RUTHERFORD,
Ernest
1871-1937 İngiliz Fizikçi
Babası araba tamiri ile uğraşan ve çiftçilik yapan Rutherford, ailenin on iki çocuğunun ikincisiy-di. Çifdiklerinde çalışır, hemen her konuda babasına yardım ederdi; fakat okulda da başarılıydı. Hatta, Yeni Zelanda Üniversitesinin verdiği burslardan birini kazanıp, yüksek öğrenimini sınıf dördüncüsü olarak tamamladı. Rutherford Üniversitedeyken, fiziğe duyduğu büyük ilgiyi bir de manyetik radyo dalgaları yakalayıcısı geliştirerek gösteriyordu. Buluşların günlük yaşama uygulanmalarıyla ilgilenmezdi.
Cambridge Üniversitesinden burs kazandığı 1895 yılı, O’nun için bir dönüm noktası oldu. Verilen bursu birincilikle kazanan sınıf arkadaşı, ülkesinden ayrılmak istemediği için, ikinci sıradaki Rutherford, bu mutlu rastlantı ile bilim dünyasına kazanılıyordu. Aslında o yıl, Cambridge Üniversite-si’nin diğer üniversitelerin başarılı öğrencilerine ilk kez burs vermesi, Rut-herford’un talih kapısını aralıyordu. Burs haberi Rutherford’a ulaştığı zaman, tarlada patates söktüğü, bel küreğini bir kenara fırlatarak “artık bunları kim isterse çıkarsın” dediği, hatta evlilik düşüncesinden de vazgeçip İngiltere’ye gittiği söylenir.
Rutherford, Cambridge’de j.j. Thomson’un gözetiminde çalışıyordu. Hocası, sesini ayarlayamayan, kaba tavırlı, fakat elleri son derece becerikli bu taşralı genci kısa sürede benimsiyordu. Bu deneylerinde dağınık ve onu bunu deviren, döken Thomson için oldukça önemli bir yardım sayılırdı. Rutherford kısa bir süre kanada McGilI Üniversitesinde kalıyor, evlenmek için Yeni Zelanda’ya gidiyor ve çalışmalarını sürdürmek için yeniden İngiltere’ye dönüyordu.
Becquerel’in yakın izleyicisi Rutherford, yeni ve ilginç bir konu olan radyoaktivite alanında çalışmaya başlıyor, Curie’lerle birlikte ışıyan maddelerin yaydıkları ışınların birkaç çeşit olduğuna inanıyordu. Artı yüklü olanlara “Alfa” ve eksi yüklülere de “Beta” ışınlan diyordu. Bu adlar bugün de kullanılıyordu, ancak ikisi birden “Hızlandırılmış parçacıklar” olarak ifade ediliyorlardı. 1900 yılında kimi ışımaların manyetik alandan etkilenmediği bulununca. Rutherford, bunların elektromanyetik dalgalardan oluştuklarını gösteriyor ve “Gama ışınları” adını veriyordu.
Rutherford önce Soddy ile birlikte, sonra yalnız başına Crooks’un, uranyumun ışıma sonucu başka bir maddeye dönüştüğünü gösteren öncü araştırmalarını sürdürüyordu. Uranyum ve Toryum üzerinde kimyasal işlemler yaparak ve ışınmanın ne olacağı merakı ile Rutherford ve Soddy bu elementlerin, ışıma sonucu bir takım ara maddelere dönüştüklerini gösteriyorlardı. Hemen hemen aynı günlerde, Amerika’da Boltwood da bu gözlemleri doğruluyordu. Soddy bu çalışmaları daha da ilerleterek “İzotop” kavramını ortaya atıyordu.
Farklı her ara element, belli bir sürede miktarının yarısını kaybedecek bir hızla parçalanıyordu. Rutherford bu süreye “yan Ömür” diyordu. 1906
ile 1909 yılları arasındaki sürede Rutherford ve yardımcısı Geiger, alfa parçacıklarını derinliğine inceliyorlar, bu parçacıkların elektronlarını kaybetmiş Helyum atomu olduğunu, hiç bir kuşkuya yer vermeyecek biçimde gösteriyorlardı. Alfa parçacıklarının Goldstein’ın bulduğu artı yüklü ışınlara benzedikleri anlaşılıyor ve 1914 yılında Rutherford, en basit artı yüklü ışınların Hidrojen’den elde edilenler olması gerektiğini ileri sürerek, artı yüklü temel parçacık niteliklerinden dolayı “Proton” adını kullanıyordu. Bundan sonraki yirmi yıl süresince her atomun eşit sayıda proton ve elektrondan oluştuğuna inanılıyor; fakat bugün kabul edilen yapısıyla hidrojen atomun bir protonu olduğunu Heisenberg gösteriyordu. Bugünkü bilgilere göre, proton artı; elektron eksi yüklüdür ve elektriksel olarak bir elektron, bir protonu dengeleyecek biçimde eşit yüktedirler. Fakat protonun kütlesi, elektronun 1836 katıdır.
Alfa parçacıklarına duyduğu ilgi, Rutherford’u daha önemli şeylere yöneltiyordu. 1906 yılında daha Kanada’nın McGilI Üniversitesi’ndeyken, ince madensel levhaların alfa parçacıklarını nasıl dağıttığını incelemişti. 1908 yılında İngiltere’ye döndüğünde Manchester Üniversitesinde de bu deneyleri sürdürüyordu. Yanm mikron kalınlığındaki bir altın levhaya alfa parçacıktan gönderiyor ve parçacıklardan çoğunun hiç etkilenmeden ve yön değiştirmeden arkadaki fotoğraf plakasına kayıtlandıklarını görüyordu. Fakat fotoğraf üzerinde, hem de büyük açılarla kimi dağılmalar oluyordu. Altın levha, 2000 atom kalınlığında olduğu ve alfa parçacıklannın çoğu dağılmadan arkadaki fotoğraf plakasına geçtiklerine göre, altın atomlannın büyük bir bölümü boşluktan oluşmalıydı. Kimi alfa parçacıkları, yönlerinden çok kesin biçimde; hatta 90 derece saptıklanna göre, atomun bir yerinde artı yüklü, alfa parçacıklannı saptırabilecek güçte (benzer yükler itişirler) büyük kütleli bir bölge bulunmalıydı. Rutherford bu deneye dayanarak, çekirdekli atom kuramını ilk 1911 yılında açıklıyor, atomun merkezinde, bütün protonlan kapsayan ve hemen hemen kütlesinin tamamını oluşturan çok küçük bir çekirdek bulunduğunu ileri sürüyordu. Atomun dış bölgesinde, çok hafif ve görünürde alfa ışınlanmn geçmesini engellemeyen eksi yüklü elektronlar yörüngedeydiler.
Bu atom fikri, 23 yüzyıl düşüncelere egemen olan Demokritus’un “maddenin en küçük parçası” görüşünü yıkıyor ve gerçeklere daha çok uyan yeni bir model oluşturuyordu. Elementlerin ışıyarak ayrışması kuramı, alfa parçacıklarının yapılan üzerindeki çalışmaları, – çekirdekli atom modeli Rutherford’a 1908 yılı Nobel Kimya ödülü kazandınyordu. Başanlan bu kadarla kalmıyor, ilk kez Crookes tarafından düzenlenen ışıldama sayacını, yayılan ışınım (radyasyon) miktanm ölçmek için kullanıyordu, çinko sülfit bir ekran üzerindeki panltıları sayarak (her atom parçasının çarpışmasına karşılık bir pırıltı) Rutherford ve Geiger, bir gram radyumun saniyede 37 milyar alfa parçacığı saldığını söyleyebiliyorlardı. Bu kadar büyük sayıda alfa parçacığı saçarak parçalanan maddelere, Curie’leri onurlandırmak için, o maddenin “Curie’si” deniyordu. Bu arada Rutherford da unutulmuyor, saniyedeki bir milyon parçalanmaya “Rutherford” adı veriliyordu.
Bu çeşit panldamalar daha sonra sanayide kullanılıyor ve eser miktarda radyum içerikli çinko sülfıt saatlere yerleştiriliyor, rakamlann karanlıkta da görülüp okunması sağlanıyordu. Fakat bu saatlerin üretiminde çalışan işçilerin radyum hastalığına tutulmaları nedeniyle, uygulamaya bir süre sonra son veriliyordu.
Daha sonraları Rutherford, içine oksijen, hidrojen ve azot gazları doldurduğu bir silindirde ışıma miktanm ölçmeye girişiyor, azot gazında panl-damaların azaldığını; fakat hidrojen türünden olanların belirdiğini gözlüyordu. O halde alfa parçacıklan, azot atom çekirdeğinden protonlar çı-kanyordu. Çekirdekte kalan da oksijen atom çekirdeği olmalıydı. Böylece Rutherford, kendi ellerini kullanarak bir elementi diğerine dönüştüren ilk insan oluyordu. Başka bir deyişle, simyacılann rüyalarını gerçekleştiriyordu. Bu aynı zamanda, çekirdek tepkimesinin yapay ilk örneği oluyordu. Fakat 300 bin alfa parçacığından ancak biri çekirdek ile tepkimeye girdiği için, bir maddenin diğerine dönüştürülmesinde kolaya uygulanabilir bir yöntem sayılmıyordu.
Rutherford, İkinci Dünya Savaşı’ndan önceki yıllarda amansız bir nazi düşmanı oluyor, birçok yahudi bilim adamının Almanya’dan kaçırılması işlerine karışıyor; fakat zehirli gazlar üzerindeki çalışmaları nedeniyle Habere ilgi göstermiyordu. Rutherford Atomun parçalanmasıyla elde edilen enerjinin denetim altına alınıp kullanılamayacağını söylüyor, Einstein kuramlarına inanmıyordu. Hahn’ın fizyon yöntemi ile enerjiyi nasıl denetim altına alabildiğini görüp tahminlerindeki yanılgıyı anlayamadan, yaşamını yitiriyor ve Newton ile Kelvin’in yanlarına gömülüyordu