James Chadwick (1891-1974) var en fremtredende engelsk fysiker anerkjent for oppdagelsen av nøytronen i 1932. Kort tid etter, i 1935, ble han tildelt Nobelprisen i fysikk for sitt bidrag til det vitenskapelige samfunnet. Chadwicks interesse for nøytrale anklager oppsto omtrent ti år før han var i stand til å bevise deres eksistens.
Før denne kontrollen utførte Chadwick flere eksperimenter som ikke lyktes. Det var vellykket i 1932, da det var basert på eksperimentene fra franskmennene Irène Joliot-Curie og Frédéric Joliot. Senere viet Chadwick seg til forskning om bruk av kjernefysisk fisjon for å skape krigsvåpen.
Artikkelindeks
Chadwick ble født i byen Bollington, nordøst i England, 20. oktober 1891. Han var sønn av to ydmyke arbeidere: faren hans jobbet på jernbanesystemet og moren var husarbeider..
Fra en veldig ung alder framsto Chadwick som et innadvendt og ekstremt intelligent barn. Han begynte på ungdomsskolen i Manchester, og i en alder av 16 år vant han et stipend for å studere ren fysikk ved det nå nedlagte Victoria University of Manchester..
Det unge løftet om fysikk begynte formelt sine universitetsstudier i 1908, 17 år gammel.
Han hadde et enestående steg gjennom akademiet, og i sitt siste år av karrieren deltok han i forskningen til Nobelprisvinneren Ernest Rutheford om oppløsningen av elementene og kjemien til radioaktive stoffer..
Etter å ha oppnådd sin fysikkgrad i 1911, meldte han seg inn på en mastergrad i fysikk, som han fullførte med hell i 1913. I løpet av den tiden fortsatte han å jobbe hånd i hånd med Rutheford i laboratoriet sitt..
Deretter ble han tildelt et profesjonelt stipend som tillot ham å flytte til Berlin, Tyskland, for å forske videre på betastråling sammen med den tyske fysikeren Hans Geiger ved Technische Hochschule..
Under oppholdet i Berlin begynte første verdenskrig i juli 1914. På grunn av en anklager om spionasje ble han internert i en konsentrasjonsleir for sivile i Ruhleben frem til 1918.
I 1919 kom Chadwick tilbake til England og begynte sin doktorgrad ved University of Cambridge. I mellomtiden vendte han tilbake til forskningsarbeidet til Rutheford, som da ledet Cavendish Laboratory av den anerkjente institusjonen..
I 1921, 21 år gammel, oppnådde han sin doktorgrad: Filosofidoktor), som presenterer en spesiell forskningsartikkel om atomkrefter og atomnummer.
I 1923 ble han utnevnt til assisterende forskningsdirektør ved Cavendish Laboratory i Cambridge. Chadwick tjente i denne rollen til 1935, da han bestemte seg for å flytte til University of Liverpool.
Takket være hans vitenskapelige bidrag ble han tildelt Hughes-medaljen i 1932. Denne anerkjennelsen, tildelt av Royal Society of London, belønner de som gjør oppdagelser om fysikk og / eller deres praktiske anvendelser..
I 1935 ble han tildelt Nobelprisen i fysikk for oppdagelsen av nøytronet som en elementær partikkel uten elektrisk ladning i atomkjernen..
Under andre verdenskrig var Chadwick aktiv i den britiske MAUD-komiteen, en kommisjon opprettet for å analysere muligheten for å bruke atomteknologi til fremstilling av en bombe..
James Chadwick var også en sentral del av Tube Alloys Project, et forskningsprogram autorisert og finansiert av Storbritannia med støtte fra Canada, for å utvikle atomvåpen under andre verdenskrig..
Chadwick ble kjent for sin vidd og politiske holdning i denne perioden, da hans forslag fungerte som en bro for etterforskende samarbeidsforhandlinger mellom Storbritannia, Canada og USA..
Mot slutten av andre verdenskrig overtok Chadwick stafettpinnen for det britiske oppdraget i Manhattan-prosjektet. Sistnevnte var et felles forskningsprosjekt mellom USA, Storbritannia og Canada, med sikte på å utvikle den første atombomben.
Chadwick hadde fri tilgang til all den konfidensielle informasjonen i prosjektet: design, planer, data, estimater osv., Til tross for at hun var sivil og ikke amerikaner; Det er verdt å merke seg at begge forholdene var eksklusive for å delta i prosjektet.
Han ble senere gjort til engelsk ridder i 1945, og et år senere tildelte USA ham fortjenstmedaljen for hans mot til bidrag til Manhattan-prosjektet..
På slutten av andre verdenskrig fremmet Chadwick kraftig initiativet for Storbritannia til å utvikle sitt eget atomarsenal..
For å oppnå dette målet ble Chadwick valgt som medlem av British Atomic Energy Advisory Committee, og fungerte også som Storbritannias representant for FNs atomenergikommisjon..
Rundt 1948 tjente James Chadwick som professor ved Gonville & Caius College, Cambridge University. Senere, i 1950, ble han tildelt Copley-medaljen av Royal Society of London..
8 år senere bestemte han seg for frivillig å trekke seg tilbake til Nord-Wales. James Chadwick døde 24. juli 1974 i byen Cambridge.
Chadwicks atommodell fokuserer på modelleringen av atomkjernen som ikke bare består av protoner (positive ladninger), men også av nøytroner (nøytrale ladninger)..
Fra oppdagelsen av nøytronet av Chadwick, ble atomet forstått som en kjerne med protoner og nøytroner, forutsatt at nesten hele massen av atomet, elektronene som kretser om kjernen på deres tilsvarende energinivå.
Chadwicks interesse for å bevise eksistensen av nøytrale partikler ble oppstått på 1920-tallet. På den tiden gjorde den fremtredende forskeren flere forsøk til ingen nytte. Et tiår senere replikerte Chadwick eksperimentene til Irène Joliot-Curie (datter av Marie Curie og Pierre Curie) og Frédéric Joliot (Irènes ektemann) i Frankrike.
Dette paret forskere hadde oppnådd utvisning av protoner fra en parafinvoksprøve ved hjelp av gammastråler..
Chadwick mente at gammastråleutslipp inneholdt nøytrale partikler, og at disse partiklene var de som hadde kollidert med voksprøven, og deretter induserte frigjøring av protoner fra voks..
Derfor prøvde han å replikere disse eksperimentene i Cavendish Laboratory og brukte polonium - som hadde blitt brukt av Curies som en kilde til gammastråler - for å bestråle beryllium med alfapartikler..
Denne strålingen påvirket deretter en lignende parafinvoksprøve, og protonene i den prøven ble kraftig utvist fra materialet..
Protonens oppførsel ble observert ved hjelp av et lite ioniseringskammer, tilpasset eksperimentet av Chadwick selv.
Chadwick fant at oppførselen til protonene som ble frigjort av voks bare kunne forklares hvis disse partiklene hadde kollidert med andre elektrisk nøytrale partikler, og med en veldig lik masse..
To uker senere publiserte James Chadwick en artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet Natur om den mulige eksistensen av nøytroner.
Imidlertid oppfattet Chadwick modellen til å begynne med med tanke på at nøytronen var et arrangement bestående av et proton og et elektron, som genererte den nøytrale ladningen. Senere viste den tyske fysikeren Werner Heisenberg at nøytronen var en enkelt, elementær partikkel.
Etter oppdagelsen av nøytronet fokuserte Chadwick på å gå lenger og videre med hensyn til karakteriseringen av denne nye atomkomponenten..
Oppdagelsen av nøytronet og Chadwicks atommodell revolusjonerte det tradisjonelle synet på vitenskap, gitt kollisjonene av nøytroner med atomkjerner og utvisning av protoner ut av atomet..
Beta-nedbrytning er en prosess der betapartikler (elektron eller positron) sendes ut fra atomkjernen, for å balansere tilstedeværelsen av protoner og nøytroner i atomkjernen.
På grunn av denne prosessen ble det utført utallige eksperimenter over hele verden, motivert av Chadwicks oppdagelse, for å indusere konvertering av noen nøytroner til protoner..
Fordi hvert kjemisk element er identifisert i henhold til antall protoner det har, åpnet tidligere eksperimenter døren for opprettelse og / eller oppdagelse av nye kjemiske elementer med et større antall protoner under beltet..
Chadwick la vekt på sine senere analyser av bruk av nøytroner for å dele tunge kjerneatomer i flere mindre kjerner gjennom prosessen med kjernefisjon..
Det er navngitt på denne måten fordi divisjonen forekommer i atomkjernen og produserer en ekstremt stor mengde energi. Dette konseptet ble brukt til design av kraftige atomvåpen.
Chadwick finansierte til og med kjøpet av en partikkelakselerator i løpet av sin tid i Liverpool, ved å bruke en del av inntektene fra å vinne Nobelprisen i 1935 for dette..
Blant James Chadwicks bidrag til vitenskapen skiller oppdagelsen av nøytronen seg ut, som han vant Nobelprisen i fysikk i 1935. Han deltok også i konstruksjonen av atombomben i USA, skrev om stråling fra radioaktive stoffer. og oppdaget tritium.
Under sine undersøkelser ved Cavendish Laboratory i Cambridge, gjennomførte Rutherford og Chadwick eksperimenter med alfapartikler for å forhøre seg om atomkjernen. Det er verdt å merke seg at atomkjernen ble oppdaget av Rutherford i 1911.
Disse undersøkelsene ble utført ved å analysere en stråling som aldri ble sett før fra beryllium, da dette materialet ble utsatt for bombardement av alfapartikler..
Nevnte stråling besto av massepartikler som var veldig lik protonens masse, men uten elektrisk ladning. Disse partiklene ble kalt nøytroner på grunn av nøytraliteten i sammensetningen..
Chadwick gjorde denne oppdagelsen i midten av 1932, og definerte derved premissene for Chadwicks atommodell, som detaljene er beskrevet i neste del av denne artikkelen..
Oppdagelsen av nøytronet av Chadwick skapte et gunstig scenario for oppdagelse av kjernefysisk fisjon og utvikling av krigsvåpen med denne teknologien..
Chadwick fant at ved å bombardere et elements atom med nøytroner, kan kjernen til dette materialet bli trengt gjennom og delt, og generere en betydelig mengde energi..
Derfra kunngjorde Chadwick uunngåelsen av denne typen teknologi for utvikling av krigsvåpen, og ble direkte involvert i diplomatiske forhold knyttet til denne prosessen i USA og England..
Chadwick samarbeidet om konstruksjonen av atombomben sammen med andre amerikanske og kanadiske forskere mellom 1943 og 1945.
Han hadde ansvaret for å lede den engelske vitenskapelige delegasjonen som jobbet i Los Alamos-laboratoriet, i New Mexico, USA. I 1939 startet USA undersøkelser av Manhattan-prosjektet, kodenavnet for atombomben..
President Franklin Delano Roosevelt ble advart av atomforskere Edward Teller, Leó Szilárd og Eugene Wigner, gjennom Albert Einstein, om bruken av kjernefisjon for produksjon av bomber av nazistene.
Tritium hadde allerede blitt identifisert i 1911 av den også engelske forskeren Joseph John Thomson, men han mente at det var et triatomisk molekyl.
Ernest Rutherford hadde også allerede kunngjort det, men det var først i 1934 at Chadwick, som jobbet for Rutherfords team, katalogiserte det som en hydrogenisotop..
Tritium er en radioaktiv isotop av hydrogen, hvis symbol er ³H. Den består av en kjerne som består av en proton og to nøytroner.
Tritium genereres ved bombardement med frie nøytroner av nitrogen-, litium- og bormål..
Oppdagelsen av nøytronet av James Chadwick lette kjernefysisk fisjon; altså separasjonen av uran 235 fra uran -238, et kjemisk element som finnes i naturen.
Berikelsen av uran 235 er prosessen som naturlig uran gjennomgår for å skaffe isotopen 235 og produsere kjernekraft. Fisjon er en kjernefysisk reaksjon; det vil si at den utløses i atomkjernen.
Denne kjemiske reaksjonen oppstår når en tung kjerne er delt inn i to eller flere mindre kjerner og noen biprodukter som fotoner (gammastråler), frie nøytroner og andre fragmenter av kjernen..
I 1930 skrev James Chadwick en avhandling om stråling fra radioaktive stoffer. Han klarte å måle nøytronmassen og drog ut at den var lik protonens med en forskjell: at den hadde en nøytral elektrisk ladning..
Deretter konkluderte han med at atomkjernen var sammensatt av nøytroner og protoner, og at antall protoner var lik antallet av elektroner..
Hans forskning og bidrag til arbeidet med fysikklaboratoriet ved University of Manchester og University of Cambridge i England, var nøkkelen til kunnskapen om kjernekraft og konstruksjonen av Rutherfords atommodell..
Schrödingers atommodell.
Atomic de Broglie-modellen.
Heisenberg atommodell.
Perrins atommodell.
Thomsons atommodell.
Dalton atommodell.
Dirac Jordan atommodell.
Atomic model of Democritus.
Atomisk modell av Leucippus.
Bohr atommodell.
Sommerfeld atommodell.
Nåværende atommodell.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.