Experimente und Entdeckungen
1895 identifizierte Rutherford als erster Forschungsstudent am Cavendish Laboratory der Universität Cambridge in London ein einfacheres und kommerziell tragfähigeres Mittel zur Erkennung von Radiowellen als zuvor vom deutschen Physiker Heinrich Hertz festgestellt worden war.
Auch während seiner Zeit am Cavendish Laboratory wurde Rutherford von Professor J. J. Thomson eingeladen, an einer Röntgenuntersuchung mitzuarbeiten., Der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen hatte Röntgenstrahlen nur wenige Monate vor Rutherford in Cavendish entdeckt, und Röntgenstrahlen waren ein heißes Thema unter Forschern. Zusammen untersuchten Rutherford und Thomson die Auswirkungen von Röntgenstrahlen auf die Leitfähigkeit von Gasen, was zu einem Papier über die Aufteilung von Atomen und Molekülen in Ionen führte. Während Thomson weiter untersuchte, was später Elektron genannt würde, Rutherford untersuchte ionenproduzierende Strahlungen genauer.,
Rutherford konzentrierte sich auf Uran und entdeckte, dass das Platzieren in der Nähe von Folie dazu führte, dass eine Art von Strahlung leicht aufgesaugt oder blockiert werden konnte, während ein anderer Typ keine Probleme hatte, in dieselbe Folie einzudringen. Er bezeichnete die beiden Strahlungstypen „Alpha“ und „Beta“.“Wie sich herausstellt, war das Alphateilchen identisch mit dem Kern eines Heliumatoms. Das Betateilchen war in der Tat das gleiche wie ein Elektron oder Positron.
Rutherford verließ Cambridge 1902 und nahm eine Professur an der McGill University in Montreal auf., Bei McGill im Jahr 1903 stellten Rutherford und sein Kollege Frederick Soddy ihre Zerfallstheorie der Radioaktivität vor, die behauptete, radioaktive Energie werde aus einem Atom emittiert und wenn Alpha-und Betateilchen gleichzeitig emittiert würden, verursachten sie eine chemische Veränderung über Elemente hinweg. Rutherford und Yale-Professor Bertram Borden Boltwood kategorisierten radioaktive Elemente in eine sogenannte „Zerfallsserie“.“Rutherford wurde auch mit der Entdeckung des radioaktiven Gas Radon während bei McGill gutgeschrieben., Rutherford erlangte Ruhm für seine Beiträge zum Verständnis von Radioelementen, wurde aktiver Redner, veröffentlichte zahlreiche Zeitschriftenartikel und schrieb das angesehenste Lehrbuch der Zeit über Radioaktivität.
1907 kehrte Rutherford nach England zurück und wechselte auf eine Professur an der University of Manchester. Durch weitere Experimente, bei denen Alphateilchen auf Folie abgefeuert wurden, machte Rutherford die bahnbrechende Entdeckung, dass fast die Gesamtmasse eines Atoms in einem Kern konzentriert ist., Auf diese Weise brachte er das Kernmodell zur Welt, eine Entdeckung, die den Beginn der Kernphysik markierte und letztendlich den Weg zur Erfindung der Atombombe ebnete. Rutherford wurde treffend als „Vater des Atomzeitalters“ bezeichnet und erhielt 1908 den Nobelpreis für Chemie.
Mit dem Aufkommen des Ersten Weltkriegs wandte sich Rutherford der antisubmarinen Forschung zu. Bis 1919 hatte er eine weitere monumentale Entdeckung gemacht: Wie man künstlich eine Kernreaktion in einem stabilen Element induziert. Kernreaktionen waren Rutherfords Hauptaugenmerk für den Rest seiner wissenschaftlichen Karriere.