EERNEST RUTHERFORD

Ernest Rutherford, conocido también como Lord Rutherford nació en  Brightwater, el 30 de agosto de 1871 y fallecio
Cambridge, el 19 de octubre de 1937), fue un físico neozelandés.
Se dedicó al estudio de las partículas radiactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que
la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió para ganar el Premio Nobel de
Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda
la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su
discípulo Frederick Soddy.
Durante la primera parte de su vida se consagró por completo a la investigación, y pasó la segunda mitad de su vida
dedicado a la docencia y dirigiendo los Laboratorios Cavendish de Cambridge, en donde se descubrió el neutrón. Fue
maestro, entre otros, de Niels Bohr y Otto Hahn.
Primeros Años.
Su padre, James, de origen escocés, era granjero y mecánico, y su madre, Martha Thompson, nacida en Inglaterra, era
maestra, que había emigrado antes de casarse. Rutherford destacó muy pronto por su curiosidad y su capacidad para
la aritmética.
Por esa época empezó a manifestarse el genio de Rutherford para la experimentación: sus primeras investigaciones
demostraron que el hierro podía magnetizarse por medio de altas frecuencias, lo que de por sí era un descubrimiento.
En 1894 obtuvo el título de Bachelor of Science, que le permitió proseguir sus estudios en Gran Bretaña, en
los Laboratorios Cavendish de Cambridge, bajo la dirección del descubridor del electrón, Joseph John Thomson a partir
de 1895. Fue el primer estudiante de ultramar que alcanzó esta posibilidad. Antes de salir de Nueva Zelanda, se
comprometió con Mary Newton, una joven de Christchurch. En los laboratorios Cavendish, reemplazaría años más tarde a
Thomson.
Cambridge, 1895-1898
En primer lugar prosiguió las investigaciones acerca de las ondas hertzianas y sobre su recepción a gran distancia. Hizo
una extraordinaria presentación de sus trabajos ante la Cambridge Physical Society, que se publicaron en
las Philosophical Transactions de la Royal Society, hecho poco habitual para un investigador tan joven, lo que le sirvió
para alcanzar notoriedad.
En diciembre de 1895, empezó a trabajar con Thomson en el estudio del efecto de los rayos X sobre un gas. Descubrieron
que los rayos X tenían la propiedad de ionizar el aire, puesto que pudieron demostrar que producía grandes cantidades de
partículas cargadas, tanto positivas como negativas, y que esas partículas podían recombinarse para dar lugar a átomos
neutros. Por su parte, Rutherford inventó una técnica para medir la velocidad de los iones y su tasa de recombinación.
Estos trabajos fueron los que le condujeron por el camino a la fama.
En 1898, tras pasar tres años en Cambridge, cuando contaba con 27 años, le propusieron una cátedra de física en
la Universidad McGill de Montreal, que aceptó inmediatamente, ya que además la cátedra representaba para él la
posibilidad de casarse con su prometida.
Montreal, 1898-1907: radiactividad
Henri Becquerel descubrió por esa época (1896) que el uranio emitía una radiación desconocida, la "radiación uránica".
Rutherford publicó en 1899 un documento esencial, en el que estudiaba el modo en que podían tener esas radiaciones de
ionizar el aire, situando al uranio entre dos placas cargadas y midiendo la corriente que pasaba. Estudió así el poder de
penetración de las radiaciones, cubriendo sus muestras de uranio con hojas metálicas de distintos espesores. Se dio cuenta
de que la ionización empezaba disminuyendo rápidamente conforme aumentaba el espesor de las hojas, pero que por
encima de un determinado espesor disminuía más débilmente. Por ello dedujo que el uranio emitía dos radiaciones
diferentes, puesto que tenían poder de penetración distinto. Llamó a la radiación menos penetrante radiación alfa, y a la
más penetrante la llamo radiación beta.
En 1900, Rutherford se casó con Mary Newton. De este matrimonio nació en 1901 su única hija, Eileen.
Por esa época, Rutherford estudia el torio y se da cuenta, al utilizar el mismo dispositivo que para el uranio, de que abrir
una puerta en el laboratorio perturba notablemente el experimento, como si los movimientos del aire pudieran alterar el
experimento. Pronto llegará a la conclusión de que el torio desprende una emanación, también radiactiva, puesto que al
aspirar el aire que rodea el torio, se da cuenta de que ese aire transmite la corriente fácilmente, incluso a gran distancia del
torio.
También nota que las emanaciones de torio solo permanecen radiactivas unos diez minutos y que son partículas neutras.
Su radiactividad no se ve alterada por ninguna reacción química, ni por cambios en las condiciones. Se da cuenta
asimismo de que la radiactividad de esas partículas decrece exponencialmente, puesto que la corriente que pasa entre los
electrodos también lo hace, y descubre así el periodo de los elementos radiactivos en 1900.
Este descubrimiento provocó un gran revuelo entre los químicos, muy convencidos del principio de indestructibilidad de
la materia. Sin embargo, la calidad de los trabajos de Rutherford no dejaban margen a la duda. El mismísimo  Pierre
Curie tardó dos años en admitir esta idea, a pesar de que ya había constatado con Marie Curie que la radiactividad
ocasionaba una pérdida de masa en las muestras. Pierre Curie opinaba que perdían peso sin cambiar de naturaleza.
Las investigaciones de Rutherford tuvieron el reconocimiento en 1903 de la Royal Society, que le otorgó la Medalla
Rumford en 1904. Resumió el resultado de sus investigaciones en un libro titulado Radiactividad en 1904.
Junto a Frederick Soddy, calculó que la emisión de energía térmica debida a la desintegración nuclear era entre 20.000 y
100.000 veces superior a la producida por una reacción química. Lanzó también la hipótesis de que tal energía podría
explicar la energía desprendida por el sol. Esta idea de una gran energía potencial almacenada en los átomos encontrará
un año después un principio de confirmación cuando Albert Einstein descubra la equivalencia entre masa y energía.
A través de numerosos estudios con elementos radiactivos observa que estos emiten dos tipos de radiación. El primer tipo
de radiación, al que denomina rayos alfa, es altamente energético, pero tiene poco alcance y es absorbida por el medio con
rapidez. El segundo tipo de radiación es altamente penetrante y de mucho mayor alcance, al que llama rayos beta.
Mediante el uso de campos eléctricos y magnéticos analiza estos rayos y deduce su velocidad, el signo de su carga y la
relación entre carga y masa. También encuentra un tercer tipo de radiación muy energético, al que denominará rayos
gamma.
Mánchester, 1907-1919: el núcleo atómico.
En 1907, obtiene una plaza de profesor en la Universidad de Mánchester, en donde trabajará junto a Hans Geiger. Con
este inventará un contador que permite detectar las partículas alfa emitidas por sustancias radiactivas, ya que ionizando el
gas que se encuentra en el aparato, producen una descarga que se puede detectar.
En 1908, junto con uno de sus estudiantes, Thomas Royds, demuestra de modo definitivo lo que se suponía: que las
partículas alfa son núcleos de helio. En realidad, lo que prueban es que una vez liberadas de su carga, las partículas alfa
son átomos de helio. En ese mismo año gana el Premio Nobel de Química por sus trabajos realizados en ese año.
En 1911 hará su mayor contribución a la ciencia, al descubrir el núcleo atómico. Había observado en Montreal al
bombardear una fina lámina de mica con partículas alfa, que se obtenía una deflexión de dichas partículas.
En 1914 empieza la Primera Guerra Mundial, y Rutherford se concentra en los métodos acústicos de detección
de submarinos. Tras la guerra, ya en 1919, lleva a cabo su primera transmutación artificial. Después de observar
los protones producidos por el bombardeo de hidrógeno de partículas alfa se da cuenta de que obtiene muchos de esos
parpadeos si realiza el mismo experimento con aire y aún más con nitrógeno puro.
Cambridge, 1919-1937: la edad de oro en Cavendish.
Ese mismo año sustituye a J. J. Thomson en el laboratorio Cavendish, pasando a ser el director. Es el principio de una
edad de oro para el laboratorio y también para Rutherford. A partir de esa época, su influencia en la investigación en el
campo de la física nuclear es enorme.
El gran número de clases que dio en el laboratorio Cavendish y la gran cantidad de contactos que tuvo con sus estudiantes
dio una imagen de Rutherford como una persona muy apegada a los hechos, más aún que a la teoría, que para él solo era
parte de una «opinión».
Por fortuna, Rutherford no se detenía en los hechos, y su gran imaginación le dejaba entrever, más allá, las consecuencias
teóricas más lejanas, pero no podía aceptar que se complicaran las cosas inútilmente. Con frecuencia hacía observaciones
en este sentido a los visitantes del laboratorio que venían a exponer sus trabajos a los estudiantes y a los investigadores,
cualquiera que fuera la fama del visitante.
Su autoridad en el laboratorio Cavendish no se basaba en el temor que pudiera inspirar. Por el contrario, Rutherford tenía
un carácter jovial. Se sabía que estaba avanzando en sus trabajos cuando se le oía canturrear en el laboratorio. Sus
alumnos lo respetaban mucho, no tanto por sus pasados trabajos o por el mito que le rodeaba como por su atractiva
personalidad.
Rutherford era un hombre muy robusto y entró en el hospital en 1937 para someterse a una operación menor, tras haberse
herido podando unos árboles de su propiedad. Al regresar a casa, parecía recuperarse sin problemas, pero su estado se
agravó repentinamente. Murió el 19 de octubre de ese año y se le enterró en la abadía de Westminster, junto a Isaac
Newton y Kelvin.