アーネスト・ラザフォード

アーネスト・ラザフォードは1871年8月30日、ニュージーランド南島のネルソン地方スプリング・グローブ（現在のブライトウォーター）で、12人きょうだいの4番目として生まれた。父はスコットランドから移ってきた機械工で、のちに亜麻の工場を営んだ。母は学校の教師だった。奨学金を得てネルソン・カレッジ、さらにクライストチャーチのカンタベリー・カレッジで学び、電波を検出する装置を自分で作って研究者の道に入った。

1895年、ラザフォードはロンドン万国博覧会を記念する奨学金を得て、イギリスのケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所へ渡った。畑でジャガイモを掘っていたときに奨学金の知らせを受け、これが最後に掘るジャガイモだと言って鍬を投げ出したという話が伝わっている。研究所ではJ・J・トムソンのもとで、X線の発見の直後に始まった放射線の研究に加わり、ウランから出る放射線に、薄い紙で止まるものと、もっと透過力の強いものがあることを見つけた。彼はそれをアルファ線、ベータ線と名付けた。

1898年、27歳でカナダのモントリオールにあるマギル大学の教授になった。ここで若い化学者フレデリック・ソディと組み、トリウムが放射線を出しながら別の元素へ変わっていくことを突き止めた。元素は変わらないという化学の常識を覆す発見で、錬金術師扱いされるのを恐れて「変換」という言葉を使うのをためらったとも伝えられる。放射性の物質が半分に減るまでの時間、つまり半減期という考えも、ラザフォードが打ち出した。1907年にはイギリスのマンチェスター大学に移り、1908年にはトマス・ロイズとともに、アルファ線の正体がヘリウムの原子核であることを確かめている。同じ1908年、元素の崩壊と放射性物質の化学の研究でノーベル化学賞を受けた。物理学者を自任していた彼は、自分が一瞬で化学者に変わったことを面白がったという。

マンチェスターでは、助手のハンス・ガイガーと学生のアーネスト・マースデンが、アルファ粒子を薄い金箔に当てる実験を続けていた。ほとんどの粒子は素通りするのに、ごくまれに大きく跳ね返るものがある。ラザフォードは後に、薄紙に向けて撃った砲弾が跳ね返ってきたようなものだったと振り返っている。1911年、彼はこれを、原子の質量と正の電荷が中心のごく小さな核に集まっているからだと説明した（ラザフォードの原子核の発見）。翌1912年に研究室に来たデンマークの若いニールス・ボーアは、この核のまわりを電子が回る模型を、量子の考えで作り直した（ボーアの原子模型）。

第一次世界大戦の間は、潜水艦を音で探す研究に協力した。1917年からの実験で、窒素にアルファ粒子を当てると水素の原子核が飛び出すことを見つけた。人の手で初めて起こした原子核の反応であり、飛び出した粒子を彼は陽子と名付けた。1919年、恩師トムソンの後を継いでキャヴェンディッシュ研究所の所長となる。所長の時代には、チャドウィックが中性子の発見を成し遂げ、コッククロフトとウォルトンが加速器で原子核を人工的に壊すことに成功した。門下からは多くのノーベル賞受賞者が出ている。

私生活では1900年に婚約者メアリーと結婚し、一人娘アイリーンは物理学者ラルフ・ファウラーに嫁いだが、1930年に出産の際に亡くなった。1931年には男爵に叙され、故郷にちなんで「ネルソンのラザフォード男爵」を名乗った。以前から小さなヘルニアを放っておいたのが急に悪化し、手術を受けたものの、1937年10月19日、66歳でケンブリッジで亡くなった。遺骨はウェストミンスター寺院の、アイザック・ニュートンやチャールズ・ダーウィンの墓の近くに葬られた。「原子核物理学の父」と呼ばれ、104番元素ラザホージウムに名を残し、ニュージーランドの100ドル紙幣には彼の肖像が刷られている。