Geboren in een groot gezin met beperkte middelen, in Nieuw-Zeeland, werd Ernest Rutherford een van de belangrijkste wetenschappers van de twintigste eeuw. Hij is vooral bekend om zijn model van het atoom en omdat hij de eerste persoon uit Oceanië was die Nobelprijswinnaar werd door in 1908 de Nobelprijs voor scheikunde te winnen. Naast andere eerbewijzen werd Rutherford geridderd, was hij voorzitter van de Royal Society en kreeg hij de titel Baron Rutherford of Nelson. Kom meer te weten over het leven, de familie, de opleiding, de carrière als wetenschapper en de dood van de Vader van de Kernfysica via deze 10 interessante feiten.

#1 Hij was het vierde van twaalf kinderen, geboren bij James Rutherford en Martha Thompson

Ernest Rutherford was de zoon van James Rutherford en zijn vrouw Martha Thompson. Martha Thompson was oorspronkelijk afkomstig uit Essex, Engeland, terwijl James Rutherford in de Schotse stad Perth woonde. James en Martha emigreerden naar Nieuw-Zeeland toen ze jong waren. Zij ontmoetten elkaar daar en trouwden in 1866. Ernest werd geboren op 30 augustus 1871 in Spring Grove, nabij Nelson, Nieuw-Zeeland. Hij was de tweede van zeven zonen en de vierde van twaalf kinderen die bij hen werden geboren. James werkte voornamelijk als landbouwer in Nieuw-Zeeland, terwijl Martha lerares Engels was.

#2 Hij behaalde zijn BA, MA en BSc diploma’s aan het Canterbury College in Christchurch, NZ

Ernest genoot zijn eerste opleiding aan de Havelock School voordat hij een beurs won om naar het Nelson College te gaan, een middelbare staatsschool in Nelson, Nieuw-Zeeland. Hij blonk uit in bijna alle vakken. Een andere beurs stelde hem in staat om in 1890 naar het Canterbury College in Christchurch te gaan, een van de vier campussen van de Universiteit van Nieuw-Zeeland. Rutherford behaalde zijn Bachelor of Arts (B.A.) in 1892 en het jaar daarop zijn Master of Arts (M.A.) met eerste klas onderscheidingen in natuurwetenschappen, wiskunde en mathematische natuurkunde. Rutherford bleef nog een jaar in Canterbury om onafhankelijk onderzoek te doen, wat hem eind 1894 een Bachelor of Science (B.S.)-graad opleverde.

#3 Hij vond een ontvanger uit om radiogolven te detecteren

De Duitse natuurkundige Heinrich Hertz had de aanwezigheid van elektromagnetische straling ontdekt die we nu kennen als radiogolven. Rutherford besloot het effect van deze golven op gemagnetiseerde stalen naalden te meten, wat hem ertoe bracht een gevoelige detector voor radiogolven uit te vinden. Rutherfords radio-ontvanger werd een onderdeel van de communicatierevolutie die bekend staat als draadloze telegrafie. Het leverde hem ook een belangrijke onderzoeksbeurs op om in Engeland te studeren. De universiteit van Cambridge had onlangs haar regels veranderd om afgestudeerden van andere instellingen toe te staan een Cambridge-diploma te behalen. Rutherford besloot te gaan werken in het Cavendish Laboratory van de Universiteit van Cambridge, dat geleid werd door Europa’s grootste deskundige op het gebied van elektromagnetische straling, J.J. Thomson. Hij behoorde dus tot de eerste onderzoeksstudenten van Cambridge.

#4 Hij werkte samen met J.J. Thomson om de ionisatie van gassen door röntgenstraling te bestuderen

In eerste instantie verbeterde Rutherford in Cambridge zijn radio-ontvanger. Hij kon radiogolven detecteren op een afstand van een halve mijl en hield daarmee korte tijd het wereldrecord voor de afstand waarover elektromagnetische golven konden worden gedetecteerd. De Italiaanse uitvinder Guglielmo Marconi werd spoedig de leidende figuur op het gebied van de draadloze telegrafie en Rutherfords aandacht verplaatste zich naar elders. Röntgenstralen waren kort daarvoor ontdekt door de Duitse natuurkundige Wilhelm Conrad Röntgen. J.J. Thomson nodigde Rutherford uit om met hem samen te werken aan een onderzoek naar de manier waarop röntgenstraling het geleidingsvermogen van gassen veranderde. Hun samenwerking leidde tot Thomsons ontdekking en identificatie van het eerste sub-atomaire deeltje, het elektron.

#5 Rutherford trouwde in 1900 met Mary Georgina Newton

In 1898 werd Rutherford, op aanbeveling van Thomson, hoogleraar natuurkunde aan de McGill University in Montreal, Canada. Tijdens zijn laatste jaren aan het Canterbury College in Christchurch, had Rutherford de dochter van zijn hospita, Mary Georgina Newton, ontmoet en was er verliefd op geworden. Het paar was verloofd voordat Ernest Nieuw Zeeland verliet. Zijn nieuwe baan stelde Ernest Rutherford in staat om in 1900 in Christchurch, Nieuw-Zeeland, met Mary Newton te trouwen. Het enige kind van het echtpaar, een dochter genaamd Eileen Mary, werd geboren in 1901. Eileen zou later trouwen met Sir Ralph Howard Fowler, een Brits natuurkundige en astronoom. Rutherfords dochter stierf na de geboorte van haar vierde kind in 1930, waardoor hij er kapot van was.

#6 Hij ontdekte dat atomen niet onverwoestbaar waren tijdens zijn onderzoek naar radioactiviteit

Na zijn verhuizing naar de McGill University, waar hij de beschikking kreeg over een eigen onderzoekslaboratorium, begon Rutherford de straling te bestuderen die door uranium werd uitgezonden. Hij kreeg gezelschap van de Engelse chemicus Frederick Soddy, die in 1921 de Nobelprijs voor scheikunde zou winnen. Samen met Soddy ontwikkelde Rutherford de desintegratietheorie als verklaring voor radioactiviteit. Hij ontdekte dat atomen niet onverwoestbaar waren, zoals werd aangenomen, en dat radioactiviteit het spontane uiteenvallen van atomen inhield. Rutherford bedacht de termen alfa, bèta en gamma voor de drie meest voorkomende soorten nucleaire straling, die sindsdien standaard in gebruik zijn. In 1907 ontdekte Rutherford dat radioactieve elementen een halfwaardetijd hebben en bedacht hij de term halfwaardetijd om het verschijnsel aan te duiden.

#7 Rutherford was de eerste persoon uit Oceanië die een Nobelprijs won

Toen hij aan McGill werkte, werd Rutherford steeds bekender in de wereld van de fysica. Hij liet veel onderzoeksstudenten toe in zijn laboratorium. Onder hen bevonden zich ook vrouwen, die het gewoonlijk moeilijk hadden om nog erkend te worden vanwege hun geringe aantal in de wereld van de wetenschap. In 1908 kreeg Ernest Rutherford de Nobelprijs voor scheikunde “voor zijn onderzoek naar het uiteenvallen van de elementen, en de scheikunde van radioactieve stoffen”. Rutherford was de eerste persoon van het Oceanische continent die een Nobelprijs won. Hij wordt ook beschouwd als de eerste Canadese Nobelprijswinnaar en is vanaf 2016 nog steeds de enige laureaat die geboren is op het Zuidereiland, het grootste van de twee grote eilanden van Nieuw-Zeeland.

#8 Zijn grootste prestatie wordt beschouwd als de ontdekking van de atoomkern

In 1907 keerde Rutherford terug naar Groot-Brittannië om de leerstoel natuurkunde te bekleden aan de Universiteit van Manchester in Manchester, Engeland. Hier voerde hij in 1909, samen met de onderzoekers Hans Geiger en Ernest Marsden, een van de mijlpaal-experimenten in de wetenschap uit – het goudfolie-experiment. Rutherford interpreteerde de gegevens van het experiment om in 1911 het Rutherford-model van het atoom te formuleren, waarbij het grootste deel van de massa geconcentreerd is in een zeer kleine geladen kern, omringd door elektronen met een lage massa. Rutherfords model was van groot belang voor de ontwikkeling van een coherente basis voor de ontwikkeling van atoomfysica en kernfysica.

#9 Hij kreeg in 1931 de titel Baron Rutherford van Nelson

Rutherford werd in 1914 geridderd tot Sir Ernest Rutherford, en in 1931 werd hij benoemd tot Brits lord, met de titel Baron Rutherford van Nelson. Tijdens de Eerste Wereldoorlog werkte hij aan een uiterst geheim project om de praktische problemen op te lossen van de opsporing van onderzeeërs door middel van sonar. In 1919 werd Rutherford professor in de experimentele fysica en volgde hij zijn mentor J.J. Thomson op als directeur van het Cavendish Laboratory aan de universiteit van Cambridge. Tussen 1925 en 1930 was hij tevens voorzitter van de Royal Society of London. Rutherford was een inspirerende figuur voor jonge wetenschappers en een ongewoon groot aantal van zijn onderzoekers aan verschillende instituten won later Nobelprijzen, waaronder James Chadwick, Niels Bohr, Otto Hahn en Frederick Soddy.

#10 Rutherford overleed onverwachts aan de complicaties van een beknelde hernia

In het midden van de jaren dertig had Rutherford een hernia, maar hij was nalatig in het laten genezen ervan. In 1937 raakte hij in een wurggreep, waardoor hij hevig ziek werd. Rutherford werd opgenomen in een ziekenhuis voor een spoedoperatie, maar overleed vier dagen later op 19 oktober 1937 in Cambridge, Engeland. Hij was 66 jaar oud. Hij werd begraven in Westminster Abbey, naast Isaac Newton en andere illustere Britse wetenschappers. Rutherfords werk op het gebied van radioactiviteit en de structuur van het atoom werd de basis van verder onderzoek op deze gebieden. Talrijke parken, straten en gebouwen zijn naar hem genoemd. Een krater op de maan en een andere op Mars zijn ter ere van hem Rutherford genoemd. Ook het Element 104 is naar hem Rutherfordium genoemd.

Ernest Rutherford en Niels Bohr

In 1911 bezocht Niels Bohr het Cavendish Laboratory onder leiding van Sir J.J. Thomson, maar hij slaagde er niet in de belangstelling van de gewaardeerde wetenschapper te wekken. Het jaar daarop wist de 26-jarige Bohr echter indruk te maken op Ernest Rutherford, toen hij als onderzoeksstudent in diens laboratorium aan de Universiteit van Manchester werkte. Dit was het begin van een 25 jaar oude vriendschap tussen de twee. Niels Bohr verbeterde het Rutherford Atoommodel door er de kwantumtheorie van Max Planck op toe te passen en zo het revolutionaire Bohr Atoommodel te vormen. De vriendschap tussen Bohr en Rutherford groeide met de tijd, en zij en hun vrouwen gingen in latere jaren vaak samen op vakantie.