Rutherford

Rutherford foi um importante físico e químico que participou de descobertas significativas para o desenvolvimento da ciência.

O neozelandês Ernest Rutherford, foi um físico e químico naturalizado britânico que ficou conhecido como o pai da física nuclear. Nascido em Spring Grove, onde atualmente é Brightwater, na ilha sul da Nova Zelândia, Rutherford estudou em escolas públicas e aos 16 anos entrou em Nelson Collegiate School. No ano de 1893 graduou-se em Matemática e Ciências Físicas na Universidade da Nova Zelândia, entrando, logo em seguida, em Trinity College em Cambridge como estudante na investigação do Laboratório Cavensish com a coordenação de J. J. Thomson.

Vida e obra

Na Inglaterra, Rutherford entrou em contato com estudos aprofundados a respeito das radiações de Urânio, trabalhando em colaboração com Frederick Soddy e, juntos, em 1902, distinguiram os raios alfa e beta, desenvolvendo a teoria das desintegrações radioativas espontâneas. Assumiu o cargo de professor na Universidade McGill, em Montreal, e na Universidade Victoria em Manchester no ano de1898 e 1907 respectivamente. Nesse mesmo período, formulou a hipótese em torno da radioatividade, revelando que não se tratava de um fenômeno de todos os átomos, mas de um grupo restrito a uma determinada categoria. O livro Radioatividade, proveniente desses estudos, geraram um grande marco para o progresso científico.

No ano de 1908 recebeu o Nobel de química em decorrência das suas investigações a respeito da desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas e, ainda em Manchester, em parceria com Hans Geiger e Thomas Royds, elucidou a natureza da radiação alfa, comprovando que esta é formada pelas partículas com o dobro da carga elétrica de um elétron. Em seguida, os três criaram um engenhoso experimento em que as partículas alfas eram acumuladas em um tubo de vidro evacuado, por onde passava uma corrente elétrica. O espectro do gás hélio pode ser observado nessa experiência, provando, então, que as partículas alfas nada mais eram do que os átomos de hélio ionizados que, posteriormente, foram identificados como núcleos de hélio.

Foi após o Nobel recebido, no ano de 1908, que Rutherford realizou seus trabalhos mais famosos, como o experimento de Rutherford, como ficou conhecido, realizado em parceria com Hans Geiger e Ernest Marsden, demonstrando a natureza nuclear dos átomos por meio da deflexão de partículas alfa que atravessavam uma fina folha de ouro. As deflexões buscadas pelos cientistas, eram as das partículas que foram defletidas por ângulos muito grandes, não sendo isso algo esperado pelos conhecimentos científicos do período. As deflexões, apesar de raras, puderam ser observadas, e isso, segundo Rutherford, foi “…o evento mais incrível que aconteceu comigo em toda a minha vida. Foi quase tão incrível quanto se você atirasse um projétil de 15 polegadas num lenço de papel e ele ricocheteasse de volta e o atingisse”. Rutherford, então, objetivando explicar as deflexões e sua dependência com relação ao seu ângulo de forma mais precisa, desenvolveu o modelo atômico de Rutherford, concebendo, neste, que o átomo é constituído de um núcleo minúsculo que possui carga positiva e que contém quase toda a massa do átomo, orbitado por elétrons. Esse modelo foi a inspiração para Niels Bohr, físico dinamarquês, idealizar um novo modelo atômico algum tempo depois.

Rutherford teve que deixar Manchester para assumir a direção do Laboratório Cavendish, em Cambridge, em 1919, mas antes disso, se tornou a primeira pessoa que conseguiu deliberadamente transmutar um elemento em outro. Isso foi feito com o bombardeio de nitrogênio puro com radiação alfa, convertendo-o em oxigênio. Nessa reação nuclear, os produtos identificados foram de partículas idênticas a núcleos de hidrogênio, demonstrando que eram partes constituintes do núcleo de nitrogênio e, provavelmente, por inferência, dos outros núcleos também. No ano de 1920, em decorrência dessas considerações, Rutherford afirmou que o núcleo de hidrogênio seria uma partícula fundamental, denominada próton, e seria um elemento que constitui todos os outros núcleos. Foram estes fatos, inclusive, que o fizeram ser considerado o fundador da Física Nuclear.

Do ano de 1919 até o dia de sua morte, Rutherford administrou o laboratório Cavendish, onde foi professor de física. Além disso, entre 1925 e 1930, foi presidente da Royal Society e, em 1925, recebeu a Ordem de Mérito, sendo condecorado 6 anos depois como Baron Rutherford de Nelson, um título que, inclusive, foi extinto após a sua morte. Quando se tornou Lord, somente poderia ser operado por um médico nobre, se tratando de uma exigência do protocolo britânico. A demora para encontrar um quando aguardava a cirurgia de hérnia umbilical lhe custou a vida, e no dia 19 de outubro de 1937 faleceu em Cambridge, onde foi cremado. Suas cinzas foram enterradas perto das tumbas de Isaac Newton e outros cientistas.

Referências

Ensino de Química e História da Ciência: O Modelo Atômico de Rutherford – DM Marques, JJ Caluzi
Rutherford: recollections of the Cambridge days – M Oliphant

Por Natália Petrin
Como referenciar este conteúdo

Petrin, Natália. Rutherford. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/rutherford. Acesso em: 15 de August de 2020.

Teste seu conhecimento

01. [PUC] Uma importante contribuição do modelo de Rutherford foi considerar o átomo constituído de:
a) elétrons mergulhados numa massa homogênea de carga positiva.
b) uma estrutura altamente compactada de prótons e elétrons.
c) um núcleo de massa desprezível comparada com a massa dos elétrons.
d) uma região central com carga negativa chamada núcleo.
e) um núcleo muito pequeno de carga positiva, cercada por elétrons.

02. [ESPM-SP] O átomo de Rutherford (1911) foi comparado ao sistema planetário:

Núcleo – Sol
Eletrosfera- Planetas
Eletrosfera é a região do átomo que:
a) contém as partículas de carga elétrica negativa.
b) contém as partículas de carga elétrica positiva.
c) contém nêutrons.
d) concentra praticamente toda a massa do átomo.
e) contém prótons e nêutrons.

01. [E]
02. [A]

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