«Батько ядерної фізики» — відкрив ядро атома, α/β/γ випромінювання та першу штучну ядерну реакцію
1911
Ядерна модель
α β γ
Три типи розпаду
e⁻λt
Закон розпаду
1919
1-а ядерна реакція
T½
Напіврозпаду
Закон радіоактивного розпаду
N(t) = N₀ · e^(−λt) = N₀ · 2^(−t/T½)
N₀ — початкова кількість ядер; λ — стала розпаду; T½ = ln2/λ ≈ 0,693/λ — час напіврозпаду
📐 Ключові формули
Час напіврозпаду
T½ = ln2/λ ≈ 0,693/λ
Після n·T½ залишається N₀/2ⁿ ядер
Активність
A = λ·N = A₀·e^(−λt)
A в беккерелях (Бк = 1 розп./с) або кюрі (³⁷ГБк)
Розсіяння Резерфорда
dσ/dΩ = (Z₁Z₂e²/4E)²·1/sin⁴(θ/2)
Кулонівське розсіяння α на ядрі золота
Енергія зв'язку ядра
E_зв = Δm · c² (Δm = мас. дефект)
Δm = Z·mₚ + N·mₙ − M_ядра
🔬 Відкриття та досягнення
1898
Три типи випромінювання
Резерфорд розділив радіоактивне випромінювання урану на α (погано проникне, ядра He-4) і β (добре проникне, електрони). Пізніше Вілар відкрив γ.
1902
Закон радіоактивного розпаду
Разом із Содді: N=N₀e^(−λt). Перетворення елементів при розпаді — торій→радій→…. Нобелівська премія з хімії 1908 за вивчення розкладу елементів.
1909–1911
Дослід Гейгера–Марсдена
α-частинки на фользі золота: більшість пролітала, але 1 з 8000 відлітала назад! «Це як гарматне ядро, відбите від паперу». → планетарна модель атома.
1911
Ядерна модель атома
Маленьке (10⁻¹⁵ м) позитивне ядро містить майже всю масу атома. Електрони обертаються навколо (як планети). Замінила модель «пудинга» Томсона (1904).
1919
Перша штучна ядерна реакція
⁴He + ¹⁴N → ¹⁷O + ¹H. Бомбардуванням α-частинок перетворив азот на кисень та протон. Перше штучне перетворення одного елемента в інший.
1920
Передбачення нейтрона
Резерфорд передбачив існування нейтральної частинки з масою ~протона. Нейтрон відкрив Чедвік у 1932 р. — ще один учень Резерфорда.
🧪 Дослід із розсіяням: чому це перевернуло фізику?
До Резерфорда атом вважався «пудингом» Томсона: рівномірно розподілений позитивний заряд із вкрапленнями електронів. Якби це було правдою — всі α-частинки мали б відхилятися на малі кути.
8 кМ α-частинок на фольгу золота товщиною 400 атомів
~98% пролітає без відхилення (підтверджує величезну порожнечу)
~2% відхиляється на великі кути (є тверде мале ядро)
~0,01% «відскакує» назад під кутом >90°
Висновок: ядро займає 10⁻¹⁵ частку об'єму атома (r_ядра~10⁻¹⁵м vs r_атома~10⁻¹⁰м).
📅 Хронологія
1871
Народився у Нельсоні, Нова Зеландія, 4-й із 12 дітей
1895
Стипендія до університету Кембриджу, лабораторія Кавендіша (Дж. Дж. Томсон)
1898
Α і β типи радіоактивності; Університет Монреаля (Мак-Гілл)
1902
Теорія ядерного розпаду з Содді: N=N₀e^(−λt)
1907
Повернення до Англії, Манчестерський університет
1908
Нобелівська премія з ХІМІЇ (при тому що вважав себе фізиком)
1909–11
Дослід Гейгера–Марсдена → ядерна модель атома
1919
Перша штучна ядерна реакція ¹⁴N+α → ¹⁷O+p; директор Кавендіші
1920
Передбачення нейтрона і дейтерію
1937
Помер у Кембриджі, похований у Вестмінстерському абатстві поряд із Ньютоном
Цей вчений залишив глибокий слід у розвитку науки та технологій. На цій сторінці зібрані ключові відкриття, цитати та концепції, пов'язані з його науковою спадщиною.
Хімія — наука про речовину та реакції, що лежить в основі матеріалознавства, фармацевтики та промисловості.
Чому важливо знати цього вченого
Розуміння внеску видатних вчених допомагає зрозуміти логіку розвитку науки. Їхні методи мислення, підходи до проблем і наукова стійкість — безцінний приклад для кожного дослідника і студента.
Часті запитання (FAQ)
Які головні відкриття зробив цей вчений?
Ключові відкриття та внески вченого в науку детально описані на цій сторінці. Там ви знайдете опис основних теорій, рівнянь та концепцій, названих на честь цього науковця, а також їх вплив на розвиток науки загалом.
Де вивчав та де працював вчений?
Освіта та наукова кар'єра вченого описані в розділі «Біографія». Більшість видатних науковців здобули освіту у провідних університетах Європи та світу і зробили свої відкриття під час роботи в університетах або наукових інституціях.
Які закони, формули або теореми носять ім'я цього вченого?
На сторінці перелічені основні наукові результати, названі на честь вченого: закони, теореми, рівняння, методи та ефекти. Кожен із них пов'язаний з відповідними матеріалами та калькуляторами на нашому сайті.
Яке значення має спадщина цього вченого для сучасної науки?
Праці видатних вчених, представлених на сайті, заклали фундамент сучасної математики, фізики, хімії та інформатики. Їхні відкриття досі використовуються в науці, інженерії, медицині та технологіях. Сторінка показує, як давні теорії знаходять нові застосування у XXI столітті.
Де знайти задачі та приклади, пов'язані з роботами цього вченого?
На сайті calculator.party є тренажери, розв'язані задачі та калькулятори, що базуються на теоріях і формулах цього вченого. Відповідні посилання наведено в кінці сторінки біографії. Також скористайтеся пошуком по сайту для знаходження матеріалів за ім'ям вченого.