अर्नेस्ट रदरफोर्ड. Bain News Service, publisher Restored by: Bammesk, Public domain, via Wikimedia Commons

अर्नेस्ट रदरफोर्ड जीवनी और विरासत

अर्नेस्ट रदरफोर्ड न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी थे जिन्हें परमाणु भौतिकी का जनक माना जाता है.

उन्हें अक्सर माइकल फैराडे के बाद सबसे महान प्रयोगवादी माना जाता है और उन्हें रेडियोधर्मी आधे जीवन, रेडियोधर्मी तत्व रेडॉन और यहां तक कि विभेदित और अल्फा और बीटा विकिरण की अवधारणा की खोज करने का श्रेय दिया जाता है.

उनके काम के लिए, उन्हें 1908 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया, जिससे वे पहले ओशियनियन नोबेल पुरस्कार विजेता बन गये.

प्रारंभिक जीवन और शिक्षा

अर्नेस्ट रदरफोर्ड का जन्म 30 अगस्त 1871 को न्यूजीलैंड की कॉलोनी ब्राइटवाटर में जेम्स रदरफोर्ड और मार्था थॉम्पसन के घर हुआ था.

उनके पिता सन, सामान्य न्यूज़ीलैंड बारहमासी पौधे फ़ोर्मियम कोलेंसोई और फ़ोर्मियम टेनैक्स पालने के लिए स्कॉटलैंड से न्यूज़ीलैंड चले गए थे. उनकी मां एक स्कूल टीचर थीं.

रदरफोर्ड ने सबसे पहले न्यूजीलैंड के मार्लबोरो क्षेत्र के हैवलॉक शहर में हैवलॉक स्कूल में पढ़ाई शुरू की.

इसके बाद उन्होंने न्यूजीलैंड के सबसे पुराने राजकीय माध्यमिक विद्यालय, नेल्सन कॉलेज में दाखिला लिया और क्राइस्टचर्च में न्यूजीलैंड विश्वविद्यालय के तहत कैंटरबरी कॉलेज में अध्ययन करने के लिए छात्रवृत्ति हासिल की.

रदरफोर्ड अक्सर कॉलेज की वाद-विवाद सोसायटी में भाग लेते थे और रग्बी खेलते थे. उन्होंने बैचलर ऑफ आर्ट (बीए), मास्टर ऑफ आर्ट (एमए), और बैचलर ऑफ साइंस (बीएससी) की डिग्री प्राप्त की. उन्होंने अपने दो वर्षों के शोध के दौरान रेडियो रिसीवर के एक नए रूप का भी आविष्कार किया, जिसके लिए उन्हें 1851 की प्रदर्शनी के लिए रॉयल कमीशन से 1851 रिसर्च फ़ेलोशिप से सम्मानित किया गया.

फ़ेलोशिप ने उन्हें कैवेंडिश प्रयोगशाला, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में स्नातकोत्तर अध्ययन के लिए इंग्लैंड की यात्रा करने का अवसर दिया, जहाँ वे ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जे जे के मार्गदर्शन में कैम्ब्रिज डिग्री के बिना विश्वविद्यालय में शोध करने की अनुमति देने वाले पहले शोधकर्ताओं में से एक बन गए. थॉमसन.

थॉम्पसन की मदद से, रदरफोर्ड ने आधे मील पर रेडियो तरंगों का पता लगाने के लिए आगे बढ़े, संक्षेप में उस दूरी के लिए विश्व रिकॉर्ड रखा जिस पर विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता लगाया जा सकता था. दुर्भाग्य से, जब उन्होंने 1896 में ब्रिटिश एसोसिएशन की बैठक में अपने परिणाम प्रस्तुत किए, तो उन्हें पता चला कि इतालवी आविष्कारक गुग्लिल्मो मार्कोनी ने उन्हें पछाड़ दिया था, जो उसी बैठक में अपने परिणाम भी प्रस्तुत कर रहे थे.

कैम्ब्रिज में अनुसंधान

कैम्ब्रिज पहुंचने पर, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने जे जे के साथ काम करना शुरू किया. गैसों पर एक्स-रे के प्रवाहकीय प्रभावों पर थॉमसन. उनके शोध से इलेक्ट्रॉन की खोज हुई, जिसे 1897 में थॉमसन द्वारा दुनिया के सामने प्रस्तुत किया गया था.

रदरफोर्ड यूरेनियम के साथ हेनरी बेकरेल के अनुभव के बारे में सुनकर उत्साहित थे, जिससे उन्हें इसकी रेडियोधर्मिता की खोज शुरू करने के लिए प्रेरित किया गया. उनके काम ने उन्हें दो प्रकारों की खोज करने के लिए प्रेरित किया जो उनकी मर्मज्ञ शक्ति में एक्स-रे से भिन्न थे.

मैकगिल विश्वविद्यालय

1898 में, 27 वर्ष की आयु के अर्नेस्ट रदरफोर्ड को थॉमसन ने ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी ह्यू लॉन्गबोर्न कॉलेंडर के प्रतिस्थापन के रूप में मॉन्ट्रियल, कनाडा में मैकगिल विश्वविद्यालय में एक पद के लिए अनुशंसित किया था, जो कैम्ब्रिज जा रहे थे.

रदरफोर्ड को इस पद के लिए स्वीकार कर लिया गया, अंततः उन्हें 1900 में अपनी मंगेतर मैरी जॉर्जीना न्यूटन से शादी करने का अवसर मिला. एक साल बाद, दंपति को एलीन मैरी नाम की एक बेटी हुई.

रदरफोर्ड ने कनाडा में रेडियोधर्मिता पर अपना शोध जारी रखा. 1899 में, उन्होंने दो अलग-अलग प्रकार के विकिरण का वर्णन करने के लिए अल्फा किरण और बीटा किरण शब्द गढ़े. उन्होंने यह भी पता लगाया कि थोरियम ने एक गैस छोड़ी जिससे एक उत्सर्जन उत्पन्न हुआ जो अपने आप में रेडियोधर्मी था.

अपने शोध में आगे, उन्होंने रेडियोधर्मी आधे जीवन की अवधारणा की खोज की जब उन्होंने देखा कि किसी भी आकार की इस रेडियोधर्मी सामग्री के नमूने को आधे नमूने के क्षय होने में हमेशा उतना ही समय लगता है.

फ्रेडरिक सोड्डी के साथ काम करना

1900 में, जब अर्नेस्ट रदरफोर्ड मैकगिल विश्वविद्यालय में थे, उनके साथ फ्रेडरिक सोड्डी नामक एक युवा रसायनज्ञ भी शामिल हुए (जिन्होंने 1921 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता).

रदरफोर्ड ने सोड्डी को थोरियम उत्सर्जन की पहचान करने के लिए कहा. सोड्डी द्वारा सभी सामान्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं को खत्म करने में कामयाब होने के बाद, उन्होंने सुझाव दिया कि यह अक्रिय गैसों में से एक हो सकती है, जिसे उन्होंने थोरोन नाम दिया, जिसे बाद में रेडॉन का आइसोटोप पाया गया.

साथ में उन्हें एक अन्य प्रकार का थोरियम मिला जिसे वे थोरियम एक्स कहते थे और यहां तक कि हीलियम के निशान भी मिले. अपने शोध के दौरान, जो 1903 तक चला, उन्होंने मैरी क्यूरी के रेडियम और ब्रिटिश रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी विलियम क्रुक्स के यूरेनियम एक्स के नमूनों के साथ काम किया.

उनके निष्कर्षों को प्रकाशित करना

1903 में, रेडियोधर्मिता पर लगभग तीन वर्षों के शोध के बाद, अर्नेस्ट रदरफोर्ड और फ्रेडरिक सोड्डी ने अपने निष्कर्ष, रेडियोधर्मी परिवर्तन का कानून प्रकाशित किया.

रदरफोर्ड और सोड्डी ने दिखाया कि रेडियोधर्मिता में परमाणुओं का अन्य पदार्थों में सहज विघटन शामिल था, जो अभी तक अज्ञात था. तब तक, परमाणुओं को सभी पदार्थों का अविनाशी आधार माना जाता था, और इसलिए, रेडियोधर्मी पदार्थों के परमाणुओं के टूटने का विचार एक क्रांतिकारी और क्रांतिकारी नया विचार था.

रेडियोधर्मिता पर आगे का शोध

१९०० में फ्रांसीसी रसायनज्ञ पॉल विलार्ड ने रेडियम से निकलने वाले एक प्रकार के विकिरण की खोज की, लेकिन उन्होंने इसे नाम देने की परवाह नहीं की.

1903 में, रदरफोर्ड ने इस विकिरण पर विचार किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि इसकी अधिक मर्मज्ञ शक्ति के कारण इसे उनकी अपनी अल्फा और बीटा किरणों से कुछ अलग प्रतिनिधित्व करना चाहिए.

रदरफोर्ड ने इस विकिरण को गामा-किरण नाम दिया.

1904 में, रदरफोर्ड ने सुझाव दिया कि रेडियोधर्मिता चार्ल्स डार्विन जैसे जीवविज्ञानियों द्वारा प्रस्तावित पृथ्वी पर श्रमसाध्य धीमी जैविक विकास के दौरान लाखों वर्षों तक ऊर्जा के स्रोत के रूप में सूर्य के अस्तित्व को समझाने के लंबे समय से चले आ रहे प्रश्न को हल कर सकती है.

ब्रिटेन लौटना और नोबेल पुरस्कार जीतना

1907 में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड मैनचेस्टर के विक्टोरिया विश्वविद्यालय में भौतिकी की कुर्सी संभालने के लिए ब्रिटेन लौट आए. उसी वर्ष, उन्होंने और सौर भौतिक विज्ञानी थॉमस रॉयड्स ने अल्फ़ाज़ को एक बहुत पतली खिड़की को एक खाली ट्यूब में घुसने की अनुमति दी. नलिका में जैसे-जैसे अल्फाज जमा होते गए, उससे प्राप्त स्पेक्ट्रम बदलता गया. अंततः, हीलियम गैस का स्पष्ट स्पेक्ट्रम सामने आया, जिससे पता चला कि अल्फ़ाज़ कम से कम आयनित हीलियम परमाणु और संभवतः हीलियम नाभिक थे.

1908 में, 37 वर्ष की आयु के रदरफोर्ड को तत्वों के विघटन और रेडियोधर्मी पदार्थों के रसायन विज्ञान की जांच के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था.

गोल्ड फोइल प्रयोग

भले ही अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने नोबेल पुरस्कार से सम्मानित होने के लिए कुछ अभूतपूर्व काम किया था, उनका सबसे प्रसिद्ध काम वास्तव में पुरस्कार जीतने के एक साल बाद 1909 में किया गया था.

रदरफोर्ड ने जर्मन भौतिक विज्ञानी जोहान्स गीगर और अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट मार्सडेन के साथ मिलकर गीगर-मार्सडेन प्रयोग किया, जिसमें एक पतली सोने की पन्नी से गुजरने वाले अल्फा कणों को विक्षेपित करके परमाणुओं की परमाणु प्रकृति का प्रदर्शन किया गया.

फिर उन्होंने बहुत उच्च विक्षेपण कोण वाले अल्फा कणों की तलाश की और उन्हें पाया, हालांकि वे दुर्लभ थे. उस समय पदार्थ के किसी भी सिद्धांत से इस प्रकार के विक्षेपण कोणों की अपेक्षा नहीं की जाती थी. इन परिणामों की सहायता से रदरफोर्ड ने १९११ में परमाणु का रदरफोर्ड मॉडल तैयार किया, जिसमें सुझाव दिया गया कि परमाणु के अधिकांश द्रव्यमान वाले एक बहुत छोटे आवेशित नाभिक की परिक्रमा कम द्रव्यमान वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा की गई थी.

प्रोटॉन

1919 में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने पाया कि नाइट्रोजन और अन्य प्रकाश तत्व, जब अल्फा कणों से टकराते हैं, तो एक प्रोटॉन बाहर निकल जाता है, जिसे उन्होंने हाइड्रोजन परमाणु कहा.

इससे उन्हें पता चला कि हाइड्रोजन नाभिक नाइट्रोजन नाभिक का एक हिस्सा थे, और उन्होंने फैसला किया कि हाइड्रोजन नाभिक संभवतः सभी नाभिकों का एक मौलिक निर्माण खंड था और यहां तक कि संभवतः एक नया मौलिक कण भी था, क्योंकि नाभिक से और कुछ भी ज्ञात नहीं था जो हल्का था.

1920 में, रदरफोर्ड ने जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम विएन के काम का विस्तार करते हुए, हाइड्रोजन नाभिक को एक नया कण माना, जिसे उन्होंने प्रोटॉन कहा.

न्यूट्रॉन

1921 में, जब अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र के साथ काम किया, तो उन्होंने न्यूट्रॉन के अस्तित्व के बारे में सिद्धांत दिया जो किसी तरह एक आकर्षक परमाणु बल पैदा करके प्रोटॉन के सकारात्मक चार्ज के प्रतिकारक प्रभाव की भरपाई कर सकता था, जिससे नाभिक को उड़ने से अलग रखा जा सकता था। प्रोटॉन के बीच प्रतिकर्षण.

उन्होंने सुझाव दिया कि न्यूट्रॉन का एकमात्र विकल्प परमाणु इलेक्ट्रॉनों का अस्तित्व था जो नाभिक में कुछ प्रोटॉन आवेशों को संतुलित करेगा. एक और तथ्य जिसने उनके सिद्धांत को कुछ विश्वसनीयता प्रदान की, वह यह था कि उस समय यह ज्ञात था कि नाभिक का द्रव्यमान लगभग दोगुना होता है, जिसका हिसाब लगाया जा सकता है यदि उन्हें केवल प्रोटॉन से इकट्ठा किया जाए.

हालाँकि, यह अभी तक स्पष्ट नहीं था कि ये परमाणु इलेक्ट्रॉन नाभिक में कैसे फंस सकते हैं.

१९३२ में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी और रदरफोर्ड के सहयोगी, जेम्स चैडविक ने रदरफोर्ड के न्यूट्रॉन के सिद्धांत को पहचानने के बाद साबित किया जब वे अल्फा कणों के साथ बेरिलियम पर बमबारी करके उत्पादित किए गए थे.

बाद के वर्ष

अपने बाद के वर्षों में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड अन्य युवा वैज्ञानिकों के गुरु बन गए. जे जे को बदलने के बाद. कैवेंडिश प्रोफेसर और निदेशक के रूप में थॉमसन, रदरफोर्ड ने अर्नेस्ट वाल्टन, जॉन कॉकक्रॉफ्ट, एडवर्ड एपलटन, जेम्स चैडविक और पैट्रिक ब्लैकेट जैसे भविष्य के नोबेल पुरस्कार विजेताओं का मार्गदर्शन किया.

युद्ध के दौरान, उन्हें सोनार द्वारा पनडुब्बी का पता लगाने की व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए एक शीर्ष-गुप्त परियोजना सौंपी गई थी.

1925 में, रदरफोर्ड ने न्यूजीलैंड सरकार से अनुसंधान और शिक्षा का समर्थन करने का आह्वान किया जिसके परिणामस्वरूप अंततः अगले वर्ष वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान विभाग (डीएसआईआर) की स्थापना हुई.

रदरफोर्ड ने 1925 और 1930 के बीच 5 वर्षों तक रॉयल सोसाइटी के अध्यक्ष के रूप में भी कार्य किया और उन्हें अकादमिक सहायता परिषद का अध्यक्ष भी नियुक्त किया गया.

1933 में, उन्हें उद्घाटन टीके से सम्मानित किया गया. उनके उत्कृष्ट वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए रॉयल सोसाइटी ऑफ़ न्यूज़ीलैंड द्वारा साइडी मेडल की स्थापना की गई.

मौत

अपनी मृत्यु से कुछ समय पहले, अर्नेस्ट रदरफोर्ड को एक छोटी सी हर्निया का सामना करना पड़ा जिसे उन्होंने नजरअंदाज कर दिया. हर्निया का गला घोंट दिया गया, जिसके परिणामस्वरूप वह गंभीर रूप से बीमार पड़ गया. उन्होंने तुरंत लंदन में एक आपातकालीन ऑपरेशन किया लेकिन कोई फायदा नहीं हुआ.

ऑपरेशन के चार दिन बाद, 19 अक्टूबर 1937 को, 66 वर्ष की आयु के रदरफोर्ड की कैम्ब्रिज में आंतों के पक्षाघात से मृत्यु हो गई. गोल्डन ग्रीन श्मशान में उनका अंतिम संस्कार किया गया, जिसके बाद उनकी राख को चार्ल्स डार्विन और आइजैक न्यूटन जैसे अन्य महान ब्रिटिश वैज्ञानिकों के साथ वेस्टमिंस्टर एब्बे में ले जाया गया और दफनाया गया.

विरासत

अर्नेस्ट रदरफोर्ड को व्यापक रूप से इतिहास के महानतम वैज्ञानिकों में से एक माना जाता है. उनके स्वयं के व्यक्तिगत शोध कार्य और प्रयोगशाला निदेशक के रूप में उनके अधीन किए गए कार्य ने परमाणु की परमाणु संरचना और परमाणु प्रक्रिया के रूप में रेडियोधर्मी क्षय की आवश्यक प्रकृति की स्थापना की.

रदरफोर्ड और उनकी टीम का काम अग्रणी और अभूतपूर्व था. रदरफोर्ड के अधीन काम करते हुए ब्लैकेट ने प्राकृतिक अल्फा कणों का उपयोग करके प्रेरित परमाणु रूपांतरण का प्रदर्शन किया. उनकी टीम ने त्वरक से प्रोटॉन का उपयोग करके कृत्रिम रूप से प्रेरित परमाणु प्रतिक्रियाओं और रूपांतरण का भी प्रदर्शन किया.

उनके दो छात्र, कॉकक्रॉफ्ट और वाल्टन, अपने द्वारा निर्मित कण त्वरक से प्रोटॉन के साथ बमबारी करके लिथियम को अल्फा कणों में विभाजित करने में सफल रहे.

अपनी मृत्यु के बाद से, रदरफोर्ड वैज्ञानिक इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण और प्रभावशाली शख्सियतों में से एक बन गए हैं. कई संस्थानों, पुरस्कारों, इमारतों, पार्कों, सड़कों, वैज्ञानिक खोजों आदि का नाम उनके नाम पर रखा गया है.

रदरफोर्ड के कार्य और उपलब्धियों के परिणामस्वरूप उन्हें परमाणु भौतिकी का जनक माना जाता है.