مندی رادرفورد به علوم خیلی زود بروز کرد. او ده ساله بود که کتاب پرطرفداری به نام «خواندنی‌های اولیه در فیزیک» تألیف معلمی به نام «بالفور استوارت» را به دست آورد و شیفته آن شد. رادرفورد نخستین بورسیه از بورسیه‌های تحصیلی متعدد زندگی خود را در سال ۱۸۸۷ زمانی که تنها ۱۶ سال داشت، به دست آورد.
بورس تحصیلی دوم، او را قادر به ثبت‌نام در دانشکده «کنتربوری» کرد. او رشته‌های تحصیلی اصلی خود را فیزیک و ریاضیات انتخاب کرد که از بخت مساعد در هر دوی آن‌ها معلمان خوبی هم داشت. رادرفورد در پایان دوره آموزشی سه ساله خود در مقطع کارشناسی فیزیک فارغ‌التحصیل شد.
در پی انتشار دو مقاله مهم درباره فعالیت تشعشعی مواد در سال ۱۸۹۵ رادرفورد موفق به کسب جایزه مهمی به شکل یک بورس تحصیلی شد و به آزمایشگاه «کاوندیش» دانشگاه کمبریج به مدیریت «جی. جی تامسون» (صاحب نظر پیشتاز جهان در زمینه الکترومغناطیس) رفت. در آن‌جا بود که «ویلهلم رونتگن» فیزیکدان آلمانی موفق به کشف اشعه ایکس شد. کشف مهمی که منجر به شروع کار اصلی رادرفورد شد.
رادرفورد در اوایل کار تحقیقاتی خود در آزمایشگاه کاوندیش، دو تابش رادیواکتیوی ناهمانند را شناسایی کرد. او پی برد که بخشی از تابش با برگه‌ای به ضخامت یک پانصدم سانتی‌متر قابل ایستادن بود اما برای متوقف کردن بخش دیگر برگه‌های بسیار ضخیم‌تری لازم بود. او اولین اشعه‌ای را که تابشی با بار الکتریکی مثبت بود و به سهولت در مواد جذب می‌شد «اشعه آلفا» نامید. اشعه دوم را که تابشی با بار الکتریکی منفی بود و تشعشع کمتری ایجاد می‌کرد اما قابلیت نفوذ آن در مواد زیاد بود «اشعه بتا» نامید.
تابش نوع سومی که شبیه پرتوهای ایکس بود در سال ۱۹۰۰ به‌وسیله «پل اوریچ ویلارد» (فیزیکدان فرانسوی) کشف شد. این پرتو نافذترین تابش را داشت. طول موج آن بسیار کوتاه و بسامد آن فوق‌العاده زیاد بود. تابش جدید، «پرتو گاما» نام گرفت.
رادرفورد و همکارانش کشف کردند که فعالیت تشعشعی طبیعی مشهود در اورانیوم، فرآیند خروج ذره آلفا از هسته اتم اورانیوم به‌صورت یک هسته اتم هلیوم و برجای ماندن اتمی سبک‌تر از اتم اورانیوم در اورانیوم به ازاء هر خروج ذره آلفا از آن است. از کشف آن‌ها این نتیجه حاصل شد که رادیوم تنها عنصر از شرته عناصر حاصل از فعالیت تشعشعی اورانیوم است.
رادرفورد در سال ۱۹۰۳ به عضویت انجمن سلطنتی لندن درآمد و در سال ۱۹۰۴ نخستین کتاب خود به نام فعالیت تشعشعی را که امروزه از کتب کلاسیک نوشته شده در آن زمینه شناخته می‌شود، منتشر کرد. شهرت رو به رشد رادرفورد در جوامع علمی سبب شد که از طرف دانشگاه‌ها تصدی کرسی‌های زیادی به او پیشنهاد شود. او در سال ۱۹۰۷ به انگلستان بازگشت تا در دانشگاه منچستر به تدریس بپردازد. رادرفورد در دانشگاه منچستر رهبر گروهی شد که به سرعت دست به کار تدوین نظریه‌های تازه درباره ساختار اتم شد. آن دوره پرثمرترین دوره زندگی دانشگاهی او بود. بزرگ‌ترین دستاورد رادرفورد در دانشگاه منچستر کشف ساختار هسته اتم بود.
ارنست رادرفورد در همان سال 1907 موفق به دریافت جایزه نوبل شیمی شد. این نشان افتخار را البته برای کارهایی که در کانادا در زمینه فعالیت تشعشعی عناصر کرده بود به او اعطا کردند.
مدل اتمی رادرفورد (Rutherford model) مدلی از ساختمان اتم است که ارنست رادرفورد در سال ۱۹۱۱ میلادی ارائه کرد. پیش از مدل رادرفورد تصور دانشمندان از ساختمان اتم براساس مدل اتمی تامسون بود. مدل تامسون اتم را به صورت مجموعه‌ای از الکترون‌ها (بارهای منفی) که در میان بارهای مثبت پراکنده هستند در نظر می‌گرفت. این مدل به مدل کیک کشمشی معروف شد.
هشت سال پس از تامسون یعنی در سال ۱۹۱۱ رادرفورد پس از آزمایش معروف ورقه طلای خود مدل دیگری را پیشنهاد کرد. رادرفورد با تاباندن ذرات آلفا به ورقه نازکی از طلا (به ضخامت ۲۰۰۰اتم طلا) مشاهده کرد که بیشتر ذرات از ورقه عبور می‌کنند یا به مقدار کمی منحرف می‌شوند. اما درصد بسیار کوچکی از ذرات (تقریباً یک در ۲۰۰۰۰) با زاویه‌ای بیشتر از ۹۰ درجه بازمی‌گردند. رادرفورد نتیجه گرفت که بخش بزرگی از اتم فضای خالی است و در مرکز اتم هسته چگالی وجود دارد.
پیش از رادرفورد اتم به گفته خود او، «یک موجودِ نازنینِ سخت و قرمز یا به حسب سلیقه خاکستری» بود اما اینک یک منظومه شمسی بسیار ریز متشکل از ذرات بی‌شمار بود که مظنون به نهفته داشتن اسرار ناگشوده متعدد دیگری در سینه نیز بود.
ارنست رادرفورد در سال ۱۹۳۷ در اثر بیماری‌ای ناشی از انسداد اعضای درونی که به خاطر سقوط او از درخت در هنگام هرس کردن آن اتفاق افتاد، درگذشت. او در زمان مرگ ۶۶ ساله و هنوز سرزنده و قوی بود.
سهم رادرفورد در شکل‌گیری درک کنونی ما از ماهیت ماده از هرکس دیگری بیشتر است. او آشکارا بزرگ‌ترین فیزیکدان آزمایشگری بود که تا آن زمان جهان به خود دیده بود. ده‌ها انجمن علمی و دانشگاه به او عضویت و درجات دانشگاهی افتخاری داده‌اند و او را «پدر انرژی هسته‌ای» نامیده‌اند.
No tags for this post.
