Ernest Lord Rutherford de Nelson

Una figura prominente en la física de los primeros xx^mi siglo por su trabajo sobre la radiactividad, la estructura del átomo y las transmutaciones. Se le puede considerar el padre de la física nuclear.

Comienzos prometedores

El cuarto de una familia de doce, Ernest Rutherford era nieto de un carretero que, en 1842, emigró de Escocia a Nueva Zelanda. Su padre es mecánico, agricultor y molinero a la vez; su madre, de origen inglés, fue maestra antes de casarse. Ernest asistió por primera vez a la universidad en su ciudad natal, donde demostró ser un estudiante brillante, particularmente en matemáticas. Luego fue admitido en el Canterbury University College en Christchurch, donde su primer trabajo se centró en la magnetización del hierro por corrientes de alta frecuencia. Licenciado en ciencias en 1894, recibió una beca al año siguiente que le permitió continuar sus estudios en Inglaterra, en el laboratorio Cavendish de Cambridge, bajo la supervisión de Sir Joseph John Thomson. Después de haber desarrollado un detector de ondas de radio que opera hasta varios cientos de metros (un récord en ese momento), estudia con JJ Thomson la conductividad eléctrica de los gases y, más específicamente, la ionización de los gases bajo el efecto de los rayos X, recientemente. descubierto por Wilhelm Conrad Röntgen.

Pionero en el estudio de la radiactividad

En 1898, nombrado profesor de física en la Universidad McGill de Montreal, Rutherford dejó el Reino Unido para ir a Canadá. Luego se interesó por la radiactividad, descubierta por casualidad por Henri Becquerel dos años antes. Al estudiar primero la radiactividad del uranio, demostró la emisión de dos radiaciones distintas, a las que llamó «alfa» y «beta». En 1899 descubrió la radiactividad del torio, aisló su emanación y demostró que este cuerpo pertenecía a la familia de los gases raros. Con Frederick Soddy, muestra que la radiactividad se debe a la desintegración espontánea de un átomo, y ambos establecieron en 1903 la teoría de las desintegraciones y filiaciones radiactivas. Al año siguiente, exhibió el resultado de su trabajo en un libro titulado Radioactividad, la primera obra de referencia sobre radiactividad, que se convertirá en un clásico. En 1908, el Premio Nobel de Química coronó su investigación sobre la desintegración de elementos y la química de las sustancias radiactivas.

El padre de la física nuclear

Mientras tanto, Rutherford, que se considera principalmente un físico, regresó a Inglaterra en 1907 para reemplazar a Sir Arthur Schuster (1851-1934) en la cátedra de física en la Universidad de Manchester. Su investigación ahora se centrará en la estructura del átomo. Ya en 1908, con Hans Geiger, determinó la carga de las partículas alfa y así logró demostrar, con Thomas Royds (1884-1955), que las partículas alfa son átomos de helio doblemente cargados. Luego, en 1911, estableció la existencia del núcleo atómico y propuso un modelo de átomo formado por un núcleo central rodeado, a gran distancia, por electrones satélites. Este modelo se basa en los resultados de experimentos que consisten en bombardear láminas delgadas de metal o mica con partículas alfa. La mayoría de las partículas no se desvían, lo que muestra que el átomo se forma esencialmente a partir de un vacío; pero la desviación de algunos prueba la existencia de un núcleo central, que contiene la mayor parte de la masa y toda la carga positiva, del cual Rutherford logra estimar el orden de magnitud de las dimensiones.

Durante la Primera Guerra Mundial, Rutherford tuvo que orientar su investigación hacia aplicaciones militares y trabajó en el desarrollo de métodos para la detección acústica de submarinos.

Después de la guerra, en 1919, sucedió a J. J. Thomson como director del laboratorio Cavendish, cuya fama extendió. Pronto llevó a cabo allí la primera transmutación artificial, la del nitrógeno en oxígeno, bombardeando núcleos de nitrógeno con partículas alfa liberadas por el radio. Luego, de 1921 a 1924, observó con James Chadwick el mismo tipo de transformación para todos los elementos, del boro al potasio. Con Francis William Aston, calculó la masa del neutrón, que sospechaba existía mucho antes de su descubrimiento.

Lleno de honores, Rutherford fue elegido, de 1926 a 1930, presidente de la Royal Society y fue ennoblecido en 1931, con el título de Lord Rutherford of Nelson. Aún fiel a su país natal, regresó allí varias veces y fue recibido allí como un héroe en 1925. En 1937, cuando aún se encontraba en plena actividad, murió repentinamente, con tan solo 66 años, como consecuencia de la enfermedad. una hernia. Está enterrado en la Abadía de Westminster, junto a tres de sus ilustres predecesores, Newton, Faraday y Lord Kelvin.