Quais foram as principais contribuições da teoria atômica de Rutherford?

Ernest Rutherford (1871-1937) foi um cientista da Nova Zelândia que fez grandes contribuições para o campo da física e da química através de seus estudos em radioatividade e na estrutura do átomo. Ele é considerado o pai da física nuclear por suas descobertas pioneiras sobre a estrutura atômica.

Suas contribuições para a ciência incluem a descoberta da radioatividade alfa e beta, um modelo atômico do átomo, o detector de ondas de rádio, as regras do decaimento radioativo e a identificação de partículas alfa como núcleos de hélio.

Infância e estudos

Ernest Rutherford nasceu em 30 de agosto de 1871 em Nelson, Nova Zelândia. Sua formação ocorreu na Universidade da Nova Zelândia e mais tarde na Universidade de Cambridge.

Desde pequeno, ele tornou sua habilidade evidente e, principalmente, a curiosidade que a aritmética produzia. Seus pais notaram essa qualidade nele e, juntamente com seus professores, o encorajaram a continuar seus estudos.

Ele acabou sendo um aluno exemplar e foi assim que conseguiu um lugar no Nelson College. Nesta instituição, ele acabou sendo o melhor aluno em todas as disciplinas.

No campo esportivo, ele se inclinou para o Rugby, esporte que também praticava na universidade.

Faculdade

Ele desenvolveu um gosto pelo ensino e participou como professor em diferentes universidades ao longo de sua vida. Ele ensinou física pela primeira vez na Universidade McGill, localizada em Montreal, Canadá. Ele então se mudou para a Universidade de Manchester, na Inglaterra, e permaneceu lá por mais de uma década.

No final desse longo período, ele trabalhou como professor e diretor do laboratório Cavendish e, finalmente, dirigiu um assunto na Royal Institution of Great Britain.

Em 1931, Rutherford alcançou fama profissional, no entanto, esse foi um dos anos mais difíceis para o renomado cientista, já que ele perdeu sua única filha durante o parto.

Em 1937, após uma cirurgia sem complicações, o estado de saúde de Rutherford caiu repentinamente. Foi assim que ele morreu em 19 de outubro de 1937 em Cambridge, Reino Unido.

Ele foi enterrado com Isaac Newton e Kelvin, dois grandes personagens que, como ele, revolucionaram a ciência.

Contribuições para a ciência

Ele descobriu radioatividade alfa e beta

Em 1898, Rutherford começou seus estudos sobre a radiação emitida pelo urânio. Suas experiências o levaram a concluir que a radioatividade deveria ter pelo menos dois componentes, que ele chamou de raios alfa e beta.

Ele descobriu que as partículas alfa são carregadas positivamente e que os raios beta têm mais poder de penetração do que os raios alfa. Ele também nomeou raios gama.

Ele descobriu que os átomos não eram indestrutíveis

Juntamente com o químico Frederick Soddy, ele criou a Teoria da Desintegração Atômica, envolvendo a desintegração espontânea de átomos em outros tipos de átomos.

A desintegração dos átomos dos elementos radioativos foi uma descoberta importante na época, pois até então acreditava-se que os átomos eram uma espécie de matéria indestrutível.

Graças a suas descobertas na área de desintegração dos elementos e na química dos elementos radioativos, Rutherford ganhou o Prêmio Nobel em 1908.

Ele formulou um modelo atômico do átomo

Juntamente com os cientistas Geiger e Mardsen, ele realizou um dos experimentos mais famosos da ciência.

Sob a direção de Rutherford, os cientistas conduziram uma série de experimentos entre 1908 e 1913, onde miraram raios de partículas alfa em finas folhas de metal e mediram o padrão de propagação usando uma tela fluorescente.

Graças a isso, eles descobriram que, embora a maioria das partículas tenha voado diretamente, algumas saltaram em todas as direções, incluindo algumas que retornaram diretamente à fonte.

Isso era impossível de justificar com o modelo antigo do átomo, então Rutherford interpretou os dados para formular o modelo atômico de Rutherford em 1911.

Ele inventou um detector de ondas de rádio

O físico alemão Heinrich Hertz provou a existência de ondas eletromagnéticas no final da década de 1880.

Rutherford decidiu medir seu efeito em agulhas de aço magnetizadas. Esse experimento o levou a inventar um detector do que agora chamamos de ondas de rádio.Este receptor de rádio tornou-se parte da revolução das comunicações conhecida como telegrafia sem fio.

Rutherford aprimorou seu dispositivo e, por um curto período de tempo, manteve o recorde mundial de distância em que ondas eletromagnéticas podiam ser detectadas.

Embora Rutherford tenha sido superado por Marconi, sua descoberta ainda é considerada uma contribuição importante nesse campo.

Descobriu o núcleo atômico

Através dos experimentos com folhas de ouro, Rutherford descobriu que todos os átomos continham um núcleo onde sua carga positiva e a maior parte de sua massa estavam concentradas.

Seu modelo de átomo continha a nova característica de que uma alta carga central concentrada em um pequeno volume do átomo era responsável pela maior parte de sua massa.

Em seu modelo, o núcleo era orbitado por elétrons de baixa massa. Esse modelo seguiu para o modelo atômico de Bohr , que aplicava a teoria quântica.

Sua descoberta do núcleo atômico é considerada sua maior contribuição para a ciência.

Descobriu o próton

Em 1917, ele se tornou a primeira pessoa a transformar um elemento em outro. Ele transformou átomos de nitrogênio em átomos de oxigênio bombardeando o nitrogênio com partículas alfa.Esta foi a primeira observação de uma reação nuclear induzida e é considerada a descoberta do próton.

Em 1920, Rutherford propôs o núcleo de hidrogênio como uma nova partícula e estabeleceu o termo próton para ele.

Teorizou a existência do nêutron

Em 1921, ele teorizou que deve haver uma partícula neutra no núcleo do átomo para compensar o efeito repulsivo de prótons carregados positivamente, criando uma força nuclear atraente; sem nenhuma partícula, o núcleo entraria em colapso.

Por esse motivo, Rutherford teorizou a existência do nêutron e estabeleceu o termo pelo qual é conhecido hoje.

O nêutron foi descoberto em 1932 pelo cientista James Chadwick, que estudou e trabalhou ao lado de Rutherford.

Pai da física nuclear

Graças ao seu trabalho em campo, como conduzir a primeira reação nuclear, provar a natureza do decaimento radioativo como um processo nuclear e estabelecer a estrutura do átomo, ele é conhecido como o pai da física nuclear.

Seu trabalho foi de grande importância quando se tratava de pesquisas e desenvolvimentos futuros no campo.

Rutherford também serviu de inspiração e mentor para muitos cientistas; um grande número de seus alunos veio para ganhar prêmios Nobel. Ele também foi considerado o maior experimentalista desde Faraday .

Trabalho e agradecimentos

Em 1896, quando a radioatividade foi descoberta pelo físico Antoine Henri Becquerel, Rutherford identifica e estabelece três elementos principais de radiação, que ele denominou raios alfa, beta e gama, demonstrando assim que as partículas alfa são núcleos de hélio.

Isso permitiu que ele descrevesse sua teoria da estrutura atômica, que acabou sendo a primeira teoria a detalhar o átomo como um núcleo denso e especificar que os elétrons giram em torno dele.

Em 1908, ele foi o vencedor do Prêmio Nobel de Química e obteve a nomeação de Sir em 1914. Entre seus maiores trabalhos escritos estão: Radioatividade (1904), Radiação de substâncias radioativas (1930) e The New Alchemy (1937).

O cientista foi nomeado presidente da Royal Society entre 1925 e 1930. Ele também recebeu a medalha Franklin no ano de 1924.

Depois de sete anos, em 1931, ele alcançaria a nobreza e em seu país era reconhecido como um personagem heróico. Por esse motivo, ele sentiu um ótimo vínculo com seu país de nascimento.

Referências

1. Ernest Rutherford: pai da ciência nuclear. Recuperado de media.newzealand.com.
2. Ernest Rutherford – Cientistas importantes – a física dos EUA. Recuperada em physicsoftheuniverse.com.
3. As 10 principais contribuições de Ernest Rutherford para a ciência (2016) Recuperadas em learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Recuperado de wikipedia.org.

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