James Chadwick (1891-1974) var en fremtrædende engelsk fysiker, der blev anerkendt for opdagelsen af neutronen i 1932. Kort efter, i 1935, blev han tildelt Nobelprisen i fysik for sit bidrag til det videnskabelige samfund. Chadwicks interesse for neutrale anklager opstod omkring 10 år, før han var i stand til at bevise deres eksistens.
Forud for denne kontrol udførte Chadwick flere eksperimenter, der ikke lykkedes. Det lykkedes i 1932, da det var baseret på eksperimenterne med den franske Irène Joliot-Curie og Frédéric Joliot. Senere viet Chadwick sig til forskning i brugen af nuklear fission til oprettelse af krigsvåben.
Artikelindeks
Chadwick blev født i byen Bollington i det nordøstlige England den 20. oktober 1891. Han var søn af to ydmyge arbejdere: hans far arbejdede på jernbanesystemet og hans mor var husarbejder..
Fra en meget ung alder stod Chadwick ud som et indadvendt og ekstremt intelligent barn. Han begyndte på gymnasiet i Manchester, og i en alder af 16 vandt han et stipendium til at studere ren fysik ved det nu nedlagte Victoria University of Manchester..
Det unge løfte om fysik begyndte formelt sine universitetsstudier i 1908 i en alder af 17 år.
Han havde et enestående skridt gennem akademiet, og i sit sidste år af sin karriere deltog han i forskning af Nobelprisvinderen Ernest Rutheford om opløsningen af grundstoffer og kemi af radioaktive stoffer..
Efter at have opnået sin eksamen i fysik i 1911 tilmeldte han sig en kandidatgrad i fysik, som han med succes afsluttede i 1913. I løbet af denne tid fortsatte han med at arbejde hånd i hånd med Rutheford i sit laboratorium..
Derefter blev han tildelt et professionelt stipendium, der gjorde det muligt for ham at flytte til Berlin, Tyskland for at undersøge beta-stråling sammen med den tyske fysiker Hans Geiger ved Technische Hochschule..
Under sit ophold i Berlin begyndte første verdenskrig i juli 1914. På grund af en beskyldning om spionage blev han interneret i en koncentrationslejr for civile i Ruhleben indtil 1918.
I 1919 vendte Chadwick tilbage til England og begyndte sin doktorgrad ved University of Cambridge. I mellemtiden vendte han tilbage til forskningsarbejdet i Rutheford, som på det tidspunkt ledede Cavendish Laboratory for den berømte institution..
I 1921, i en alder af 21, fik han sin ph.d.-grad: Filosofilæge), der præsenterer et særligt forskningsoplæg om atomkræfter og atomnumre.
I 1923 blev han udnævnt til assisterende direktør for forskning ved Cavendish Laboratory i Cambridge. Chadwick tjente i denne rolle indtil 1935, da han besluttede at flytte til University of Liverpool.
Takket være hans videnskabelige bidrag blev han tildelt Hughes-medaljen i 1932. Denne anerkendelse, uddelt af Royal Society of London, belønner dem, der gør opdagelser om de fysiske videnskaber og / eller deres praktiske anvendelser..
I 1935 blev han tildelt Nobelprisen i fysik for opdagelsen af neutronen som en elementær partikel uden elektrisk ladning i atomkernen..
Under Anden Verdenskrig var Chadwick aktiv i den britiske MAUD-komité, en kommission oprettet for at analysere muligheden for at bruge nuklear teknologi til fremstilling af en bombe..
James Chadwick var også en central del af Tube Alloys Project, et forskningsprogram godkendt og finansieret af Det Forenede Kongerige med støtte fra Canada til at udvikle atomvåben under Anden Verdenskrig..
Chadwick blev kendt for sin humor og politiske status i denne periode, da hans forslag tjente som en bro for efterforsknings-samarbejdsforhandlinger mellem Det Forenede Kongerige, Canada og De Forenede Stater..
Mod slutningen af 2. verdenskrig overtog Chadwick stafetten for den britiske mission i Manhattan-projektet. Sidstnævnte var et fælles forskningsprojekt mellem USA, Storbritannien og Canada med det formål at udvikle den første atombombe.
Chadwick havde fri adgang til alle de fortrolige oplysninger om projektet: design, planer, data, estimater osv. Til trods for at være civil og ikke amerikaner; Det er værd at bemærke, at begge betingelser var eksklusive for at deltage i projektet.
Han blev senere lavet en engelsk ridder i 1945, og et år senere tildelte USA ham fortjenstmedaljen for hans mod af bidrag til Manhattan-projektet..
I slutningen af Anden Verdenskrig fremmede Chadwick kraftigt initiativet for Det Forenede Kongerige til at udvikle sit eget atomarsenal..
For at nå dette mål blev Chadwick valgt som medlem af British Adomic Energy Advisory Committee, og tjente også som den britiske repræsentant for De Forenede Nationers Atomenergikommission..
Omkring 1948 tjente James Chadwick som professor ved Gonville & Caius College, Cambridge University. Senere, i 1950, blev han tildelt Copley-medaljen af Royal Society of London..
8 år senere besluttede han sig for frivilligt at gå på pension til Nord Wales. James Chadwick døde den 24. juli 1974 i byen Cambridge.
Chadwicks atommodel fokuserer på modelleringen af atomkernen, der ikke kun består af protoner (positive ladninger), men også af neutroner (neutrale ladninger)..
Fra opdagelsen af neutronen ved Chadwick blev atomet forstået som en kerne med protoner og neutroner, forudsat at næsten hele atomets masse, hvor elektronerne kredser om kernen ved deres tilsvarende energiniveauer.
Chadwicks interesse i at bevise eksistensen af neutrale partikler blev skabt i 1920'erne, men på det tidspunkt gjorde den fremtrædende videnskabsmand flere forsøg til ingen nytte. Et årti senere gentog Chadwick eksperimenterne med Irène Joliot-Curie (datter af Marie Curie og Pierre Curie) og Frédéric Joliot (Irène's mand) i Frankrig.
Dette par forskere havde opnået udvisning af protoner fra en paraffinvoksprøve ved hjælp af gammastråler..
Chadwick mente, at gammastråleemissionen indeholdt neutrale partikler, og at disse partikler var dem, der var kollideret med voksprøven og efterfølgende inducerede frigivelse af protoner fra voksen..
Derfor forsøgte han at replikere disse eksperimenter i Cavendish Laboratory og brugte polonium - som Curies havde brugt som en kilde til gammastråler - til at bestråle beryllium med alfapartikler..
Denne stråling påvirkede derefter en lignende paraffinvoksprøve, og protonerne i den prøve blev voldsomt udvist fra materialet..
Protonernes opførsel blev observeret ved hjælp af et lille ioniseringskammer, tilpasset eksperimentet af Chadwick selv.
Chadwick fandt ud af, at protonernes opførsel af voks kun kunne forklares, hvis disse partikler havde kollideret med andre elektrisk neutrale partikler og med en meget lignende masse..
To uger senere offentliggjorde James Chadwick en artikel i det videnskabelige tidsskrift Natur om den mulige eksistens af neutroner.
Chadwick udtænkte imidlertid modellen oprindeligt i betragtning af at neutronen var et arrangement bestående af en proton og en elektron, som genererede den neutrale ladning. Senere viste den tyske fysiker Werner Heisenberg, at neutronen var en enkelt, elementær partikel.
Efter opdagelsen af neutronen fokuserede Chadwick på at gå længere og længere med hensyn til karakteriseringen af denne nye atomkomponent..
Opdagelsen af neutronen og Chadwicks atommodel revolutionerede den traditionelle opfattelse af videnskaben i betragtning af sammenstød af neutroner med atomkerner og udvisning af protoner ud af atomet..
Beta-nedbrydning er en proces, hvorved beta-partikler (elektron eller positron) udsendes fra atomets kerne for at afbalancere tilstedeværelsen af protoner og neutroner i atomkernen.
På grund af denne proces blev der udført utallige eksperimenter verden over, motiveret af Chadwicks opdagelse, for at inducere omdannelsen af nogle neutroner til protoner..
Fordi hvert kemisk element identificeres i henhold til antallet af protoner, det har, åbnede tidligere eksperimenter døren for oprettelse og / eller opdagelse af nye kemiske grundstoffer med et større antal protoner under deres bælte..
Chadwick understregede sine senere analyser af brugen af neutroner til at opdele tunge kerner atomer i flere mindre kerner gennem kernefission..
Det er navngivet på denne måde, fordi opdelingen sker i atomens kerne og producerer en ekstrem stor mængde energi. Dette koncept blev brugt til design af magtfulde atomvåben.
Chadwick finansierede endda købet af en partikelaccelerator i løbet af sin tid i Liverpool ved at bruge en del af provenuet fra at vinde Nobelprisen i 1935 for dette..
Blandt James Chadwicks bidrag til videnskaben skiller opdagelsen af neutronen sig ud, som han vandt Nobelprisen i fysik i 1935. Han deltog også i konstruktionen af atombomben i USA, skrev om stråling fra radioaktive stoffer. og opdagede tritium.
Under deres undersøgelser på Cavendish Laboratory i Cambridge gennemførte Rutherford og Chadwick eksperimenter med alfapartikler for at forhøre sig om atomkernens natur. Det er værd at bemærke, at atomkernen blev opdaget af Rutherford i 1911.
Disse undersøgelser blev udført ved at analysere en stråling, der aldrig blev set fra beryllium, da dette materiale blev udsat for bombardementet af alfapartikler..
Nævnte stråling bestod af massepartikler, der meget ligner protonens masse, men uden elektrisk ladning. Disse partikler blev kaldt neutroner på grund af neutraliteten af deres sammensætning..
Chadwick foretog denne opdagelse i midten af 1932 og definerede derved principperne for Chadwicks atommodel, hvis detaljer er beskrevet i det næste afsnit af denne artikel..
Opdagelsen af neutronen af Chadwick skabte det gunstige scenario for opdagelsen af nuklear fission og udvikling af krigsvåben med denne teknologi..
Chadwick fandt ud af, at ved at bombardere et grundstofs atom med neutroner kan kernen i dette materiale trænges ind og opdeles, hvilket genererer en betydelig mængde energi..
Derfra meddelte Chadwick uundgåelighed af denne type teknologi til udvikling af krigsvåben og blev direkte involveret i diplomatiske anliggender relateret til denne proces i USA og England..
Chadwick samarbejdede om opførelsen af atombomben sammen med andre amerikanske og canadiske forskere mellem 1943 og 1945.
Han var ansvarlig for at lede den engelske videnskabelige delegation, der arbejdede i Los Alamos-laboratoriet i New Mexico, USA. I 1939 begyndte USA undersøgelser af Manhattan-projektet, kodenavnet for atombomben..
Præsident Franklin Delano Roosevelt blev advaret af atomforskere Edward Teller, Leó Szilárd og Eugene Wigner gennem Albert Einstein om brugen af nuklear fission til nazisternes produktion af bomber.
Tritium var allerede blevet identificeret i 1911 af den også engelske videnskabsmand Joseph John Thomson, men han mente, at det var et triatomisk molekyle.
Ernest Rutherford havde også allerede meddelt det, men det var først i 1934, at Chadwick, der arbejdede for Rutherfords team, katalogiserede det som en brintisotop..
Tritium er en radioaktiv isotop af brint, hvis symbol er ³H. Den består af en kerne, der består af en proton og to neutroner.
Tritium genereres ved bombardement med frie neutroner af kvælstof, lithium og bor mål..
Opdagelsen af neutronen af James Chadwick lette nuklear fission; det vil sige adskillelsen af uran 235 fra uran -238, et kemisk element der findes i naturen.
Berigelsen af uran 235 er den proces, som naturligt uran gennemgår for at opnå isotopen 235 og producere atomenergi. Fission er en atomreaktion; det vil sige, det udløses i atomens kerne.
Denne kemiske reaktion opstår, når en tung kerne er opdelt i to eller flere mindre kerner og nogle biprodukter såsom fotoner (gammastråler), frie neutroner og andre fragmenter af kernen..
I 1930 skrev James Chadwick en afhandling om stråling fra radioaktive stoffer. Han formåede at måle neutronens masse og udledte, at den svarede til protonens med en forskel: at den havde en neutral elektrisk ladning..
Derefter konkluderede han, at atomkernen var sammensat af neutroner og protoner, og at antallet af protoner svarede til antallet af elektroner..
Hans forskning og bidrag til arbejdet i fysiklaboratoriet ved University of Manchester og University of Cambridge i England var nøglen til kendskabet til atomenergi og konstruktionen af Rutherfords atommodel..
Schrödingers atommodel.
Atomic de Broglie model.
Heisenberg atommodel.
Perrins atommodel.
Thomsons atommodel.
Dalton atommodel.
Dirac Jordan atommodel.
Atomisk model af Democritus.
Atomisk model af Leucippus.
Bohr atommodel.
Sommerfeld atommodel.
Nuværende atommodel.
Endnu ingen kommentarer