Biografi Ernest Rutherford

Ernest Rutherford (30 Agustus 1871–19 Okt 1937) adalah seorang fisikawan Inggris kelahiran Selandia Baru yang dianggap sebagai bapak fisika nuklir. Melalui berbagai eksperimen, Rutherford mengubah pemahaman kita tentang atom. Rutherford menemukan atom sebagian besar ruang dengan inti dan elektron. Rutherford menemukan sifat-sifat radiasi, waktu paruh dan melakukan reaksi nuklir pertama yang diinduksi secara artifisial ketika ia mengubah atom nitrogen menjadi atom oksigen. Karyanya adalah momen penting dalam pengembangan energi nuklir, radiasi, dan fisika tingkat sub-atom. Karyanya juga berperan dalam fisika kuantum kemudian.

Rutherford lahir di Brightwater, dekat Nelson di New Zeland dari seorang ibu Inggris dan ayah Skotlandia. Ia belajar di Canterbury College, University of New Zealand di mana ia memperoleh gelar BA, MA dan BSc. Setelah Canterbury, ia memperoleh beasiswa untuk belajar di Universitas Cambridge, di mana ia bekerja dan belajar di Laboratorium Cavendish di bawah bimbingan fisikawan terkenal J.J. Thomson. Selama waktunya di Cambridge, Rutherford berada di ujung tombak dalam mendeteksi gelombang radio dari jarak jauh.

Pada tahun 1898, Rutherford mengambil posisi di Universitas McGill di Montreal, Kanada sebelum kembali ke Universitas Selandia Baru. Pada pecahnya Perang Dunia Pertama, ia adalah ketua fisika di Universitas Victoria Manchester. Selama perang, ia mengerjakan proyek rahasia untuk mendeteksi kapal selam di bawah air. Rutherford mengembangkan teknik di laboratorium rahasia di Manchester yang dapat mendeteksi gelombang suara di dalam air dan memungkinkan kapal mendeteksi keberadaan kapal selam di dalam air. Deteksi sonar sangat penting dalam kedua Perang Dunia karena ancaman kapal selam yang ditimbulkan oleh Jerman. Karyanya dicakup oleh Undang-Undang Rahasia Resmi, dan itu tidak diketahui sampai setelah kematiannya. Bahkan selama Perang Dunia Pertama, ia melanjutkan penelitiannya sendiri tentang sifat atom. Pada satu kesempatan, dia datang terlambat untuk pertemuan dengan pejabat militer, dengan senang hati dia mengabaikan keterlambatannya dengan mengatakan eksperimennya (dalam menggorok inti atom) “jauh lebih hebat daripada eksperimen perang!”

Pemisahan atom

"Saya telah merusak mesin dan menyentuh hantu materi."

Ernest Rutherford, dikutip dalam A Force of Nature: The Frontier Genius of Ernest Rutherford oleh Richard Reeves

Pada tahun 1918, saat bekerja di Manchester, Ernest Rutherford adalah orang pertama yang secara sadar membelah inti atom. Dia membombardir nitrogen dengan partikel alfa alami dari bahan radioaktif. Nitrogen diubah menjadi oksigen.

Pada tahun 1932, dua muridnya John Cockroft dan Ernest Walton, yang bekerja di bawah arahan Rutherford, adalah yang pertama membelah nukleus dengan cara buatan. Mereka menggunakan akselerator partikel untuk membombardir lithium dengan proton yang menghasilkan dua partikel alfa.

Setelah Perang Dunia Pertama, ia kembali ke laboratorium Cavendish di Cambridge.
Radioaktivitas

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan Perancis Antoine Henri Becquerel. Namun, Becquerel tidak pernah mengembangkan ini – di luar pengetahuan tentang penguraian senyawa uranium. Rutherford tertarik pada kemungkinan dan mengambil subjek. Dia menemukan bahwa emisi radioaktif terdiri dari dua partikel yang bergerak cepat yang dia sebut sinar alfa dan beta.

“Radioaktivitas terbukti disertai dengan perubahan kimia di mana jenis materi baru terus diproduksi. … Kesimpulannya ditarik bahwa perubahan kimia ini harus bersifat sub-atom.”

– Rutherford, Majalah Filsafat (September 1902)

Penemuan lain yang sangat penting bagi sains adalah kesadaran bahwa ada energi yang sangat kuat yang dilepaskan dari perilaku atom. Sebelumnya ilmuwan berasumsi energi memiliki sumber eksternal dan berasal dari reaksi kimia. Namun, Rutherford menunjukkan bahwa perilaku dalam atom itu sendiri dapat melepaskan gelombang besar energi ‘atom’. Pengetahuan ini sangat penting dalam pengembangan energi atom dan bom atom.

Eksperimen Rutherford juga menunjukkan bahwa atom individu dapat mengubah struktur atomnya. Ini mengubah persepsi bahwa atom tidak dapat dihancurkan. Rutherford menciptakan eksperimen yang menunjukkan atom Uranium berubah menjadi timbal melalui peluruhan radioaktif. Melalui pengukuran tingkat peluruhan, ia mampu merumuskan konsep yang dikenal sebagai ‘periode waktu paruh’ – yang menunjukkan berapa lama waktu yang dibutuhkan 50% atom untuk meluruh. Ini menjadi berguna untuk penanggalan radioaktif, mis. penanggalan karbon.

Pada tahun 1903, ia menerbitkan “Hukum Perubahan Radioaktif,” yang bersama dengan Frederick Soddy, menunjukkan bagaimana radioaktivitas berarti atom secara spontan berubah menjadi materi lain yang tidak diketahui. Dia dianugerahi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1908 untuk karya radioaktivitas dan disintegrasi ini.

Atom telah lama dianggap sebagai unit materi terkecil di alam semesta, tetapi Rutherford menunjukkan bahwa atom sebenarnya terdiri dari sebagian besar ruang dengan inti dan partikel alfa yang mengorbit di sekitarnya. (Niels Bohr kemudian menggambarkan atom seperti alam semesta mini, Bohr memanfaatkan penelitian Rutherford).

“Poin pertama yang muncul adalah atom. Saya dibesarkan untuk melihat atom sebagai makhluk keras yang baik, berwarna merah atau abu-abu, sesuai selera. Namun, untuk menjelaskan fakta-fakta, atom tidak dapat dianggap sebagai bola materi, melainkan sebagai semacam gerakan gelombang dari jenis yang aneh.”

– Rutherford
Percobaan Foil Emas

Pada tahun 1909, Rutherford, bersama dengan Hans Geiger dan Ernest Marsden, bereksperimen dengan partikel alfa yang diarahkan pada selembar emas. Mereka menemukan bahwa partikel alfa yang lebih keras dapat menembus lembaran emas, tetapi beberapa (sekitar 1 dari 8.000) partikel alfa dipantulkan kembali. Rutherford mengulangi percobaan ini berkali-kali, dan dengan bukti matematis mampu menunjukkan bahwa partikel alfa yang melewatinya akan melalui ruang kosong atom. Partikel-partikel yang dipantulkan itu mengenai inti atom yang padat. Itu adalah momen revolusioner dalam sains untuk menyadari bahwa sebagian besar materi adalah ruang kosong! Bahkan emas – salah satu benda terkeras dan paling padat di dunia terdiri dari atom emas yang sebagian besar adalah ruang.

Bahkan Rutherford terkejut dengan temuannya menulis:

“Itu adalah peristiwa paling luar biasa yang pernah terjadi pada saya dalam hidup saya. Itu hampir sama luar biasa seperti jika Anda menembakkan cangkang 15 inci ke selembar kertas tisu dan itu kembali dan mengenai Anda. ”
seperti dikutip dalam Rutherford and the Nature of the Atom (1964)

Rutherford adalah sosok karismatik yang memiliki keyakinan besar pada kemampuannya sendiri. Dia tidak pernah menderita kesopanan palsu tetapi sangat menyadari penelitian dan pengembangan fisikanya yang inovatif. Ketika seorang rekan mengomentari kemampuan Rutherford untuk selalu berada di ‘puncak gelombang’ penelitian ilmiah. jawab Rutherford. “Yah, kenapa tidak? Lagipula, saya yang membuat gelombang, bukan.’ Oleh rekan-rekan ilmuwannya, dia dijuluki ‘Buaya’ karena selalu melihat ke depan.

Rutherford menikah dengan Mary Georgina pada tahun 1900. Mereka memiliki satu putri Eileen Mary (1901–1930). Dia adalah presiden Royal Society dari tahun 1925-1930.

Dia meninggal pada tahun 1937 karena hernia yang terinfeksi. Dia meninggal satu tahun sebelum fisi inti uranium di Berlin pada tahun 1938, yang mengubah fisika nuklir menjadi senjata perang. Ironisnya, selama Perang Dunia Pertama, dia telah menyatakan tentang potensi energi atom yang dia harap manusia tidak akan menemukan caranya kecuali kekuatan energi atom sampai “manusia hidup damai dengan tetangganya.”

Sumber : biographyonline.net

Hits: 69