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1　ラザフォード

開拓民の子として生まれながら次々と奨学金を得て学び、
多くの科学者を育て、みずからも原子・原子核の構造を明らかにした。

　　　　1　ニュージーランド移民の子供 top

　お父さんの頃とは違って、学校はあるし鉄道も発達したし、そのほかの文明もずいぶん開けてきていました。
　またお父さんが麻の栽培に成功して、暮らしも割合に豊かでした。
　とはいうものの、アーネストが生まれ育った家というのは、森を切り開いたところにつくられた丸太小屋でした。
　ここでアーネストは、森や川や野原を思うぞんぶん走り回って元気いっぱいに幼年時代をすごしました。
　こうして育ったせいか、大人になってからの彼は、科学者というよりは、むしろ百姓と思われるほどのたくましさをもっていました。
　アーネストが六才になった一八七七年に、ニュージーランドに新しい教育制度が定められ、小学校は全部無料の義務教育になりました。
　そればかりでなく、成績がすぐれている生徒には、小学校から中学校へ、それからさらに上の大学まで、国が奨学金をだして面倒をみてくれるというのです。
　このような制度が、アーネストが入学しようとしているときに生まれたことは、偶然だったのでしょうが、大きな意義があったと思います。
　もしこのような制度がなかったなら、ラザフォードという世界的な物理学者は生まれなかったでしょうから。
　いうまでもないことですが、アーネストは小学校も中学校も、次々にとびきり優秀な成績で卒業して、さらに上の学校へ進む奨学金をもらうことができたのです。
　小学校、中学校の時のアーネストは、もちろん学校の勉強ばかりしていたわけではありません。
　大変元気がよく、好奇心にとみ、また手先も器用で、いろいろな道具やおもちゃいじりに熱中していました。
　手製のカメラや水車小屋をつくって遊んだり、火薬や花火で実験をするのが大すぎでした。
　また時計の修繕も得意で、ある時お父さんのこわれた懐中時計をバラバラにこわし、チャンと動くように組みたてて、大人たちをびっくりさせたものでした。
　アーネストは十六才の時、高等学校にあたるネルソン・カレッジに入学しました。
　この時初めて親元を離れて、学校の寮に入ったのでした。
　このカレッジで数学と理科を教えてくれた先生はリトルジョンという人でしたが、アーネストが物理学を初めて知ったのは、この先生を通じてです。
　その頃、理科は選択科目だったので、ほとんどの生徒は理科をとらずに文科系の科目をとっていました。
　ですからリトルジョンとアーネストは、先生一人、生徒一人で勉強した時聞か多かったようでした。
　この二人は、道を歩きながらも議論を続け、地面にしゃがみこんで何か書きながら、なおも討論を続けているという様子でした。
　しかしアーネストは、ガリガリの勉強家ではなく、スポーツも大いに楽しみました。
　腕力も強い方でした。
　アーネストは一旦、本を読み始めると、そばで誰かがすこしぐらい騒いでも、ぜんぜん気がつかなくなってしまうので、あるとき、友だちがアーネストの頭をこづいてみたのでしたが、さすがのアーネストもこれには気がついて、いたずらのすぎた友だちをやっつけてしまったので、その後アーネストは腕力が強いことでも有名になってしまいました。
　ネルソン・カレッジを卒業して、アーネストはニュージーランド大学の奨学金の試験を受けました。
　ここでもしも試験に通らなかったら、アーネストはお父さんの手伝いをして、開拓農場で働くことになっていたのです。
　お父さんはむしろ、そのほうを望んでいました。
　ですから合格の通知を手にしたとき、アーネストと共に心から喜んでくれたのは、お母さんの方でした。

　　　　2　物哩学をこころざす top

　当時の同級生の一人は、
　「ラザフォードは子供っぽく、卒直で人にすかれる性　ただ一旦、目標を見つけると、何がなんでもやりとおす性質だった。」とのべています。
　この何がなんでもやりぬく性質は、一生変ることがありませんでした。
　将来、どの道に進むかについては、高等学校時代から興味をもってきた理科への関心がますます高まってきたので、この頃になって物理学を選ぶことに心を決めました。
　カンタベリー・カレッジには、ビッカートンというたった一人の物理学の先生がいました。
　ビッカートンは先生の型にはまっていない、非常に自由な雰囲気をもった人で、そのうえ研究心は旺盛でした。
　ラザフォードはこの先生に魅力を感じ、慕っていました。
　そして彼からたくさんの知識を得ることができました。
　ラザフォードの卒業研究は電波でした。
　電波は一八八五年頃にドイツの学者ヘルツが次々と新しい事実を発見していたもので、その頃の物理学の、もっとも新しいテーマの一つだったのです。
　ラザフォードはもちまえの器用さと創造力を発揮して、ビッカートンの指導を受けながら、手持ちの材料で感度のよい受信器を作り上げました。
　このようにしてラザフォードは、ニュージーランド大学を最高の成績で卒業し、イギリス本国のケンブリッジ大学に留学する奨学金を得ることもできました。
　ラザフォードが住みなれたニュージーランドを離れて、イギリスに向かったのは一八九五年、彼が二十四才の時でした。
　こうしてニュージーランドを離れる頃、ラザフォードは一人の少女と知合いになりました。
　彼が下宿していたニュートン未亡人の一番上の娘で、メアリーといいました。
　二人はこの後ずっと文通を続け、経済的な見通しがついたとき、結婚生活に入ります。
　ケッブリッジ大学のトリニティ・カレッジは、物理学の父ともいうべきニュートンが研究生活を続けていたところとして有名です。
　このトリニティ・カレッジの物理学教室は、普通キャベンディッシュ研究所とよばれ、のちの原子力研究に大きな役割をはたしています。
　この研究所は電磁気学を作り上げた大物理学者、マックスウエルを初代の所長として創設されたもので、イギリス国内の物理学研究の中心としてふさわしく、立派な業績を上げ続けてきました。
　ですから、そこに集まる研究者もすぐれていたし、実験装置や環境もすぐれていて、その頃すでにイギリスばかりでなく、世界の物理学の中心の一つとみなされていたのでした。
　ラザフォードがそのキャベンディッシュ研究所に留学しようと志（こころざ）したことは、全く当然のことでした。
　その頃のこの研究所の所長は、Ｊ・Ｊ・トムソンという人でした。
　トムソンは十年ほど前、二十八才という若さでこの重要なポストに迎えられた、天才的な物理学者です。
　ラザフォードがここにやってきたのはトムソンが三十九才の働きざかりの時で、事実トムソンを中心に研究は最高潮に達していました。
　キャベンディッシュ研究所には、イギリスじゅうばかりでなく、世界各地から集まった秀才たちがたくさんいて、それぞれ熱心に仕事をしていました。
　世界の片田舎ともいえるニュージーランドからやってきた青年が、初めのうち誰の目にもとまらなかったとしても不思議はありません。
　しかし、段々とラザフォードの実力は認められるようになり、やがて、
　「あの南極からやってきた若い野ウサギは、中々やるね。」
などとうわさされるようになりました。
　けっして目から鼻に抜ける秀才ではありませんでしたが、誰にも負けない底力をもっていたのでした。
　これはラザフォードに単なる体力や馬力があっただけではなく、物事の本質を見抜く力があったことによるのでしょう。
　実際彼は一旦、目標を見つけるとどんなことがあってもやりぬきましたが、それ以前に目標を見間違えないのでした。
　彼の一生のうちで、失敗に終わった目標というのは、ほんの二、三にすぎませんでした。
　その頃のキャベラディッシュ研究所長、トムソンの興味は、物質の基本構造を明らかにすることでした。
　それまでの物理学では、物体の運動や熱、光、電気などを調べてきたでしたのが、物質がどのような構造をしているかというような問題には、手がつけられていなかったのです。
　化学反応の研究から、物質が何種類かの原子からできていることはわかっていたのですが、その原子について直接調べてみる方法もまだ見つかっていなかったのでした。
　トムソンはこうした新しい大問題に挑戦していたのです。

　ガラス管に封じこんだガスにＸ線をあてると、それはあてないときとくらべて一段と電気が流れやすくなります。
　だから、放電現象を調べようとするときには、Ｘ線をあてると、はるかにやり易くなることを発見しました。
　この性質を利用して、トムソンとラザフォードは放電現象の謎を一つ一つ解いていったのです。
　トムソンは一八九七年に、電気の最小の単位であり、物質のもっとも基本的な要素でもある、ごく小さな粒の存在を確かめて「電子」と名づけました。
　この電子がガス放電の時に電気を運んでいる、小さな粒だということがわかったのです。
　このトムソンの電子の研究は、ラザフォードや、その他たくさんの研究者たちの協力があってできあがったものです。
　ラザフォードはこの研究でケンブリッジ大学の学位をとったばかりでなく、この研究を通じてトムソン個人からも、グループの人たちからも、大変重要な人物と見られるようになりました。
　その頃の物理学界では、Ｘ線の発見とほとんど同時に、もう一つの重大な発見がありました。
　フランスの物理学者ベクレルが、ウラニウムの放射線を見つけたのです。
　一八九六年のことでした。
　Ｘ線をあてるとガス放電がおこりや少なったように、ウラニウムからでる放射線も、ガス放電に同じような作用をあたえます。
　この両者の正体はまだ何もわかってないのですが、何か共通の性質があるのではないでしょうか。
　学位をとってＸ線についての仕事をまとめあげたラザフォードは、次にこのウラニウム放射線と取組み始めました。
　そしてこれから死ぬまでの四十年間、ラザフォードはこの問題を追及し続けることになるのです。

　ちょうどその頃、カナダのマックギル大学で物理学の教授をさがしていました。
　これまで教授をつとめていた人が、ロンドンに職をかえたので空席となり、誰かよい人を推薦してほしいとトムソンにたのんできたのでした。
　キャベンディッシュ研究所には、たくさんのすぐれた学者がいましたが、トムソンはその中からラザフォードを選びました。
　本当はトムソンは、たとえしばらくの間でも、このすぐれた研究員を手放すことを辛いとは思いましたが、教授という地位は悪くはないし、カナダにいっても、そのためにラザフォードの研究が遅れるようなことはないだろうと判断して、ラザフォードにカナダ行きを勧めたのでした。
　ラザフォードは初め、カナダ行きをあまり希望していませんでした。
　しかし恩師トムソンの勧めなので、迷っていました。
　一生を通じて、迷ったりためらったりすることの少なかったラザフォードでしたが、キャベンディッシュを去るときは、　メアリーへの手紙に、
　「私の運命を、質に入れたような気がする。」と書いたほどでした。
　しかし、カナダにいくことに、いくぶんの希望は、もちろんありました。
　二十八才という若さで教授の地位につき、自由に使える自分専用の実験室をもつことができるというのは、すばらしいことでした。　
　それからイギリスでは年二百五十ポンドの奨学金をもらっていましたが、カナダへいけば五百ポンドの俸給を受けることになります。
　生活に充分ではないにしても、花嫁を迎える時期を早めることはできそうです。
　ラザフォードは一九九八年、イギリスに留学してから四年後に、こうしてカナダにむかったのでした。

　　　3　マックギル大学教授 top

　ラザフォードがカナダにきて初めて提出した論文は「新しい種類の放射線の発見」についてのもので、一八九九年のことです。
　ウラニウムからでる放射線にアルファ線とベータ線のあることは、すでにトムソンやラザフォードによって確かめられましたが、さらにもう一種類、「ガンマ線」があることが新しく発見されました。
　ラザフォードはこうしてグループを指導しながら放射線の研究をすすめていくうちに、いろいろな不思議な現象に出会いました。
　その一つにエアナチオンとよばれるものがあります。
　あるとき、グループの一人オーエンは、トリウムの放射線をはかっていました。
　ところが、トリウムをガラス管の中に封じこんでおかないときは、わずかな風や戸の開けただけでおこる空気の動きでさえ放射線をはかる検電器の目盛を狂わせるのでした。
　ちょうど、トリウムから放射能をもった目にみえない煙が出ていて、風によって揺（ゆ）らめいているように思えるのです。
　これは、トリウムから出ている放散物という意味で、「トリウム・エマナチオン」と名づけられました。
　これとほとんど同じ頃、フランスではキューリーたちが、同じような現象にでくわしていました。
　そして、トリウムばかりでなく、ラジウムもエマナチオンを出していることが確かめられました。
　これらは放射性をもったガスだったのです。
　もう一つの新しい発見は、誘導放射能とよばれる現象です。
　それはトリウムやラジウムのそばに置いた物体は、すべて弱い放射能を帯びるという不思議な現象です。
　これらはエマナチオンが放射能を運ぶためにおこるものではないか、と考えられました。

　このような研究を重ねていくうちに、ラザフォードの頭の中では、あるアイディアが段々にかたまってきました。
　それは、
「放射線を出すことによって、一つの元素はもう一つの元素に変っていくのではないか。」
という考えです。
　物質はすべて原子からなりたっていて、原子の種類は元素の数だけあります。
　ラザフォードは、放射能とはこの原子がこわれて、放射線をだして別の種類の原子に変る現象ではないかと考えたのでした。
　これまで人々は、原子がこわれたり元素が変ったりすることは、考えてもみませんでした。
　原子はこれ以上わけられない、物質のもっとも基本的な構成要素であって、他の原子に変ることはないと信じきっていたわけです。
　いや、原子がこわれるなどとは考えることさえしなかったのです。
　物質が変化するということは、これらの原子の組み合わさり方や並び方が変るとだけ思ってきたのでした。
　ラザフォードは、ある種の原子がこわれて他の原子になる以上、原子はけっして最小の単位ではないだろうと思いました。
　原子はもっと複雑なものに違いないと考えついたのは、全く新しい思いつきだったのです。
　こういう考えに達したのは一九〇二年のことで、カナダにきて三年めのことでした。
　この時からラザフォードの研究室は、全力をあげてこの考えを実験で確かめようと努力を始めます。
　幸いなことにはこの三年間に、こうした大きな研究をやりとげられるだけの実力が、ラザフォードの研究室で育ってきていました。
　そのうえさらに、ラザフォードの研究が世界的に注目をあびてくると、カナダばかりでなく、世界各地から研究者が集まってきました。
　なかでも、イギリスからやってきたソディは、ラザフォードの片腕となって大活躍をしました。
　ドイツからきたバーンも活躍しました。
　バーンはその後、ウラニウムの核分裂の発見という大きな仕事をします。
　二人とものちにノーベル賞をもらっています。
　この二人のほかにも、たくさんの若い人が集まって、ラザフォードの指導のもとに研究にはげみました。
　ラザフォードはその頃の大学教授にありがちな威張ったところはひとつもなく、どんな人ともわけへだてなく接しました。
　もう一つ幸いだったことは、カナダが延びざかりの豊かな国で、政府はマックギル大学に惜しみなく援助をあたえてくれたことです。
　ラザフォードはそのおかげで、高価なラジウムを手に入れることもできました。
　またアルファ線カウンターをつくったりなど、彼が工夫した技術面での進歩も見のがすことはできません。
　暗幕の中でレンズを通して螢光膜をみると、アルファ粒子かぶつかるたびにピカリピカリと光る小さなキラメキを、目で見て観測できるようになったのです。
　このようにして、放射能の世界は、ラザフォードたちの手によってしだいに明らかにされていきました。
　そして、実にたくさんの種類の放射性元素があること、一つの放射性元素は、放射線をだすときに原子がこわれて別の種類の放射性元素になることなどが確かめられ、多くの放射性元素の系列ができあがりました。
　たとえば、ラジウムに始る系列は、次のようなものです。
　（　）内は、その頃わかっていた放射性原子の寿命です。
　ラジウム（千六百年）→ラジウム・エマナチオン（ラドンともいい、三・八日）→ラジウムＡ（三分）→ラジウムＢ（二十七分）→ラジウムＣ（二十分）→ラジウムＤ（二十二年）→ラジウムＥ（五日）→ポロニウム（百三十八日）→ラジウムＧ（安定）となります。
　ラジウムＡ、Ｂ、………はラジウムとは違った元素です。また終点のラジウムＧは鉛です。
　こうしてトムソンがめざしてぃた物質の構造の研究は、ラザフォードの放射能の研究から思いがけない新しい世界を開きました。
　このようなめざましい活躍を続けるラザフォードに、イギリス本国のマンチェスター大学から、教授にむかえたいという招きがありました。
　そのすすめを受けてラザフォードがイギリスに戻ったのは一九〇七年の初めのことでした。
　ラザフォードはカナダに九年もいたわけで、彼は三十六才になっていました。
　この間に一九〇〇年、ラザフォードはニュージーランドにメアリーをむかえにいき、結婚しました。
　花嫁をつれてカナダに帰ったラザフォードはしあわせでした。
　メアリーは学者の生活をよく理解した、理想的な妻でした。
　あくる年には娘のアイリーンが生まれ、家庭はあたたかく静かで、研究に疲れたラザフォードをやさしくなぐさめました。

　　　　4　ノーベル賞をもらう top

　彼の名は、いまはガイガー計数管としてよく知られていますが、電気測定器をつくることが得意でした。
　この機械つくりの名人ガイガーと力をあわせ、苦心を重ねてラザフォードがつくりだした機械は、電気を使って一つ一つのアルファ粒子を測定することができるものでした。
　これが計数管の始りです。
　彼がカナダにいたころ、暗幕の中で小さなキラメキを目でみて数えたことを思えば大きな進歩で、ラザフォードはこの機械を使って、アルファ粒子の数を正確に数えることができました。

　一旦アルファ粒子はヘリウム原子だとわかると、これまでにわかっていたベータ粒子は電子だという知識とあわせて、すべての放射性物質について、その原子量（酸素原子を一六としたときの原子の重さ）を、放射能の系列を追って計算できめることができます。
　これはさらに実験で確かめられ、正しいことがわかりました。
　この研究が認められて、ラザフォードは一九〇八年、ノーベル賞をもらいました。
　しかし、物理学者ラザフォードがもらったのは、物理学賞ではなくて化学賞だったのです。
　もちろん彼のこの業績はい物理学とかなじように、化学にも関連するものでしたが、これにはラザフォード自身がびっくりしたらしく、受賞式のあとの講演で、
　「長い間には、ずいぶんいろいろな種類の変化を手がけてきましたが、物理学者から化学者への私自身心すばやい変化に、おどろいています。」
と冗談をいっています。
　一九〇九年のイギリス科学会議の年会は、カナダのウィニィベッグで開かれました。
　ラザフォードは夫人をともなって、二年ぶりにカナダを訪れました。
　彼はこの大会でこれまでの研究結果――放射能物質についてのまとめを報告しました。
　このすばらしい業績の大部分が、カナダとマンチェスターで研究されたものでした。
　ことにカナダには九年もいて、このアイディアの発端はカナダで生まれたものです。
　ラザフォードは講演のおわりで、次のようにのべています。
　「アルファ線やベータ線を調べることは、原子の構造を知るうえで大変重要なことです。
　ことにアルファ粒子と原子の衝突には、大きな興味があります。」
　こうしてラザフォードは、一歩一歩その小さな小さな原子の中に、足を踏み入れていったのでした。

　　　　5　原子の中をさぐる top

　こわれないものである以上、原子の中がどのようになっているかなどと考えるのは無駄なように思われて、誰もそのような研究に手をつけようとしませんでした。
　この考えに疑いをもち、まっさきに乗り出したのが、ラザフォードの先生トムソンで、彼は電子の存在を確かめました。
　続いてラザフォードたちは、放射線をだすとき、原子がこわれることも確かめました。
　そうして原子がこわれるとき、ある場合にはヘリウム原子が、またある場合には電子が、原子の中からものすごい速度でとびだしてくることもわかりました。
　やがて原子はこわれないものではなく、複雑な構造をもっていて、電子とかヘリウム原子とか、またそのほかの電気をおびたごくごく小さな粒子からできていることに、間違いないと思われるようになりました。
　原子の構造について、世界で一番早く正しい考えに到達して、それを発表したのは日本の長岡半太郎で、一九〇三年のことでした。
　ところが、長岡の説はあまりにも新しかったので、日本ばかりでなく、外国でも問題にされなかったのです。
　しかし、外国ではその頃になってようやく原子の内部構造について関心をもつようになり、いろいろな学者がいろいろな説をだしましたが、どれも難点が多く決定的なものにはなりませんでした。

　ですから、原子とアルファ粒子と衝突するといっても大部分の場合は、単にすれ違うだけなのですが、数千万回に一回ぐらいは本当の正面衝突によって、アルファ粒子がはじかれて進行方向が逆になることがあるのです。
　彼らは辛抱強くこの機会を待ったのでした。

　二人共、ラザフォードの新しい原子の研究にひかれてやってきたのです。
　その頃、ドイツのラウエやイギリスのブラッグ親子は、Ｘ線を使って結晶の分子構造を調べていました。

　モーズリーがこの研究の結果を発表したのは一九一四年で、彼が二十七才の時でした。
　このようにすぐれたモーズリーが、やがてラザフォードの後任にふさわしいと、人々はうわさしていました。
　ところがその年、第一次世界大戦が始り、モーズリーは陸軍の通信士官としてトルコの朧場にいき、戦死してしまいました。
　若い協力者の死を、ラザフォードはどんなに悲しんだことでしょう。
　ニールス・ボーアがラザフォードのグループにやってきたのは一九一二年のことでした。
　ボーアはラザフォードが提案した原子模型をもっと深く、理論的に追求していきました。
　原子核の周りを回る電子の運動をこれまでの理論を用いて計算して求めると、電子は運動しながら電波をだしてエネルギーを失い、段々軌道が小さくなって、しまいには原子核の中にすいこまれてしまうことになります。
　ボーアはこの結果から、原子の内部のような小さな世界の問題には、これまでの理論をそのまま用いることはできないと考えました。
　プランクの発見した量子条件をここに応用して、ボーアはもっとも簡単な原子である水素原子について、新理論をつくりました。
　その結果は大成功でした。
　ボーアの新理論によって、それまで同士ても説明できなかった水素原子のスベクトルの不思議な性質などは、すっかり解決できました。
　このようにして、ラザフォードの原子模型は、理論的に完全に裏付けられました。
　この研究結果をもってコペンハーゲンに帰ったボーアは、さらにそれをすすめて量子力学の大きな体系を作り上げました。
　原子の構造の研究について、ボーアにノーベル賞が授けられたのは一九二二年のことでした。
　ラザフォードーは、カナダでもまたマンチェスターでも、たくさんの共同研究者とチームを組んで研究を行ないました。
　ボーアもこれからのち同じように理論物理学で盛んに共同研究を行ないました。
　こうしてボーア自身が大きな業績をあげたばかりでなく、たくさんのすぐれた学者を育てあげました。
　日本の仁科芳雄はラザフォードの研究室に一年、ボーアの研究室に五年間いて、このような共同研究のよさを学んだのです。

　ただ一つの不幸――それは一九一四年に始った第一次世界大戦でした。
　一九一八年、戦争はイギリスなど連合国側の勝利となって終わりましたが、イギリスは大変な痛手を受けました。
　戦争の影響は、大学や研究室にもおよび、ラザフォードを悲しませました。
　ラザフォードをしたって集まっていた研究者たちのうちには、外国人もたくさんいました。
　そのなかには、戦争が始ると敵国人となってしまった人もいました。
　彼らは国へ帰らなければなりません。
　反対にイギリス人のチャドウィックは、ドイツのガイガーのところへ共同研究にいっている間に戦争になってしまったので、敵国地から帰ることができなくなってしまいました。
　ラザフォードが戦争の最中でも、敵味方の区別なく、科学者同士で中立国をとおすなどして、苦労をしながら手紙をやりとりしていた話は有名です。
　以前の協力者ガイガーは、ドイツにいて軍隊に参加していましたが、ラザフォードとたえず連絡をとっていました。
　研究室から兵隊にとられた人も多く、また残った人たちも、軍事研究に動員されました。
　ラザフォードも一九一七年になると、海軍本部発明研究委員会の委員に任命され、ドイツ潜水鰥の探知、発見の方法を研究しなげればならなくなりました。
　その頃イギリスに物資を運んでくる船は、かたっぱしからドイツ潜水艦に襲われてしまったので、生産力のないイギリス本土はきつい食料ぜめにあっていたのです。
　ラザフォードは得意の物理学を応用して、すぐれた水中聴音器をつくったりしていました。
　戦争が終わり、キャペンディッシュにやってきたラザフォードがただちに始めたのは、原子核の研究です。
　原子核の外側を回っている電子については、ボーアによって問題が解決していたので、残った重大な問題は原子核です。
　放射能をはじめ、いろいろ興味のある現象はすべて原子核に関係ありそうです。
　その頃のラザフォードド原子核の研究を始める確かな手がかりをもっていました。
　それは、ガイガーとマースデンの実験結果です。
　この二人はアルファ粒子が金属の薄い膜にぶつかってはねかえる様子を調べて、原子構造の糸口を見つけたのでしたが、その研究をさらにすすめ、アルファ粒子とガスの原子の衝突を調べていました。
　そうしているうちに、衝突されたガスの原子から、原子と衝突してはねとばされたアルファ粒子よりもさらに透過力の強い放射線が、出ているのに気がついたのです。

　チッ素ばかりでなく、ホウ素、フッ素、アルミニウム、リンなどは、アルファ粒子をあてると、水素原子を放出しました。　一方、炭素、マグネシウム、ケイ素、イオウ、カルシウム、鉄、銅、金などでは、なんの反応もみられません。
　このようにして、彼らは人工的にある種の原子の原子核をこわす実験に初めて成功したのです。

　ウィルソンの霧箱（きりばこ）は、放射線、宇宙線などの実験には欠かせない重要な器具ですか、この発明者ウィルソンが霧箱をつくったのが、このキャペンディッシュ研究所で、それは先代のトムソン所長の時代のことでした。
　ウィルソンはその後さらに改良を重ねて、アルファ線、ベータ線の一つ一つの粒子の走った跡を、きれいに写真にとれるようにしました。
　粒子の通ったあとには、霧の粒が並んでおり、その道筋をハッキリ見ることができます。
　ラザフォードは、この新しい測定器を使ってアルファ粒子と原子の衝突を調べることを、新入りのブラケットに命じました。
　ブラケットは海軍兵学校出の士官だったのに、物理学が大好きで研究所にやってきた張切り屋です。
　張切り屋の彼にしてもこの仕事は大変でした。
　数万枚の写真をとって、やっと何個かのアルファ粒子の衝突で原子核のこわれるところが写真にとれるという有様です。
　しかし、彼はねばり強くやって、ついに成功しました。それはすばらしいものでした。
　チッ素にアルファ粒子かぶつかったものでは、そこにはもうアルファ粒子がなくなっていて、かわりに水素原子が走りだしているのが見られるのです。
　チッ素原子はそこで酸素原子に変ってしまったようです。
　ブラケットはそれに元気づけられて、いろいろな元素の核反応や、核衝突の写真をとり、これまでにわからなかった多くの疑問点を解決しました。
　この仕事にたいして、のちにブラケットにノーベル物理学賞が授けられます。

　　　　7　中性子の発見 top

　ラザフォードはキャベンディッシュ研究所の所長として、若い研究者たちを指導しながら、またラザフォード自身の働きや、研究者たちの努力によって、キャベンディッシュ研究所からは立派な研究が次から次へと発表されました。
　ラザフォードはますます忙しくなり、たくさんの重要な役目をあたえられ、名誉をたたえられました。
　ラザフォードが長く帰ったことのなかった故郷のニュージーランドを訪れたのは、一九二五年のことでした。
　彼は夫人と一緒に、故郷の年とった両親にあい、昔学んだ母校をたずねました。
　ニュージーランドでも、またオーストラリアでも、ラザフォード夫妻は郷土出身者の誇りとして、いたるところで歓迎されました。
　また一九三一年には、イギリス国王から男爵の位（くらい）を授けられましたが、母思いのラザフォードは、「これはお母さんの名誉です」と電報をうって、年とったお母さんを喜ばせました。
　その頃ラザフォードは、キャペンディッシュ研究所の所長であったばかりでなく、イギリスの学士院院長でもあり、また上院議員でもありました。
　このように物理学の分野ばかりでなく、イギリスの科学全体の中で、もっとも高い地位にあったといえましょう。
　いくら才能にめぐまれ、また努力家であっても、このようにえらくなって、いろいろな仕事をまかされると、自分の研究は段々にできなくなってしまうものです。
　ラザフォードの場合も、確かに研究にさくことのできる時聞がへってしまいました。
　彼は若い人たちにまかせきりにせず、自分で実験をするのが大好きでしたが、やがてそれもとてもできなくなってきました。
　さらに憂鬱なことは、研究所の中を回って歩き、若い人たちと実験についてなど、直接話し合うことさえ、できなくなってしまったことです。
　このようなことは仕方のないことなのでしょう。
　しかしそれにもかかわらずキャペンディッシュ研究所からは、次々と新しい発見が発表され、ラザフォードの弟子の若い人たちが大勢ノーベル賞をもらいました。
　このような活動は、どれもそのもとにラザフォードの影響かあるのですから、たいしたものです。
　これらの業績のすべてを一つ一つお話することはできませんので、二つだけ特にえらんでここに記（しる）すことにします。

　電子はきわめて軽いので目方には関係なく原子の質量をそのまま原子核の質量と考えてよいからです。
　このようにして一九二〇年にラザフォードは中性子の存在を重言しました。
　中性子は、水素原子核（陽子とよばれる）と同じ質量で、電気はプラスでもマイナスでもないと考えられます。
　すべての原子核を、陽子と中性子とからなっていると考えると、原子の質茸がいつでも水素の整数倍で、端数がないことが理解されます。
　中性子は電気をもっていないので、直接につかまえるわけにはいかず、長い間、見つけることができませんでした。
　中性子発見のきっかけをつくったのは、ドイツのボーテとブッシェルの研究と、フランスのジョリオ・キューリー夫妻の研究です（キューリーのところにくわしく書いてあります）。
　これらの人たちの研究によって、物質透過力が強く電気をもたない放射線の存在が確かめられました。
　ラザフォードがこれを見のがすはずはありません。
　チャドウィックはこの新放射線を調べ、注意深く粒子の質量をはかりました。
　こうして中性子がみつかったのが、一九三二年のことでした。
　チャドウィックはこの発見でノーベル賞をもらいました。
　中性子の発見によって初めて、原子核の構造が明らかとなってきたのです。

　　　　8　ラザフォードの死 top

　ラザフォードが頼りにしていた弟子に、ロシア人でカピッツァという人がいました。
　ラザフォードはカピッツァの能力を知って、彼のためにモンド研究所を新しくつくりました。
　ところがカピッツァは、生まれ故郷のソビエトに帰って、再びイギリスにこなくなりました。
　その頃、イギリスはソビエトと仲がよくありませんでしたが、それにもかかわらず、ラザフォードはカピッツァに、できるかぎりの援助をしました。
　またドイツでヒトラーが政府をたててから、ユダヤ人の学者がいじめられ、しまいには大学から追い出されるようなことがおこりました。
　そのときラザフォードはみなにさきがけて救いの手をのばし、多くの科学者に働きかけてユダヤ人学者を熱心に世話しました。
　こうして大勢の学者が生活を続け、科学研究を中断しないですむようになったのです。
　そのように、ラザフォードは自分の研究だけでなく、広く世界の人々のことまで考えました。
　本当に新しい物理学の父というにふさわしい人でしょう。
　原子力エネルギーの可能性がみつかったのは、ラザフォードが死んでから二年めのことでした。
　原子の中にひそんでいる大きなエネルギーを初めて見たのはラザフォードでしたが、それが原子力エネルギーとして大規模に取り出される方法をみないうちにラザフォードは死んでしまいました。
　もし彼の死が五年遅かったならば、またどんなにかすばらしい大活躍をしたろうにと、まことに惜しまれます。