Peter0167
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Jahrestage der Wissenschaft
27.05.2021 um 17:0627.05.1897
Heute ist der Geburtstag eines britischen Nobelpreisträgers, der auf dem Gebiet der Atomphysik herausragende Pionierarbeit geleistet hat, und dennoch weitestgehend unbekannt geblieben ist. Und daran versuche ich jetzt mit diesem Beitrag etwas zu ändern.
Also, es geht heute u.a. um Atome, und mir ist durchaus klar, dass Atome bei vielen Leserinnen und Lesern zu "gespaltenen Reaktionen" führen können (schönes Wortspiel) :D. Zum Einen ist es extrem faszinierend, was sich da auf den untersten Ebenen so abspielt, und zum Anderen will man ganz schnell, ganz weit weglaufen.
Original anzeigen (0,2 MB)
https://www.scinexx.de/news/technik/waermekraftmaschine-im-atom-massstab/
Laufen war jetzt nie meine Stärke, daher beschloss ich für mich, von den Atomen fasziniert zu sein, und ich habe es bis heute nicht bereut. Atome waren ja schon lange Zeit bekannt, aber vollends verstanden hat man sie wohl bis heute noch nicht. Und wie man am Geburtstag oben erkennen kann, soll es heute um eine Zeit gehen, in der die Physik viele revolutionäre Umbrüche mitmachte, die zum großen Teil auch die Vorstellungen von den Atomen betrafen.
Wer noch etwas weiter zurück gehen möchte, hier ist ein kompakt gehaltener Absatz bei Wikipedia, der einen groben Überblick bietet:
Wikipedia: Geschichte der Chemie#Von Dalton bis Mendelejew
Auch die anderen Absätze sind alle superspannend, aber ich will jetzt auch nicht den Rahmen sprengen, ist nur als Anregung gedacht. :)
Der erste Name, der einem im Zusammenhang mit Experimenten an Atomkernen einfällt, ist sicherlich Ernest Rutherford. Er erbrachte im Jahre 1917 den ersten experimentellen Nachweis, dass sich Atomkerne durch Bestrahlung mit Teilchen umwandeln ließen.
Quelle: Wikipedia: Ernest Rutherford
Rutherford leistete ebenfalls großartige Pionierarbeit, auf ihn geht u.a. die heute noch gültige Einteilung der Strahlungsarten bei radioaktiven Zerfällen zurück (Alpha-, Beta- und Gamma), und für die Einführung des Begriffs Halbwertszeit wurde er 1908 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet.
Aber um Rutherford soll es heute gar nicht gehen (ich verquassel mich hier schon wieder :)), obwohl auch er einen nennenswerten aktiven Beitrag an dem leistete, zu dem wir gleich kommen werden.
Also, während Rutherford sich zunächst noch mit Kernreaktionen befasste, die durch natürliche Strahlungsquellen induziert wurden, gab es bereits Überlegungen, ob dies auch durch künstlich erzeugte Teilchenstrahlung zu bewerkstelligen wäre. Und dafür bot sich ein Teilchen an, welches Rutherford erst kurz zuvor bei seinen Experimenten entdeckt hatte ... das Proton.
Dieses Proton besaß eine elektrische Ladung, und es war längst bekannt, dass sich Ladungen in Feldern beschleunigen ließen. Also wies Rutherford, der damals der Leiter der Cavendish Labors war, zwei Mitarbeiter an, einen entsprechenden Beschleuniger zu entwickeln, mit dem sich Protonen auf leichte Kerne wie z.B. Lithium schießen ließen.
Original anzeigen (0,1 MB)
Von unbekannt - Scan aus dem Archiv des Cavendish Labors Historische Photos von dem alten Cavendish Labor, PD-alt-100, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=8317162
Bei diesen beiden Mitarbeitern handelte es sich um die Physiker John Douglas Cockcroft und Ernest Walton, von denen erstgenannter wegen seines heutigen Geburtstags ausschlaggebend für diesen inzwischen recht lang gewordenen Beitrag war.
Von Nobel foundation - http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1951/cockcroft-bio.html, Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6181354
1928 begannen die beiden mit der Arbeit an dem Beschleuniger, mit dem ihnen 2 Jahre später der erste Nachweis einer durch künstlich beschleunigte Teilchen ausgelösten Kernreaktion gelang. Hier ein Bild des Beschleunigers:
Original anzeigen (0,4 MB)
Von geni - Photo by User:geni, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6505108
Der Beschleuniger arbeitete mit Gleichspannungen von bis zu 1 Megavolt, womit man Protonen auf eine Energie von 300keV beschleunigte, die anschließend Lithium-Kerne in jeweils 2 Alphateilchen (Helium) spalteten.
Wikipedia: Cockcroft-Walton-Beschleuniger
Das Prinzip, auf dem der nach ihren Erfindern benannte Beschleuniger beruht, stellt die vielleicht wichtigste Methode in der experimentellen Kernphysik dar, auch wenn diese Art Beschleuniger heute kaum noch zum Einsatz kommt.
1951 wurden Cockcroft und Walton mit dem Nobelpreis für Physik für ihre Pionierarbeit ausgezeichnet. Und wer dieser Tage das Glück hat, eine freie Sicht auf den "Supermond" zu haben, ... der entdeckt dort vielleicht auch den Krater, der 1970 nach Sir John Douglas Cockcroft benannt wurde.
Heute ist der Geburtstag eines britischen Nobelpreisträgers, der auf dem Gebiet der Atomphysik herausragende Pionierarbeit geleistet hat, und dennoch weitestgehend unbekannt geblieben ist. Und daran versuche ich jetzt mit diesem Beitrag etwas zu ändern.
Also, es geht heute u.a. um Atome, und mir ist durchaus klar, dass Atome bei vielen Leserinnen und Lesern zu "gespaltenen Reaktionen" führen können (schönes Wortspiel) :D. Zum Einen ist es extrem faszinierend, was sich da auf den untersten Ebenen so abspielt, und zum Anderen will man ganz schnell, ganz weit weglaufen.
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https://www.scinexx.de/news/technik/waermekraftmaschine-im-atom-massstab/
Laufen war jetzt nie meine Stärke, daher beschloss ich für mich, von den Atomen fasziniert zu sein, und ich habe es bis heute nicht bereut. Atome waren ja schon lange Zeit bekannt, aber vollends verstanden hat man sie wohl bis heute noch nicht. Und wie man am Geburtstag oben erkennen kann, soll es heute um eine Zeit gehen, in der die Physik viele revolutionäre Umbrüche mitmachte, die zum großen Teil auch die Vorstellungen von den Atomen betrafen.
Wer noch etwas weiter zurück gehen möchte, hier ist ein kompakt gehaltener Absatz bei Wikipedia, der einen groben Überblick bietet:
Wikipedia: Geschichte der Chemie#Von Dalton bis Mendelejew
Auch die anderen Absätze sind alle superspannend, aber ich will jetzt auch nicht den Rahmen sprengen, ist nur als Anregung gedacht. :)
Der erste Name, der einem im Zusammenhang mit Experimenten an Atomkernen einfällt, ist sicherlich Ernest Rutherford. Er erbrachte im Jahre 1917 den ersten experimentellen Nachweis, dass sich Atomkerne durch Bestrahlung mit Teilchen umwandeln ließen.
Quelle: Wikipedia: Ernest Rutherford
Rutherford leistete ebenfalls großartige Pionierarbeit, auf ihn geht u.a. die heute noch gültige Einteilung der Strahlungsarten bei radioaktiven Zerfällen zurück (Alpha-, Beta- und Gamma), und für die Einführung des Begriffs Halbwertszeit wurde er 1908 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet.
Aber um Rutherford soll es heute gar nicht gehen (ich verquassel mich hier schon wieder :)), obwohl auch er einen nennenswerten aktiven Beitrag an dem leistete, zu dem wir gleich kommen werden.
Also, während Rutherford sich zunächst noch mit Kernreaktionen befasste, die durch natürliche Strahlungsquellen induziert wurden, gab es bereits Überlegungen, ob dies auch durch künstlich erzeugte Teilchenstrahlung zu bewerkstelligen wäre. Und dafür bot sich ein Teilchen an, welches Rutherford erst kurz zuvor bei seinen Experimenten entdeckt hatte ... das Proton.
Dieses Proton besaß eine elektrische Ladung, und es war längst bekannt, dass sich Ladungen in Feldern beschleunigen ließen. Also wies Rutherford, der damals der Leiter der Cavendish Labors war, zwei Mitarbeiter an, einen entsprechenden Beschleuniger zu entwickeln, mit dem sich Protonen auf leichte Kerne wie z.B. Lithium schießen ließen.
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Von unbekannt - Scan aus dem Archiv des Cavendish Labors Historische Photos von dem alten Cavendish Labor, PD-alt-100, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=8317162
Bei diesen beiden Mitarbeitern handelte es sich um die Physiker John Douglas Cockcroft und Ernest Walton, von denen erstgenannter wegen seines heutigen Geburtstags ausschlaggebend für diesen inzwischen recht lang gewordenen Beitrag war.
Von Nobel foundation - http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1951/cockcroft-bio.html, Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6181354
1928 begannen die beiden mit der Arbeit an dem Beschleuniger, mit dem ihnen 2 Jahre später der erste Nachweis einer durch künstlich beschleunigte Teilchen ausgelösten Kernreaktion gelang. Hier ein Bild des Beschleunigers:
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Von geni - Photo by User:geni, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6505108
Der Beschleuniger arbeitete mit Gleichspannungen von bis zu 1 Megavolt, womit man Protonen auf eine Energie von 300keV beschleunigte, die anschließend Lithium-Kerne in jeweils 2 Alphateilchen (Helium) spalteten.
Wikipedia: Cockcroft-Walton-Beschleuniger
Das Prinzip, auf dem der nach ihren Erfindern benannte Beschleuniger beruht, stellt die vielleicht wichtigste Methode in der experimentellen Kernphysik dar, auch wenn diese Art Beschleuniger heute kaum noch zum Einsatz kommt.
1951 wurden Cockcroft und Walton mit dem Nobelpreis für Physik für ihre Pionierarbeit ausgezeichnet. Und wer dieser Tage das Glück hat, eine freie Sicht auf den "Supermond" zu haben, ... der entdeckt dort vielleicht auch den Krater, der 1970 nach Sir John Douglas Cockcroft benannt wurde.