3. RADIOAKTIIVISUUS JA YDINREAKTIOT
Atomiytimen tutkiminen
Se oli uskomattominta, mitä minulle on koskaan tapahtunut elämässäni. Se oli melkein yhtä uskomatonta, kuin jos ampuisit tykillä 15 tuuman ammuksen nenäliinaan ja se kimpoaisi ja osuisi sinuun.
Useat atomiytimeen liittyvät käsitteet ovat merkityksellisiä yhteiskunnallisessa keskustelussa, ydinvoima, ydinaseet, fuusio, fissio. Näiden käsitteiden ymmärtämisen teki mahdolliseksi Ernest Rutherford v. 1911 löytäessään atomiytimen. Ydinfysiikan kauden voidaan katsoa alkaneen Rutherfordin kokeesta.
Rutherford pommitti ohutta kultalevyä heliumatomin ytimillä, eli alfahiukkasilla. Aiemman käsityksen mukaan positiivinen varaus täytti atomin kokonaan harvana aineksena, jonka seassa elektronit olivat. Atomin sisus olisi siis lähes neutraalia ainetta joka kohdassa. Tämän mallin mukaan alfahiukkasten olisi pitänyt kulkea lähes suuntaansa muuttamatta kultalevyn läpi. Suuri osa hiukkasista käyttäytyikin näin, mutta osa muutti suuntaansa jopa taaksepäin. Kokeen perusteella Rutherford esitti, että atomin positiivinen varaus ei ollut jakaantunut tasaisesti, vaan oli keskittynyt erittäin pieneen osaan atomista, sen ytimeen. Alla olevassa simulaatiossa voi tutkia Rutherfordin koetta.
Rutherfordin malli atomista oli kuitenkin puutteellinen. Mallissa elektronit kiersivät ydintä kuten planeetat Aurinkoa. 1900-luvun alussa fysiikan tutkimus kehittyi nopeasti uusien teknisten apuvälineiden myötä. Ei ollut tavatonta, että käsitys atomista muuttui uusien tutkimustulosten myötä varsin nopeasti. 1920-luvulla alkoi kehittyä nykyinen kvanttimekaaninen atomimalli.