Ernest Rutherford

Babası araba tamiri ile uğraşan ve çiftçilik yapan Rutherford, ailenin
on iki çocuğunun ikincisiydi. Çiftliklerinde çalışır, hemen her konuda
babasına yardım ederdi; fakat okulda da başarılıydı. Hatta, Yeni
Zelanda Üniversitesi’nin 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 Üniversitesi’nden burs kazandığı 1895 yılı, onun 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 Üniversitesi’nin diğer üniversitelerin başarılı
öğrencilerine ilk kez burs vermesi, Rutherford’un talih kapısını

aralıyordu. Bursa haberi Rutherford’a ulaştığı zaman, tarlada patates
söktüğü, bel küreğini bir kenara fırlatarak ‘artık bunları kim sökerse
söksün’ dediği, hatta evlilik düşüncesinden de vazgeçip İngiltere’ye
gittiği söylenir.

Rutherford, Cambridge’de, J.J. Thomson’ın gözetiminde çalışıyordu.
Hocası sesini ayarlayamayan, kaba tavırlı, fakat elleri son derece
becerikli son derecece becerikli bu taşralı genci kısa sürede
benimsiyordu. Bu, deneylerinde dağınık ve onu bunu deviren, döken
Thomson için önemli bir yardım sayılırdı. Rutherford kısa bir süre,
Kanada McGill Üniversitesi’nde 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 ışıyan
maddelerin yaydıkları ışınların birkaç çeşit olduğuna inanıyordu. Artı
yüklü olanlara ‘Alfa’ ve eksi yüklü olanlara ‘Beta’ ışınları diyordu.
Bu adlar ogün 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
Işınları’ adını veriyordu.

Rutherford önce Soddy ile birlikte, sonra yalnız başına Crookes’un,
uranyumun ışıma sonucu başka bir maddeye dönüştüğünü gösteren öncü
araştırmalarını sürdürüyordu. Uranyum ve Toryum üzerinde kimyasal
işlemler yaparak ve ışımanın 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 ‘Yarı Ömür’

diyordu. 1906 ile 1909 yılları arasındaki sürede Rutherford ve
yardımcısı Geiger, alfa parçacıklarını derinliğine inceliyorlar, bu
parçacıkların elektronlarını kaybetmiş Helyum atomu olduğunu, hiçbir
kuşkuya yer vermeyecek biçimde gösteriyorlardı. Alfa parçacıklarının
Goldstein’in 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 atomunun bir protonu olduğunu Heinsenberg gösteriyordu.
Bugünkü bilgilere göre, proton artı; elektron eksi yüklüdür ve
elektriksel olarak bir elektron, bir protonu dengeleyecek biçimde eşit
yüklüdürler. Fakat protonun kütlesi, elektronun 1836 katıdır.

Alfa parçacıklarına duyduğu ilgi, Rutherford’u daha önemli şeylere
yöneltiyordu. 1906 yılında daha Kanada’nın McGill
Üniversitesi’ndeyken, ince madensel levhaların alfa parçacıklarını
nasıl dağıttığını incelemişti 1908 yılında İngiltere’ye döndüğünde
Manchester Üniversitesi’nde de bu deneyleri sürdürüyordu. Yarım mikron
kalınlığındaki bir altın levhaya alfa parçacıkları gönderiyor ve
parçacıklardan çoğunun hiç etkilenmeden ve yön değiştirmeden aradaki
fotoğraf plakasına kayıtlandıklarını görüyordu. Fakat fotoğraf
üzerinde, hem de büyük açılarla kimi dağılımlar oluyordu. Altın levha,
2000 atom kalınlığında olduğu ve alfa parçacıklarının çoğu dağılmadan
arkadaki fotoğraf plakasına geçtiklerine göre, altın atomlarının büyük
bir bölümü boşluktan oluşmalıydı. Kimi alfa parçacıkları, yönlerinden
çok kesin biçimde;hatta 90 derece saptıklarına göre, atomun bir
yerinde artı yüklü, alfa parçacıklarını saptırabilecek güçte (benzer
yükler itişirler) büyük kütleli bir bölge bulunmalıydı. Rutherford bu

deneye dayanarak, çekirdekli atom kuramını ilk 1911 yılında açıklıyor,
atomun merkezinde, bütün protonları kapsayan ve hemen hemen kütlesinin
tamamını oluşturan çok küçük bir çekirdek bulunduğunu ileri sürüyordu.
Atomun dış bölgesinde, çok hafif ve görünürde alfa ışınlarının
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 yapıları üzeindeki çalışmaları,
çekirdekli atom modeli Rutherford’a 1908 yılı Nobel Kimya ödülü
kazandırıyordu. Başarıları bu kadarla kalmıyor, ilk kez Crookes
tarafından düzenlenen ışıldama sayacını, yayılan ışınım (radyasyon)
miktarını ölçmek için kullanılıyordu. Çinko sülfit bir ekran
üzerindeki parıltıları sayarak (her atom parçasına karşılık bir
parıltı) 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 parıldamalar daha sonra saniyede kullanılıyor ve eser
miktarda radyum içerikli çinko sülfit saatlere yerleştiriliyor,
rakamların 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 miktarını ölçmeye girişiyor, azot
gazında parıldamaların azaldığını; fakat hidrojen türünden olanların
belirdiğini gözlüyordu. O halde alfa parçacıkları, azot atom
çekirdeğinden protonlar çıkarıyordu. Çekirdekte kalan da oksijen atom

çekirdeği olmalıydı. Böylece Rutherford, kendi ellerini kullanarak bir
elementi diğerine dönüştüren ilk insan oluyordu. Başka bir deyişle,
simyacıların 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 kolayca uygulanabilir bir yöntem
sayılmıyordu.

Rutherford, İkinci Dünya Savaşı’ndan önceki yıllarda amansız bir Nazi
düşmanı oluyor, bir çok Yahudi bilim adamının Almanya’dan kaçırılması
işlerine karışıyor; fakat zehirli gazlar üzerindeki çalışmaları
nedeniyle Haber ‘e 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.
belgesi-563