اطلاعات اولیه
از مدتی پیش معلوم شده بود که در
کانیهای رادیواکتیو همواره تعدادی
گاز هلیوم محبوس است. علاوه بر این
سر ویلیام رامسی و
فردریک سدی در سال 1903 کشف کرده بودند که از یک
ماده مرکب رادیواکتیو ، از جمله
رادیم برومید ، هلیوم حاصل می‌شود. این امر موجب شد که
رادرفورد نظریه‌ای را دنبال کند، مبنی بر اینکه ذره α یک اتم هلیوم دوبار یونیده است، یعنی یک اتم هلیوم که دو
الکترون از دست داده است، یا آن چنان که امروزه مرسوم است، هسته یک اتم هلیوم است. رادرفورد در جریان آزمایشهایی که بین سالهای 1906 تا 1909 انجام داد، موفق شد درستی فرضیه خود را در جهات مختلف به اثبات برساند. آخرین و قاطع‌ترین آزمایش در 1909 به کمک
بات. د. رویدز ، به وسیله ساختن وسیله‌ای که
سر جیمز جین آن وسیله تله موش
ذرات آلفا نامید، انجام شد.
در این آزمایش از عنصر رادیواکتیو
رادن (Rn) استفاده می‌شد. رادن در سال 1901 توسط
پیری کوری و
آندره دبیرن کشف شده بود. آن دو دریافته بودند که نوعی گاز از
رادیم حاصل می‌شود. وقتی که مقدار کمی از این گاز جمع‌آوری شد، معلوم گردید که گاز مزبور به شدت ذره آلفا گسیل می‌کند. همچنین مشخص گردید که این گاز یک عنصر جدید است. این گاز ابتدا بخار رادن و بعد
رادن نامیده شد.
رامسی و
سدی دریافته بودند که وقتی رادن در یک ظرف مسدودی ذخیره شود، همواره گاز هلیوم نیز در ظرف پدیدار می‌گردد. پس معلوم می‌شد که گاز هلیم نه تنها بوسیله رادیم بلکه توسط رادن نیز ایجاد می‌شود.
تشریح تله موش رادرفورد
رادرفورد و رویدز مقدار کمی رادن را در یک لوله شیشه‌ای ظریفی که ضخامت جدار آن فقط 0.01mm بود، قرار دادند. جدار این لوله به اندازه‌ای نازک بود که ذرات آلفا از آن عبور می‌کردند، اما خود رادن نمی‌توانست از آن بگذرد. این لوله ، در یک لوله شیشه‌ای بزرگتر که جدار ضخیمی داشت و یک قسمت
تخلیه الکتریکی در بالای آن بود، جای داده شده و به خوبی مسدود گردیده بود. سپس هوای لوله بیرونی توسط
پمپ خارج شد و دستگاه به مدت یک هفته به حال خود باقی ماند.
در طول این مدت ، در حالی که ذرات آلفا از رادن تولید می‌شد و از دیواره لوله داخلی عبور می‌کرد، معلوم شد که به تدریج گازی در فضای قبلا خالی شده ، جمع می‌گردد. در این موقع
جیوه را ، از قسمت پایین ، به وسیله پمپ وارد لوله بیرونی کردند تا مقدار بسیار اندک گاز تولید شده را فشرده و در لوله تخلیه محصور کند. وقتی که یک
اختلاف پتانسیل الکتریکی مناسب به الکترونهای لوله تخلیه متصل شد، تخلیه الکتریکی در گاز صورت گرفته و
نور حاصل توسط
طیف سنج مورد بررسی قرار گرفت.
خطوط طیفی ، ویژگیهای خطوط طیفی هلیوم را نشان می‌داد.
نتایج تله موش رادرفورد
با این آزمایش ، رادفورد دریافت که چگونه باید نتایج خود را تعبیر کند. او با خاطر‌جمعی توانست نتیجه بگیرد که گاز جمع آوری شده در لوله خارجی ، بر اثر عبور ذرات آلفا از جدار لوله داخلی تشکیل شده است. نتیجه کار
رادرفورد حاکی از نتایج مهمتر از تشخیص هویت ذرات آلفا بود. روشن شد که اتمی از یک
عنصر (رادن) می‌تواند خودبه‌خود پاره‌ای (یک ذره آلفا) گسیل کند که هسته عنصر (هلیوم) دیگری است که این فکری تکان‌دهنده بود، اما فقط آغازی بود از اندیشه‌های تکان‌دهنده‌تری که در پی آن می‌آمد.
مباحث مرتبط با عنوان
