James Chadwick: biografie, fotografii, descoperiri

Sir James Chadwick (foto publicat în articol) este un fizician englez, laureat al Premiului Nobel, care a câștigat faima după descoperirea neutronului. Acest lucru a schimbat radical fizica din acel moment și ia permis oamenilor de știință să creeze elemente noi și, de asemenea, a dus la descoperirea divizării nucleului și a utilizării sale în scopuri militare și pașnice. Chadwick a fost membru al unui grup de oameni de știință britanici care au ajutat SUA să dezvolte o bombă atomică în timpul celui de-al doilea război mondial.

James Chadwick: O scurtă biografie

Chadwick sa născut în Bellington, Cheshire, Anglia în 20 octombrie 1891, în familia lui John Joseph și Ann Mary Knowles. A studiat la școlile secundare locale și la gimnazii din municipiul Manchester. La șaisprezece ani a primit o bursă de la Universitatea din Manchester. James intenționa să studieze matematica, dar a participat în mod eronat la cursuri de fizică și a intrat în această specialitate. La început, se temea de decizia sa, dar, după primul an de formare, a găsit cursul mai interesant. Chadwick a fost înscris în clasă Ernest Rutherford, unde a studiat energia electrică și magnetismul, iar mai târziu instructorul la desemnat pe James un proiect de cercetare pe radiumul elementului radioactiv.

Cercetarea timpurie

James Chadwick a absolvit în 1911 și a continuat să lucreze cu Rutherford asupra absorbției de radiații gamma cu o diplomă de master în 1913. Autoritatea a contribuit la scopul său de granturi de cercetare, care a invitat în altă parte. El a decis să studieze la Berlin cu Hans Geiger, care a vizitat Manchester în momentul în care James a obținut un masterat. În această perioadă, Chadwick a stabilit existența unui spectru continuu de radiație beta, care a descurajat cercetătorii și a condus la descoperirea neutrinilor.

Permis de camp

Cu puțin înainte de primul război mondial, când ostilitățile au devenit inevitabile, Geiger ia avertizat pe Chadwick să se întoarcă în Anglia cât mai curând posibil. James a fost uimit de sfatul unei companii de turism și a rămas în lagărul german de închisoare până la sfârșitul războiului. În timpul celor cinci ani de închisoare, Chadwick a reușit să ajungă la un acord cu gardienii și să efectueze investigații elementare ale fluorescenței.

Lucrați în laboratorul Cavendish

James Chadwick, a cărui biografie în fizică se putea termina în 1918, datorită eforturilor lui Rutherford, sa întors din nou la știință și a confirmat că încărcătura nucleară a fost egal cu numărul atomic. În 1921, a primit o bursă de cercetare la Colegiul Cambridge din Gonville și Keith, iar în anul următor a devenit asistent al lui Rutherford în laboratorul Cavendish.

Lucrând în fiecare zi, el a găsit încă timp pentru cercetare, a cărui direcție în ansamblu a fost sugerat de Rutherford. Chadwick și colega concluzia Charles D. Ellis apoi a continuat studiile în Trinity College și Rutherford, investigarea elementelor transmutație când bombardat cu particule alfa (nuclee de heliu). Echipa de cercetare din Viena a raportat rezultate care nu corespundeau datelor obținute de Laboratorul Cavendish, a căror corectitudine a fost protejată cu pricepere de experimente suplimentare efectuate de Chadwick și colegii săi.

În 1925, James sa căsătorit cu Eileen Stewart-Brown. Cuplul avea fiice gemene.

La mijlocul anilor 1920 James Chadwick efectuat experimente pe dispersia particulelor alfa în țintă șutează din metale, inclusiv aur și uraniu, și apoi cea mai mare parte heliu al cărui miez are aceeași masă cu particule alfa. Expansiunea sa dovedit a fi asimetrică, iar Chadwick a explicat acest lucru în 1930 ca un fenomen cuantic.

Descoperirea de neutroni

În 1920, Rutherford a sugerat existența unei particule neutre din punct de vedere electric, numită neutron, pentru a explica existența izotopilor de hidrogen. Se credea că această particulă a constat dintr-un electron și un proton, dar nu a fost detectată nici o emisie a unei astfel de compoziții.

În 1930, sa stabilit că atunci când nucleele ușoare au fost bombardate cu razele alfa emise de poloniu, radiația penetrantă a apărut fără încărcătură electrică. Se presupunea că aceasta este o rază gamma. Totuși, atunci când se utilizează o țintă de beriliu, razele se dovedesc a fi de multe ori mai penetrante decât în ​​cazul altor materiale. În 1931, Chadwick și colegul său Webster au sugerat că razele neutre au mărturisit efectiv existența unui neutron.

În 1932, un cuplu căsătorit de cercetători Irene Curie și Frederic Joliot a arătat că radiația beriliu a fost mult mai penetrant decât cele raportate de către cercetătorii anteriori, dar au, de asemenea, numit-gamma raze. James Chadwick a citit raportul și a început imediat să lucreze la calculul masei particulei neutre, ceea ce ar putea explica cele mai recente rezultate. El a folosit radiații de beriliu pentru a bombarda diverse elemente și a constatat că rezultatele sunt în concordanță cu acțiunea unei particule neutre, cu o masă aproape identică masa protonului. Aceasta a devenit o confirmare experimentală a existenței unui neutron. În 1925, pentru această realizare, Chadwick a primit premiul Nobel pentru fizică.

De la un neutron la o reacție nucleară

Neutronul a devenit rapid instrumentul fizicienilor care l-au folosit pentru a pătrunde în atomii elementelor și transformările lor, astfel încât nucleele încărcate pozitiv nu au respins-o. Astfel, Chadwick a pregătit calea pentru divizarea uraniului-235 și crearea de arme nucleare. În 1932, pentru această descoperire importantă, i sa acordat medalia Hughes și în 1935 Premiul Nobel. Apoi a aflat că Hans Falkenhagen descoperise neutronul în același timp cu el, dar îi era frică să-și imprime rezultatele. Omul de știință german a refuzat modest oferta de a împărți Premiul Nobel, care ia fost făcut de James Chadwick.

Descoperirea unui neutron a făcut posibilă crearea unor elemente transuranium în laboratoare. Acest lucru a condus la descoperirea reacțiilor nucleare laureat al Premiului Nobel, Enrico Fermi induse de neutroni lente, iar descoperirea chimisti german Otto Hahn și Strassmann de fisiune nucleară, care au avut ca efect crearea de arme nucleare.

Lucrați cu bomba atomică

În 1935, James Chadwick a devenit profesor de fizică la Universitatea din Liverpool. Ca urmare a Memorandumului Frish-Peierls din 1940 privind fezabilitatea înființării bomba nucleară a fost numit în comitetul MAUD, care a investigat mai detaliat această problemă. În 1940, a vizitat America de Nord cu misiunea lui Tizard de a stabili cooperarea în desfășurarea cercetării nucleare. După ce sa întors în Marea Britanie, a decis că nimic nu se va întâmpla până când nu va mai fi războiul.

În luna decembrie a aceluiași an, Francis Simon, care a lucrat la MAUD, a găsit posibilă separarea izotopului uraniu-235. În raportul său, el a subliniat estimarea costurilor și specificația tehnică pentru crearea unei întreprinderi mari pentru îmbogățirea uraniului. Mai târziu, Chadwick a scris că doar atunci și-a dat seama bomba nucleară nu numai că era posibil, ci și inevitabil. Din acel moment a trebuit să înceapă să-și ia pastile de dormit. James și grupul său au susținut, în general, bomba din U-235 și au aprobat izolarea prin difuzie din izotopul U-238.

Rezultatul vieții

Curând el a mers la Los Alamos, sediul central al Proiectului Manhattan, și împreună cu Niels Bohr a dat sfaturi valoroase pentru dezvoltatorii de bombe atomice la Hiroshima și Nagasaki. James Chadwick, ale cărui descoperiri au schimbat radical cursul istoriei umane, în 1945, a fost înnobilat.

După cel de-al doilea război mondial, sa întors la postul său din Liverpool. Chadwick a demisionat în 1958. După ce a petrecut zece ani în nordul Țării Galilor, sa întors la Cambridge în 1969, unde a murit la 24 iulie 1974.