Παρασκευή 3 Ιανουαρίου 2020

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 03 Ιανουαρίου

Ο Νεοζηλανδός φυσικός και χημικός Έρνεστ Ράδερφορντ κατάφερε να διασπάσει το άτομο σαν σήμερα το 1919

Άγαλμα του Ράδερφορντ σε παιδική ηλικία
Με βομβαρδισμό ατόμων αζώτου (Ν) με σωματίδια άλφα, διέσπασε τον πυρήνα των ατόμων αζώτου, δημιουργώντας άτομα υδρογόνου (Η) και οξυγόνου (O). Συνεπώς έγινε ο πρώτος αληθινός αλχημιστής.

Ο Έρνεστ Ράδερφορντ (Ernest Rutherford, 1ος Βαρώνος Rutherford του NelsonOM , FRS 30 Αυγούστου 1871 - 19 Οκτωβρίου 1937) ήταν ένας Βρετανός φυσικός που γεννήθηκε στη Νέα Ζηλανδία και χαρακτηρίζεται ως πατέρας της πυρηνικής φυσικής 

Στις πρώτες εργασίες του, ο Ράδερφορντ ανακάλυψε την έννοια της ημιζωής  στη ραδιενέργεια, απέδειξε ότι η ραδιενέργεια περιελάμβανε την πυρηνική μεταστοιχείωση ενός χημικού στοιχείου σε άλλο, αλλά και επίσης διαφοροποίησε και ονόμασε τις  ακτινοβολίες-α και βήταΤο έργο αυτό επιτελέστηκε στο Πανεπιστήμιο McGill (1898-1907) του Καναδά και είναι η βάση για το βραβείο Νόμπελ Χημείας που του απονεμήθηκε το 1908 "για τις έρευνές του για την αποσύνθεση των στοιχείων και τη χημεία των ραδιενεργών ουσιών". 

Το 1907 ο Ράδερφορντ επέστρεψε στη Βρετανία για να αναλάβει την έδρα της φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.Εκεί έμεινε μέχρι 1919, και με το διάσημο πείραμα βομβαρδισμού του φύλλου χρυσού διατύπωσε το πλανητικό μοντέλο του Ράδερφορντ για το άτομο, σύμφωνα με το οποίο τα άτομα έχουν ένα θετικό πυρήνα και τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω απ' αυτόν.

Πριν φύγει από το Μάντσεστερ το 1919 για να αναλάβει το εργαστήριο Κάβεντις (Cavendish Laboratory) στο Κέμπριτζ, ο Ράδερφορντ έγινε, το 1919, ο πρώτος άνθρωπος που σκόπιμα μετασχηματίζει ένα στοιχείο σε άλλο. Σε αυτό το πείραμα, ανακάλυψε περίεργες ακτινοβολίες όταν οι ακτίνες άλφα διαδίδονται στον αέρα και εξειδίκευσε την έρευνα του στο άζωτο και όχι στο οξυγόνο του αέρα. Χρησιμοποιώντας καθαρό άζωτο, ο Ράδερφορντ χρησιμοποίησε την ακτινοβολία άλφα  για να μετατρέψει το άζωτο σε οξυγόνο μέσω της
πυρηνικής αντίδρασης : 
14 N + α → 17Ο + πρωτόνιο. 

Στα προϊόντα αυτής της αντίδρασης, ο Ράδερφορντ απλά αναγνώρισε τους πυρήνες υδρογόνου, από την ομοιότητά τους με τα ακτινοβολούμενα σωματίδια από προηγούμενα πειράματα στα οποία είχε βομβαρδίσει αέριο υδρογόνο με σωματίδια άλφα  για να βγάλει πυρήνες υδρογόνου από άτομα υδρογόνου. 

Αυτό το αποτέλεσμα έδειξε στον Ράδερφορντ ότι οι πυρήνες υδρογόνου αποτελούσαν μέρος των πυρήνων αζώτου (και πιθανώς και άλλων πυρήνων). Μια τέτοια κατασκευή την είχαν υποψιαστεί πολλά χρόνια πριν, βάσει ατομικών βαρών που ήταν ολόκληροι αριθμοί υδρογόνου. δείτε την υπόθεση του ProutΤο υδρογόνο ήταν γνωστό ότι είναι το ελαφρύτερο στοιχείο, και οι πυρήνες του είναι ίσως οι ελαφρύτεροι πυρήνες. Τώρα, εξαιτίας όλων αυτών των εκτιμήσεων, ο Ράδερφορντ αποφάσισε ότι ένας πυρήνας υδρογόνου ήταν πιθανώς ένα θεμελιώδες δομικό σωματίδιο όλων των πυρήνων και ίσως επίσης ένα νέο θεμελιώδες σωματίδιο, καθώς δεν ήταν γνωστό τίποτα από τον πυρήνα που ήταν ελαφρύτερο. Έτσι, επιβεβαιώνοντας και επεκτείνοντας το έργου του Wilhelm Wien, ο οποίος το 1898 ανακάλυψε το πρωτόνιο σε ρεύματα του ιονισμένου αερίου, ο Ράδερφορντ αξιώνει το 1920 ότι ο πυρήνας υδρογόνου είναι ένα νέο σωματίδιο, το οποίο ονόμασε πρωτόνιο .

Από τη: Royal Society of Chemistry (RSC)
Εικόνα: By Alan Liefting - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12616121

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  03 Ιανουαρίου

Η προηγούμενη μέρα                     Όλος ο Χειμώνας                     Η επόμενη μέρα