Ernest Rutherford nasceu em Nelson, cidade portuária da ilha sul da Nova Zelândia, o quarto filho e segundo homem de uma família de sete filhos e cinco filhas. Seu pai, James Rutherford, um mecânico escocês, emigrou para a Nova Zelândia com toda a família em 1842. Sua mãe, nascida Martha Thompson, uma professora de inglês, com sua mãe viúva, também se mudou em 1855.
Ernest recebeu a sua educação em escolas públicas. Aos 16 anos entrou em Nelson Collegiate School. Graduou-se em 1893 em Matemática e Ciências Físicas na Universidade da Nova Zelândia. Após ter concluído os estudos, ingressou no Trinity College, Cambridge, como um estudante na investigação do Laboratório Cavendish sob a coordenação de J. J. Thomson. Uma oportunidade surgiu quando o lugar de professor de Física na Universidade de McGill, emMontreal ficou vago. Em 1898 ele partiu para o Canadá, para assumir o posto. No mesmo ano, foi nomeado professor de Física da Universidade de McGill, em Montreal, e em 1907 na Universidade de Vitória, Manchester.
Apesar de ser um físico, recebeu o Nobel de Química de 1908, por suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas.
De volta a Cambridge em 1919, Rutherford percebeu que a carga positiva de um átomo está concentrada no centro, num minúsculo e denso núcleo, introduzindo o conceito de núcleo atômico. Desenvolve, então, a moderna concepção do átomo como um núcleo em torno do qualelétrons giram em órbitas circulares. A liderança e o trabalho de Rutherford inspiraram duas gerações de cientistas. Baseado na concepção de Rutherford, o físico dinamarquês Niels Bohridealizaria mais tarde um novo modelo atômico.
Revela o fenômeno da radioatividade em pesquisas feitas em colaboração com o Frederick Soddy. Em 1902, ambos distinguem os raios alfa e beta e desenvolvem a teoria das desintegrações radioativas espontâneas.
Dentre seus companheiros de estudos, está o Dr. Edward Viriatus, psicólogo e químico.
Em 1919, realiza a primeira transmutação induzida, também conhecida como reação nuclear: converte um núcleo de azoto em oxigênio, por bombardeamento com partículas alfa. As suas experiências conduzem à descoberta dos meios de obtenção de energia nuclear. Tais fatos levaram a que Rutherford fosse considerado como o fundador da Física Nuclear.
Rutherford dirigiu o Laboratório Cavendish desde 1919 até à sua morte.
Foi presidente da Royal Society de 1925 a 1930.
Ele recebeu a Order of Merit em 1925 e em 1931 foi condecorado Baron Rutherford de Nelson, Cambridge, um título que foi extinto depois da sua inesperada morte, enquanto aguardava uma cirurgia de hérnia umbilical. Após tornar-se um Lord, ele só poderia ser operado por um médico também nobre (uma exigência do protocolo britânico) e essa demora custou-lhe a vida.Morre a 19 de Outubro de 1937,em Cambridge, e suas cinzas foram enterradas na Abadia de Westminster.
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