Det er i år 103 år siden, at kernefysikken blev grundlagt af Ernest Rutherford, Hans Geiger og Ernest Marsden, der foretog banebrydende eksperimenter på University of Manchester i England.
De fandt frem til, at atomer består af små, positivt ladede kerner omkredset af negativt ladede elektroner.
I år er det også 70 år siden, at atombomben sprang i Hiroshima.
Selvom forskernes opdagelser blev udnyttet og brugt til våben, skal det ikke glemmes, at formålet med de tre forskeres forsøg var at give os en bedre forståelse af naturen.
Og det lykkedesfor dem. De gav os en forståelse, der har ændret vores syn på verden lige siden, og det har ført meget godt med sig.
Kernefysik, et vindue til verden
Masser af videnskab og teknologi er bunder i forskernes model af atomet med kernen i midten.
Den danske fysiker Niels Bohr satte udviklingen af kvantemekanikken i gang, og med den kunne man beskrive, hvordan atomer fungerer.
Det har været grundsten til meget teknologi, ikke mindst mikrochippen og den udbredte brug af computere.
I Rutherfords forsøg blev helium-kerner skudt over mod andre atomkerner. Her blev det udnyttet, at radioaktive henfald kan skabe hurtigt alfa-partikler, der skydes ud fra kernen.
For bedre at kunne kontrollere partiklerne blev der udviklet en partikelaccelerator, der kunne skyde alfapartikler, protoner og elektroner mod objekter.
De vidste det ikke dengang, men det igangsatte alt forskning inden for partikelfysik.
Det var acceleratorer som denne, der senere hen har udviklet sig til CERN Large Hadron Collider, hvor Higgs-bosonen blev opdaget for et par år siden.
Kernefysikkens forståelse præger alt
Et helt århundrede er lang tid inden for videnskaben. Det er ikke lang tid siden, at vi alle havde partikelacceleratorer i vores hjem – nemlig i vores fjernsyn.
(Foto: Shutterstock)
Disse katoderør er siden hen blevet erstattet med LCD, LED og plasma-skærme, der alle sammen er udviklet på baggrund af vores forståelse af kvantemekanikken.
De nok mest udbredte partikelacceleratorer findes i dag på hospitalerne, hvor de giver strålebehandling til kræftpatienter.
Ydermere er kernefysik grundstenen til alt billeddannelse, der bruges til diagnosticering. Herunder røntgen, PET, CT, MRI, NMR, SPECT og andre teknikker, der gør det muligt at kigge inden i kroppen uden at skære i den.
Hvis du nogensinde har benyttet et af disse apparater, kan du takke de fysikere, der dengang gik rundt og tænkte »Hvad nu hvis…?«
Masseødelæggelsesvåben
Atombomberne, der sprang over Hiroshima og Nagasaki, er de mest berygtede inden for kernefysik og chokerede hele verden.
Kernefysiske processer er ekstremt energirige og kan bruges til at genere en ødelæggende eksplosive kraft. Og de atombomber, der blev brugt i Anden Verdenskrig, blegner i sammenligning med de ødelæggende termonukleare våben, der kan laves i dag - brintbomber, der efterligner de processer, der finder sted i stjernerne.
Jordens historik
Mindre kendt er anvendelsen af kernefysik inden for geologi.
Kernefysik hjælper os med at forstå Jordens historiske temperaturer, for den gør det muligt at studere iltisotoper i iskerner på Grønland og Antarktisk.
Ved at studere isotoperne kan man finde ud, hvordan havet strømmede, studere vandførende jordlag i de dele af verden, hvor er er mangel på vand, spore migrationen af uddøde menneskepopulationer og den geologiske evolution af Jorden og stjernerne.
Det er svært at isolere de forskellige områder af videnskabelig forskning. Naturen deler ikke fænomener op i videnskaber, på samme måde som mennesker gør det.
Kernefysik er en sammenflettet del af meget videnskab og teknologi, og den har haft stor social og kulturel betydning. Vi burde være taknemlig for kernefysikken. Ikke frygte den.
Paul Stevenson hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.
Oversat af: Ida Kløvgaard
