어니스트 러더퍼드. (출처: Unknown, published in 1939 in Rutherford : being the life and letters of the Rt. Hon. Lord Rutherford, O. M, Public domain, via Wikimedia Commons)


(서울=뉴스1) 김정한 기자 = 1871년 8월 30일, 20세기 초 과학계에 혁명을 일으킨 뉴질랜드 출신 물리학자 어니스트 러더퍼드가 출생했다. 오늘날 핵에너지와 입자 가속기 연구의 토대를 다져 현대 원자 물리학의 아버지로 불린다.


러더퍼드는 캔터베리 대학에서 수학과 물리학을 공부했다. 그는 1898년 캐나다 맥길 대학교 교수로 부임하며 방사능 연구에 본격적으로 뛰어들었다. 그는 우라늄에서 나오는 방사선을 알파(α)선과 베타(β)선으로 분류하고, 이 두 종류의 방사선이 각각 양전하와 음전하를 띤다는 것을 발견했다. 이 연구로 그는 1908년 노벨 화학상을 수상했다.

1911년 러더퍼드는 알파 입자 산란 실험을 진행했다. 대부분의 입자가 금박을 통과했지만, 극히 일부가 큰 각도로 튕겨져 나가는 현상을 관찰했다. 이는 당시 톰슨의'푸딩 모형'으로는 설명할 수 없는 결과였다.


이 실험 결과를 바탕으로 러더퍼드는 원자핵의 존재를 주장했다. 그는 원자 대부분이 텅 빈 공간이고, 그 중심에 양전하를 띤 아주 작고 무거운 원자핵이 존재한다고 결론지었다. 이 모델은 러더퍼드 원자 모형이라고 불리며, 톰슨의 '푸딩 모형'을 대체하는 혁명적인 개념이었다.

1917년, 러더퍼드는 질소 원자에 알파 입자를 충돌시켜 산소 원자와 양성자를 만들어내는 인류 최초의 인공 핵반응에 성공했다. 이 실험으로 원소 변환이 가능하다는 것을 증명했다. 또한 원자핵 안에 양전하를 띤 입자가 있다는 것을 확인하고 이를 양성자라고 명명했다.


1919년에는 톰슨의 뒤를 이어 캐번디시 연구소 소장이 되었고, 그의 지도 아래 여러 저명한 과학자들이 배출되어 핵물리학 발전에 크게 기여했다. 러더퍼드는 평생을 연구와 후학 양성에 헌신했으며, 1937년 66세의 나이로 세상을 떠났다. 그는 핵물리학의 초석을 다지고 현대 과학에 새로운 방향을 제시한 진정한 선구자였다.