Weißt Du wer das erste Atom spaltete?

Meiner Erinnerung nach bereute Albert Einstein, dass er einen entscheidenden Beitrag zur Entwicklung der Atombombe leistete. Daher dachte ich bis jetzt, dass Albert derjenige war, der als erster das Atom spaltete. Zu meinem großen Erstaunen lag ich mit dieser Annahme daneben. Der Mann, der als erster das Atom spaltete, gehört zu jenen Männern, deren Namen ich bis jetzt nicht kannte. Laut

Stuart Russell: Human Compatible. Künstliche Intelligenz und wie der Mensch die Kontrolle über superintelligente Maschinen behält

war es ein Mann namens Ernest Rutherford, der diese weltverändernde Leistung zustande brachte. Und ich freue mich nun darauf, gemeinsam mit Dir herauszufinden, wer dieser Ernest war.

Wer war Ernest Rutherford?

Ernest wurde 1871 in Neuseeland geboren und starb 1937 in Cambridge. Zu seinen Lebzeiten gehörte er laut unserem Autor zu den bekanntesten Kernphysikern, die es gab. Aufgrund seiner Forschungen wurde Ernest 1908 mit einem Nobelpreis geehrt. Spannenderweise erhielt der Kernphysiker Ernest nicht etwa den seit 1901 existierenden Nobelpreis für Physik, sondern den für Chemie.

Atommodell aus der Schule

Vor wenigen Minuten habe ich gelernt, dass das Atommodell aus meiner Schulzeit auf Ernest Rutherford zurückgeht. Ich erinnere mich noch gut daran, wie ich im Chemieunterricht saß und mich fragte, wie ein Mensch in der Lage war, ein Modell von etwas zu erschaffen, das er nicht sehen konnte. Meine Lehrer beantworteten mir diese Frage nie, sondern erwarteten von mir, das Periodensystem zu lernen. An dieser Aufgabe scheiterte ich kläglich und verlor mit diesem Scheitern jegliches Interesse an den Atomen.

Daher glaubte ich bis heute, dass sich irgendwann jemand ein Mikroskop geschnappt hat und mit dessen Hilfe in der Lage war, ein einzelnes Atom inklusive seiner Elektronen, Neutronen und Protonen zu beobachten. Wie falsch meine Annahme war, habe ich heute dank dieser beiden YouTube-Videos gelernt

• https://www.youtube.com/watch?v=zeBywJUkepk
• https://www.youtube.com/watch?v=81kI-gmTSrA,

die auf sehr anschauliche Weise erklären, wie Ernest die Sache mit dem Atommodell entdeckte.

Das Experiment, das das Atommodell erschuf

Laut unserer großartigen YouTube-Videos fand Ernest – nach meinen Recherchen 1911 – mit Hilfe des Goldfolien-Experimentes heraus, dass Atome einen Kern haben. Beim Goldfolien-Experiment beschoss Ernest eine Goldfolie mit positiven Teilchen. Nach dem damals vorhandenen Wissen hätten alle Teilchen auf der Folie haften bleiben müssen. Doch das taten sie nicht.

Lediglich eines von 10.000 positiven Teilchen blieb auf der Goldfolie haften, die restlichen Teilchen gingen durch die Folie hindurch, ohne diese zu beschädigen. Dabei legte nicht jedes Teilchen, das die Folie durchschlug, eine gerade Strecke zurück. Mit Hilfe dieses Experiments fand Ernest heraus, dass

1. Atome so kleine Kerne haben, dass von 10.000 positiven Teilchen, die auf eine Goldfolie geschossen werden, nur ein Teilchen den Atomkern zu treffen vermag,
2. Atomkerne positiv geladen sind und daher alle positiven Teilchen, die zu nah am Atomkern vorbeiflogen, ihre Flugbahn veränderten.

Im Rahmen seiner weiteren Forschung entdeckte Rutherford (soweit ich es verstanden habe) auch, dass der Atomkern in Wirklichkeit gar kein richtiger Kern, sondern eine Ansammlung von Protonen ist. Ernest ist also auch der Entdecker des Protons, dank dem wir heute wissen, dass jedes neutrale Atom die gleiche Anzahl an Elektronen und Neutronen hat.

Mit Hilfe seiner Forschungen entwickelte Ernest das Atommodell, das seit vielen Jahrzehnten in unseren Schulen gelehrt wird.

Spaltung des ersten Atoms

1919 gelang es Ernest, das erste Atom zu spalten. Im Rahmen eines Experimentes verwandelte Ernest Stickstoff zu Sauerstoff. Da meine Chemiekenntnisse unglaublich gering sind musste ich gerade die Suchmaschine bemühen, um herauszufinden, dass Stickstoff 7 Protonen und Sauerstoff 8 Protonen hat. Das bedeutet, dass bei der ersten Atomspaltung auf dieser Welt dem Atomkern nicht etwa ein Proton abgenommen wurde, sondern einfach ein Proton hinzugefügt wurde. Dieses Kunststück gelang Ernest, indem er einen doppelt positiv geladenen Heliumkern (der in seiner neutralen Form ein Proton besitzt) auf das Stickstoffatom schoss. Das Stickstoffatom schnappte sich das überflüssige Proton des Heliums und verwandelte sich so in Sauerstoff.

Fazit

Ich weiß nicht, wie es Dir geht, aber ich habe heute eine Menge über Atome gelernt. Dennoch habe ich das Gefühl, kein Stück klüger geworden zu sein, da in meinem Kopf jetzt viele unbeantwortete Fragen herumschwirren:

• Was bitte ist ein doppelt positiv geladener Heliumkern?
• Gibt es Atomspaltungen, bei denen dem Atomkern ein Proton abgenommen wird?
• Wie genau fand Ernest heraus, dass der Atomkern aus Protonen bestand?
• Warum bekam Ernest nie einen Nobelpreis für Physik?

Doch vielleicht kennst Du ja die Antwort auf die eine oder andere Frage und hast Freude daran, Dein Wissen mit mir zu teilen.