James Chadwick (1891-1974) var en framstående engelsk fysiker erkänd för upptäckten av neutronen 1932. Strax efter, 1935, tilldelades han Nobelpriset i fysik för sitt bidrag till det vetenskapliga samfundet. Chadwicks intresse för neutrala anklagelser uppstod cirka tio år innan han kunde bevisa deras existens.
Före denna kontroll utförde Chadwick flera experiment som inte lyckades. Det lyckades 1932, då det baserades på experimenten från franska Irène Joliot-Curie och Frédéric Joliot. Senare ägnade Chadwick sig åt forskning om användningen av kärnklyvning för att skapa krigsvapen.
Artikelindex
Chadwick föddes i staden Bollington, i nordöstra England, den 20 oktober 1891. Han var son till två ödmjuka arbetare: hans far arbetade på järnvägssystemet och hans mor var hushållsarbetare..
Från en mycket ung ålder stod Chadwick ut som ett introvert och extremt intelligent barn. Han började på gymnasiet i Manchester, och vid 16 års ålder vann han ett stipendium för att studera ren fysik vid det nu nedlagda Victoria University of Manchester..
Det unga fysikloftet började formellt sina universitetsstudier 1908, 17 år gammal.
Han hade ett enastående steg genom akademin, och under sitt sista år av sin karriär deltog han i forskningen av Nobelprisvinnaren Ernest Rutheford om upplösning av grundämnen och kemi av radioaktiva ämnen..
Efter att ha tagit sin examen i fysik 1911 anmälde han sig till en magisterexamen i fysik, som han framgångsrikt avslutade 1913. Under den tiden fortsatte han att arbeta hand i hand med Rutheford i sitt laboratorium..
Därefter tilldelades han ett professionellt stipendium som gjorde det möjligt för honom att flytta till Berlin, Tyskland, för att fortsätta forska om betastrålning tillsammans med den tyska fysikern Hans Geiger vid Technische Hochschule..
Under sin vistelse i Berlin började första världskriget i juli 1914. På grund av anklagelser om spionage internerades han i ett koncentrationsläger för civila i Ruhleben fram till 1918.
År 1919 återvände Chadwick till England och började sin doktorsexamen vid University of Cambridge. Under tiden återvände han till forskningsarbetet hos Rutheford, som då ledde Cavendish Laboratory för den berömda institutionen..
År 1921, vid 21 års ålder, tog han sin doktorsexamen: Filosofidoktor) presenterar ett särskilt forskningsdokument om kärnkrafter och atomnummer.
År 1923 utsågs han till assisterande forskningsdirektör vid Cavendish Laboratory i Cambridge. Chadwick tjänstgjorde i denna roll fram till 1935, då han bestämde sig för att flytta till University of Liverpool.
Tack vare hans vetenskapliga bidrag tilldelades han Hughes-medaljen 1932. Detta erkännande, tilldelat av Royal Society of London, belönar dem som gör upptäckter om naturvetenskapen och / eller deras praktiska tillämpningar..
1935 tilldelades han Nobelpriset i fysik för upptäckten av neutronen som en elementär partikel utan elektrisk laddning i atomkärnan..
Under andra världskriget var Chadwick aktiv i den brittiska MAUD-kommittén, en kommission som inrättades för att analysera möjligheten att använda kärnteknik vid tillverkningen av en bomb..
James Chadwick var också en central del av Tube Alloys Project, ett forskningsprogram som auktoriserades och finansierades av Storbritannien med stöd från Kanada för att utveckla kärnvapen under andra världskriget..
Chadwick kändes för sin skicklighet och politiska ställning under denna period, eftersom hans förslag fungerade som en bro för utredande samarbetsförhandlingar mellan Storbritannien, Kanada och USA..
Mot slutet av andra världskriget tog Chadwick över stafettpinnen för det brittiska uppdraget i Manhattan-projektet. Det senare var ett gemensamt forskningsprojekt mellan USA, Storbritannien och Kanada i syfte att utveckla den första atombomben.
Chadwick hade fri tillgång till all konfidentiell information om projektet: design, planer, data, uppskattningar etc., trots att han var civil och inte amerikan; Det är värt att notera att båda villkoren var exklusiva för att delta i projektet.
Han blev senare en engelsk riddare 1945, och ett år senare tilldelade Förenta staterna honom förtjänstmedaljen för hans mod till bidraget till Manhattan-projektet..
I slutet av andra världskriget främjade Chadwick starkt initiativet för Storbritannien att utveckla sin egen kärnvapenarsenal..
För att uppnå detta mål valdes Chadwick till ledamot i British Atomic Energy Advisory Committee, och fungerade också som Storbritanniens representant för FN: s atomenergikommission..
Cirka 1948 tjänstgjorde James Chadwick som professor vid Gonville & Caius College, Cambridge University. Senare, 1950, tilldelades han Copley-medaljen av Royal Society of London..
8 år senare bestämde han sig för att frivilligt gå i pension till norra Wales. James Chadwick dog den 24 juli 1974 i staden Cambridge.
Chadwicks atommodell fokuserar på modelleringen av atomkärnan som inte bara består av protoner (positiva laddningar) utan också av neutroner (neutrala laddningar)..
Från upptäckten av neutronen av Chadwick förstås atomen som en kärna med protoner och neutroner, förutsatt att nästan hela atomens massa, elektronerna kretsar kring kärnan vid deras motsvarande energinivåer.
Chadwicks intresse för att bevisa förekomsten av neutrala partiklar skapades på 1920-talet. Men vid den tiden gjorde den framstående forskaren flera försök till ingen nytta. Ett decennium senare replikerade Chadwick experimenten med Irène Joliot-Curie (dotter till Marie Curie och Pierre Curie) och Frédéric Joliot (Irène's man) i Frankrike.
Detta par forskare hade uppnått utvisningen av protoner från ett paraffinvaxprov med gammastrålning..
Chadwick trodde att gammastrålningsemissionen innehöll neutrala partiklar och att dessa partiklar var de som hade kolliderat med vaxprovet och därefter inducerat frisättning av protoner från vaxet..
Därför försökte han replikera dessa experiment i Cavendish Laboratory och använde polonium - som hade använts av Curies som en källa för gammastrålar - för att bestråla beryllium med alfapartiklar..
Denna strålning påverkade sedan ett liknande paraffinvaxprov och protonerna i det provet utvisades våldsamt från materialet..
Protonernas beteende observerades med hjälp av en liten joniseringskammare, anpassad till experimentet av Chadwick själv.
Chadwick fann att beteendet hos de protoner som släpptes av vaxet endast kunde förklaras om dessa partiklar hade kolliderat med andra elektriskt neutrala partiklar och med en mycket lika massa..
Två veckor senare publicerade James Chadwick en artikel i den vetenskapliga tidskriften Natur om den möjliga existensen av neutroner.
Chadwick tänkte emellertid modellen med tanke på att neutronen var ett arrangemang som består av en proton och en elektron, som genererade den neutrala laddningen. Senare visade den tyska fysikern Werner Heisenberg att neutronen var en enda, elementär partikel.
Efter upptäckten av neutronen fokuserade Chadwick på att gå längre och längre med avseende på karakteriseringen av denna nya atomkomponent..
Upptäckten av neutronen och Chadwicks atommodell revolutionerade den traditionella synen på vetenskapen, med tanke på kollisionerna mellan neutroner med atomkärnor och utvisning av protoner ur atomen..
Beta-sönderdelning är en process genom vilken betapartiklar (elektron eller positron) släpps ut från atomens kärna för att balansera närvaron av protoner och neutroner i atomkärnan.
På grund av denna process utfördes otaliga experiment över hela världen, motiverade av Chadwicks upptäckt, för att inducera omvandlingen av vissa neutroner till protoner..
Eftersom varje kemiskt element identifieras utifrån antalet protoner som det har öppnat tidigare experiment dörren för skapande och / eller upptäckt av nya kemiska element med ett större antal protoner under bältet..
Chadwick betonade sina senare analyser av användningen av neutroner för att dela tunga kärnatomer i flera mindre kärnor genom kärnklyvningsprocessen..
Det namnges så här eftersom uppdelningen sker i atomens kärna och producerar en extremt stor mängd energi. Detta koncept användes för design av kraftfulla kärnvapen.
Chadwick finansierade till och med inköpet av en partikelaccelerator under sin tid i Liverpool genom att använda en del av intäkterna från att vinna Nobelpriset 1935 för detta..
Bland James Chadwicks bidrag till vetenskapen utmärker sig neutronupptäckten, för vilken han vann Nobelpriset i fysik 1935. Han deltog också i byggandet av atombomben i USA, skrev om strålning från radioaktiva ämnen och upptäckte tritium.
Under sina undersökningar vid Cavendish Laboratory i Cambridge genomförde Rutherford och Chadwick experiment med alfapartiklar för att fråga om atomkärnans natur. Det är värt att notera att atomkärnan upptäcktes av Rutherford 1911.
Dessa undersökningar genomfördes genom att analysera en strålning som aldrig sett innan härrör från beryllium, när detta material exponerades för bombningen av alfapartiklar..
Nämnda strålning bestod av massapartiklar som mycket liknar protonens massa, men utan en elektrisk laddning. Dessa partiklar kallades neutroner på grund av neutraliteten i deras sammansättning..
Chadwick gjorde denna upptäckt i mitten av 1932 och definierade därigenom förutsättningarna för Chadwicks atommodell, vars detaljer beskrivs i nästa avsnitt i denna artikel..
Upptäckten av neutronen av Chadwick skapade det gynnsamma scenariot för upptäckt av kärnklyvning och utveckling av krigsvapen med denna teknik..
Chadwick fann att genom att bomba ett elements atom med neutroner kan kärnan i detta material trängas in och delas, vilket genererar en betydande mängd energi..
Därifrån meddelade Chadwick oundvikligheten med denna typ av teknik för utveckling av krigsvapen och blev direkt involverad i diplomatiska frågor relaterade till denna process i USA och England..
Chadwick samarbetade i konstruktionen av atombomben tillsammans med andra amerikanska och kanadensiska forskare mellan 1943 och 1945.
Han var ansvarig för att styra den engelska vetenskapliga delegationen som arbetade i Los Alamos-laboratoriet i New Mexico, USA. 1939 inledde USA utredningar av Manhattan-projektet, kodenamnet för atombomben..
President Franklin Delano Roosevelt varnades av kärnkraftsforskare Edward Teller, Leó Szilárd och Eugene Wigner, genom Albert Einstein, om användningen av kärnklyvning för att producera bomber av nazisterna.
Tritium hade redan identifierats 1911 av den också engelska forskaren Joseph John Thomson, men han trodde att det var en triatommolekyl..
Ernest Rutherford hade också redan meddelat det, men det var först 1934 som Chadwick, som arbetade för Rutherfords team, katalogiserade det som en väteisotop..
Tritium är en radioaktiv isotop av väte, vars symbol är ³H. Den består av en kärna som består av en proton och två neutroner.
Tritium genereras genom bombardemang med fria neutroner av kväve-, litium- och bormål..
Upptäckten av neutronen av James Chadwick underlättade kärnklyvning; det vill säga separationen av uran 235 från uran -238, ett kemiskt grundämne som finns i naturen.
Anrikningen av uran 235 är den process som naturligt uran genomgår för att erhålla isotopen 235 och producera kärnenergi. Fission är en kärnreaktion; det vill säga det utlöses i atomens kärna.
Denna kemiska reaktion inträffar när en tung kärna delas in i två eller flera mindre kärnor och vissa biprodukter såsom fotoner (gammastrålar), fria neutroner och andra fragment av kärnan..
1930 skrev James Chadwick en avhandling om strålning från radioaktiva ämnen. Han lyckades mäta neutronmassan och drog slutsatsen att den liknade protonens med en skillnad: att den hade en neutral elektrisk laddning..
Sedan drog han slutsatsen att atomkärnan bestod av neutroner och protoner och att antalet protoner liknade antalet elektroner..
Hans forskning och bidrag till arbetet vid fysiklaboratoriet vid University of Manchester och University of Cambridge i England var nyckeln till kunskapen om kärnenergi och konstruktionen av Rutherfords atommodell..
Schrödingers atommodell.
Atomic de Broglie-modellen.
Heisenberg atommodell.
Perrins atommodell.
Thomsons atommodell.
Dalton atommodell.
Dirac Jordan atommodell.
Atommodell för Democritus.
Atommodell av Leucippus.
Bohr atommodell.
Sommerfeld atommodell.
Nuvarande atommodell.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.