No Jaunzēlandes dzimušais Ernests Rezerfords tiek uzskatīts par kodolfizikas tēvu par viņa atomu struktūras atklājumiem, kaut arī Tokijas Imperatora universitātes fiziķis Hantaro Nagaoka vispirms ierosināja kodola teoriju, kāda tā ir zināma šodien. Rezerforda "zelta folijas eksperiments" ļāva atklāt, ka lielākā daļa atoma masas atrodas blīvā reģionā, ko tagad sauc par kodolu. Pirms revolucionārā zelta folijas eksperimenta Rutherfordam tika piešķirta Nobela prēmija par citiem galvenajiem ieguldījumiem ķīmijas jomā.
Vēsture
Rezerforda eksperimenta laikā populārā atomu struktūras teorija bija "plūmju pudiņš modeli. "Šo modeli 1904. gadā izstrādāja Dž. Dž.Tompsons, zinātnieks, kurš atklāja elektrons. Šī teorija uzskatīja, ka negatīvi lādētie elektroni atomā peld pozitīvu lādiņu jūrā - elektroni ir līdzīgi plūmēm pudiņa traukā. Kaut arī doktors Nagaoka bija publicējis savu konkurējošo teoriju, ka elektroni riņķo ap pozitīvu kodolu, līdzīgi tam, kā orbītā ap Saturnu tā gredzeni, 1904. gadā, plūmju pudiņa modelis bija dominējošā teorija par atoma struktūru, līdz Ernest Rutherford to noraidīja 1911.
Funkcija
Zelta folijas eksperimentu 1909. gadā Mančestras universitātē Rutherford uzraudzībā veica zinātnieks Hanss Geigers (kura darbs galu galā noveda pie Ģēģera skaitītāja izstrādes) un bakalaura students Ernests Marsden. Rutherfordam, eksperimenta laikā Mančestras fizikas nodaļas priekšsēdētājam, tiek piešķirta galvenā eksperimenta nopelns, jo iegūtās teorijas galvenokārt ir viņa darbs. Rezerforda zelta folijas eksperimentu dažkārt dēvē arī par Geigera-Marsdena eksperimentu.
Iespējas
Zelta folijas eksperiments sastāvēja no virknes testu, kuru laikā pozitīvi uzlādēta hēlija daļiņa tika izšauta uz ļoti plānas zelta folijas kārtas. Paredzētais rezultāts bija tāds, ka pozitīvās daļiņas tiks pārvietotas tikai dažus grādus no viņu ceļa, kad tās šķērsos plūmju pudiņa modelī piedāvāto pozitīvo lādiņu jūru. Rezultāts bija tāds, ka pozitīvās daļiņas no zelta folijas tika atbaidītas gandrīz par 180 grādiem mazs atoma reģions, bet lielākā daļa atlikušo daļiņu vispār nebija novirzītas, bet drīzāk izlaistas tieši caur atoms.
Nozīme
Eksperimentā no zelta folijas iegūtie dati parādīja, ka atoma plūmju pudiņa modelis bija nepareizs. Tas, kā pozitīvās daļiņas atlēca no plānas folijas, norādīja, ka lielākā daļa atoma masas ir koncentrēta vienā mazā reģionā. Tā kā lielākā daļa pozitīvo daļiņu savu sākotnējo ceļu turpināja nemainīti, Rezerfords pareizi secināja, ka lielākā daļa atlikušā atoma ir tukša telpa. Rezerfords savu atklājumu nosauca par "centrālo lādiņu" - reģionu, kuru vēlāk nosauca par kodolu.
Potenciāls
Rezerforda kodola un ierosinātās atomu struktūras atklājumu vēlāk fiziķis Nīls Bohs pilnveidoja 1913. gadā. Bora atoma modelis, saukts arī par Rutherford Bohr modeli, ir mūsdienās izmantotais atoma pamatmodelis. Rezerforda atoma apraksts ir pamats visiem nākotnes atomu modeļiem un kodolfizikas attīstībai.
