(اتم) را چه کسی کشف کرد
(اتم) را چه کسی کشف کرد
اتم و انرژی هسته‌ای مسئله‌ای جدید و نونیست، بلکه کشف و تحقیق در این باره به حدودیک قرن پیش می‌رسد.
در واقع مبحث اتم مربوط به زمان کنونی‌نیست، شاید برایتان جالب باشد بدانید که 2300سال پیش یک فیلسوف یونانی به نام(دموکریتوس) به پدیده اتم پی برد. اتم در زبان‌یونانی به معنی تقسیم‌ناپذیر است. به این ترتیب‌وجود اتم را در تفکرها پروراند. سپس در سال1808 جان دالتون نظریه اتمی نوین را ارایه‌کرد تا نوبت به ارنست رادرفورد رسید او با تحقیق‌و بررسی خود به انرژی هسته‌ای امروزی دست‌یافت لذا او را پدر انرژی هسته‌ای می‌نامند.
در این مقاله به زندگی شخصی و تحقیقات وی‌می‌پردازیم.
تولد یک دانشمند
ارنست رادرفورد در 30 آگوست 1871 درحومه برایت واتر شهر نلسون واقع در ساحل‌شمالی جزیره جنوبی زلاندنو به دنیا آمد. اوچهارمین فرزند از دوازده فرزند جیمز و مارتارادرفورد نیوزلندی‌های نسل اول بود که ازکودکی از اسکاتلند به زلاندنو آمده بودند.خانواده رادرفورد معتقد به مسیحیت و با فرهنگ‌و جدی در رفتن به کلیسا بودند. آنها احساس‌خوشبختی می‌کردند و این خانواده پرجمعیت‌چهارده نفری در انجام کارهای روزمره خانواده‌شرکت می‌کردند. پدر و مادر سعی در ارتقای‌سطح علمی فرزندانشان داشتند. آنها علیرغم‌اینکه در کشاورزی فعالیت داشتند و ساعت‌های‌متمادی مجبور به کار در مزرعه خود بودند، دست‌از مطالعه کتب مذهبی و علمی برنمی‌داشتند.
از این رو ارنست نیز همچون والدینش به‌تحصیل علم علاقمند بود. عشق او به علم در اوان‌کودکی بروز کرد. در سن ده سالگی کتب علمی‌همچون خواندنی‌های اولیه فیزیک و شیمی را که‌تالیف معلمی به نام بالفور استوارت بود با علاقه وجدیت مطالعه می‌کرد. کتاب استوارت شبیه‌کتاب‌های خودآموز فیزیک امروزی بود که درآن اصول اولیه و پایه‌ای فیزیک را با زبان ساده‌توضیح داده بود. ارنست نیز این کتاب را بیش از15 بار مطالعه کرد و با اجسام ساده‌ای همچون‌شمع، سنگ، سکه و وسایل آشپزخانه مادرش‌آزمایش‌های این کتاب را انجام داد. او در همان‌شهر به مدرسه رفت.
16 ساله بود که نخستین بورس از بورس‌های‌تحصیلی متعدد در زندگی خود را دریافت کرد وتوانست در کالج کنتر بوری شهر کریست چرچ‌ثبت‌نام کند. او رشته تحصیلی اصلی خود رافیزیک و ریاضیات انتخاب کرد و تحت نظر اساتیدباتجربه کالج به فراگیری این علوم پرداخت.
او در مدت 3 سال مدرک کارشناسی ریاضی‌فیزیک گرفت و برای ارایه پایان نامه خود دومقاله مهم درباره فعالیت تشعشعی مواد در سال1895 نوشت که مقالاتش مقام دوم را از آن‌خود کرد. یکی دیگر از جوایز او حق انتخاب‌موسسه آموزشی برای ارتقای سطح علمی بود که‌رادرفورد آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه‌کمبریج لندن را برگزید. این آزمایشگاه به‌مدیریت جی‌جی تامسون صاحب نظر پیشتازجهان در زمینه الکترو مغناطیس اداره می‌شد. این‌فرد صاحب‌نام تاثیر زیادی در روند پیشرفت‌ارنست داشت و او را حمایت و تشویق کرد.
اکتشافات علمی
ارنست در دوران تحصیل خود با اکتشافات‌مهمی از جمله کشف اشعه ایکس توسط ویلهم‌کنراد رونتگن فیزیکدان آلمانی روبه‌رو شد وهمین کشف‌ها در زندگی علمی او تاثیر زیادی‌گذاشت.
کشف مهم دیگر درباره تحقیقات هانری بکرل‌دانشمند فرانسوی بود که تاثیر نور مرئی و سنگ‌معدن اورانیوم برروی فیلم عکاسی را فهمید.
رادرفورد در سال 1895 کار جدی خود رادر آزمایشگاه کاوندیش آغاز کرد و رادیواکتیویته‌ناهمانند را مورد شناسایی قرار داد. او اولین‌اشعه‌ای که بار الکتریکی مثبت داشت و به سهولت‌در مواد جذب می‌شد را اشعه آلفا نامید و اشعه‌دوم با بار الکتریکی منفی را اشعه بتا نام گذاشت
او اشعه سومی را هم یافت که شبیه پرتوهای‌ایکس بود. رادرفورد طی شبانه روز فقط 3ساعت می‌خوابید و تمام ساعات شب و روز را درآزمایشگاه می‌گذراند حتی وقت استحمام کردن‌هم نداشت. او در نهایت اظهار کرد که رادیوم تنهاعنصر از گروه عناصر حاصل از فعالیت تشعشعی‌اورانیوم است.
رادرفورد در سال 1903 مفتخر به عضویت‌انجمن سلطنتی لندن شد و یک سال بعد کتابی درزمینه (فعالیت تشعشعی) نوشت. امروزه این کتاب‌جزو کتب کلاسیک می‌باشد.
رادرفورد به شهرت رسیده بود و از سوی‌چندین دانشگاه هندی کرسی‌های زیادی به وی‌پیشنهاد شد. او تصمیم گرفت در دانشگاه منچسترمشغول به کار شود. ارنست در این دانشگاه استادعده‌ای از دانشجویانی بود که درباره ساختار اتم‌تحقیق می‌کردند رادرفورد در سال 1907 تلاش‌و کوشش زیادی جهت شناخت ساختار اتم داشت‌لذا از سوی دانشگاه چندین نشان و جایزه‌دریافت کرد و در همان سال مفتخر به دریافت‌جایزه نوبل در رشته شیمی شد. به گفته رادرفورد،سال 1907 اوج شکوفایی شهرت و موفقیت وی‌بوده است.
بزرگترین نتیجه کاری رادرفورد کشف ساختارهسته اتم بود. او تا آن زمان تصور می‌کرد اتم‌جسمی سخت و قرمز است اما با تحقیق و بررسی‌فهمید که اتم متشکل از ذرات بی‌شمار می‌باشد که‌هر ذره اسراری را در دل دارد.
مدل اتمی رادرفورد
قبل از رادرفورد چند دانشمند درباره ساختاراتم تحقیقاتی انجام داده بودند اما رادرفورد به‌همه نظریه‌ها جامه عمل پوشاند و آنها کامل نمود.
او معتقد بود که یک هسته در مرکز اتم وجوددارد. بیشترین جرم و تمام بار مثبت اتم در هسته‌متمرکز است. هسته شامل پروتون‌ها ونوترون‌هایی است که هم جرم هسته را دربردارند و هم بار هسته ناشی از پروتون‌های آن‌است. او بر این ایده بود که هسته درون اتم‌دارای بار مثبت است که توسط الکترون‌هامحاصره شده و به خاطر وجود فضای خالی زیاددرون اتم حجمش کم می‌باشد. رادرفورد این‌فیزیکدان بزرگ و آزمایشگری که به پشتکاری اوتاکنون فردی نیامده است نام پدر انرژی هسته‌ای‌را به نام خود ثبت کرد.
رادرفورد با کشف هسته اتم راه را برای‌دانشمندان آینده خود هموار کرد.
دانشمندان با توجه به مجموعه آزمایش‌های‌رادرفورد به این نتیجه رسیدند که اتم‌ها برخلاف‌نامشان از اجزای کوچکتری هم تشکیل شده‌اندرادرفورد از سوی انجمن سلطنتی انگلستان به‌لقب لرد رادرفورد نایل شد.
در حقیقت بعد از اینکه رادرفورد ماهیت‌تشعشع رادیواکتیو را کشف کرد دانشمندان پی‌بردند که رادیواکتیویته به علت متلاشی شدن‌خود به خود هسته‌های سنگین و تبدیل آنها به‌هسته‌های سبک‌تر است. در میان این تبدیل وتحول ذرات آلفا، بتا و گاما ساطع می‌شود و به‌دنبال آن ماهیت آن تغییر می‌کند. رادرفورد ازاین طریق توانست نیمه عمر را معنا بخشد وی سهم‌زیادی در شناخت اتم همچنین انرژی هسته‌ای‌دارد که امروزه از آن در جوامع جهان به وفور ازآن یاد می‌شود. در واقع رادرفورد اسرار ناگفته‌اتم را برای همگان گشود و کشف کرد.
زندگی شخصی رادرفورد
ارنست رادرفورد همه اوقات زندگی خود رادر راه کشف‌های علمی خود گذاشت و به ازدواج‌و تشکیل خانواده فکر نکرد.
روزهای متمادی در آزمایشگاهش مشغول‌تحقیق بر روی ذرات اتم بود و یا کتاب و مقاله‌می‌نوشت. هفته‌ها پی در پی می‌گذشت و حتی‌یک بار به بیرون از آزمایشگاه پا نمی‌گذاشت و نورخورشید را نمی‌دید. از این رو هیچگاه به داشتن‌یک زندگی مشترک فکر نکرد. او خودش را وقف‌علم فیزیک و شیمی کرده بود و در آن غرق شده‌بود.
در سال‌های اولیه‌ای که نظریه خود را در زمینه‌هسته اتم ارایه کرد هوادار چندانی نداشت. اماکم‌کم توانست ایده‌اش را به همگان بقبولاند ومورد اعتماد واقع شود.
یکی از همکاران و شاگردانش، فردریک‌سودی در دانشگاه مک گیل بود که با کمک و یاری‌رادرفورد کاشف ایزوتوپ‌ها شد. اوتوهان‌آلمانی یکی دیگر از شاگردان وی بود که 30 سال‌بعد با شکاف اورانیوم و اظهار اینکه در هر اتم‌همواره انرژی وجود دارد، استاد خود را مبهوت‌کرد.ارنست رادرفورد در سال 1927درگذشت.
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد