السير جيمس تشادويك (نشرت الصورة في المقال) -عالم الفيزياء الإنجليزي الحائز على جائزة نوبل ، والذي اشتهر بعد اكتشاف النيوترون. أدى هذا إلى تغيير جذري في الفيزياء في ذلك الوقت وسمح للعلماء بإنشاء عناصر جديدة ، كما أدى إلى اكتشاف الانشطار النووي واستخدامه للأغراض العسكرية والسلمية. كان تشادويك جزءًا من مجموعة العلماء البريطانيين الذين ساعدوا الولايات المتحدة في تطوير القنبلة الذرية خلال الحرب العالمية الثانية.
جيمس تشادويك: سيرة ذاتية قصيرة
ولد تشادويك في بولينجتون ، شيشاير ، إنجلترا 20أكتوبر 1891 ، في عائلة جون جوزيف وآن ماري نولز. التحق بالمدارس الابتدائية المحلية والمدارس الثانوية البلدية في مانشستر. في السادسة عشرة حصل على منحة دراسية من جامعة مانشستر. كان جيمس يعتزم دراسة الرياضيات ، ولكن عن طريق الخطأ حضر محاضرات تمهيدية في الفيزياء ودخل هذا التخصص. في البداية ، كان لديه مخاوف بشأن قراره ، ولكن بعد السنة الأولى من الدراسة ، وجد الدورة أكثر إثارة للاهتمام. التحق تشادويك بفصل إرنست رذرفورد ، حيث درس الكهرباء والمغناطيسية ، وبعد ذلك كلف المعلم جيمس بمشروع بحث عن عنصر الراديوم المشع.
البحث المبكر
تخرج جيمس تشادويك من الجامعة عام 1911 وواصل العمل مع رذرفورد على امتصاص أشعة جاما ، وحصل على درجة الماجستير في عام 1913. روّج المشرف لتعيينه في زمالة بحثية ، تطلبت العمل في مكان آخر. قرر أن يدرس في برلين مع هانز جيجر ، الذي كان يزور مانشستر بينما كان جيمس يسعى للحصول على درجة الماجستير. خلال هذه الفترة ، أثبت تشادويك وجود طيف مستمر من إشعاع بيتا ، مما أدى إلى تثبيط عزيمة الباحثين وأدى إلى اكتشاف النيوترينوات.
رحلة المخيم
قبل وقت قصير من الحرب العالمية الأولى ، عندما كان الجيشأصبح العمل أمرًا لا مفر منه ، حذر جيجر تشادويك من العودة إلى إنجلترا في أقرب وقت ممكن. كان جيمس محيرًا بنصيحة شركة سفر وكان في معسكر أسير حرب ألماني حتى نهاية الحرب. خلال السنوات الخمس التي قضاها في السجن ، تمكن تشادويك من التفاوض مع الحراس وإجراء أبحاث أساسية حول الفلورة.
يعمل في معمل كافنديش
جيمس تشادويك ، الذي كانت سيرة حياته في الفيزياءكل الفرص تنتهي في عام 1918 ، بفضل جهود رذرفورد ، عاد إلى العلم وأكد أن الشحنة النووية تساوي العدد الذري. في عام 1921 حصل على زمالة بحثية في Gonville and Keys College ، Cambridge ، وفي العام التالي أصبح مساعد Rutherford في مختبر Cavendish.
يعمل كل يوم ، ولا يزال يجد الوقت لذلكإجراء البحث ، الذي اقترح اتجاهه بشكل عام من قبل رذرفورد. ذهب تشادويك وزميله المسجون تشارلز دي إليس للدراسة في كلية ترينيتي وراذرفورد ، حيث قاموا بالتحقيق في تحويل العناصر عن طريق قصف جسيمات ألفا (نوى الهيليوم). أبلغ فريق البحث في فيينا عن نتائج غير متسقة مع البيانات التي حصل عليها مختبر كافنديش ، والتي دافع تشادويك وزملاؤه عن صحتها باقتدار.
في عام 1925 ، تزوج جيمس من إيلين ستيوارت براون. كان للزوجين بنات توأم.
في منتصف العشرينات من القرن الماضي ، أدى جيمس تشادويكتجارب على تشتت جسيمات ألفا التي أطلقت على أهداف مصنوعة من معادن ، بما في ذلك الذهب واليورانيوم ، ثم الهيليوم نفسه ، الذي تمتلك نواته نفس كتلة جسيمات ألفا. تبين أن التشتت غير متماثل ، وقد أوضحه تشادويك في عام 1930 على أنه ظاهرة كمومية.
اكتشاف النيوترون
مرة أخرى في عام 1920 اقترح رذرفورد وجود جسيم متعادل كهربائيًا يسمى نيوترون لشرح وجود نظائر الهيدروجين. كان يعتقد أن هذا الجسيم يتكون من إلكترون وبروتون ، ولكن لم يتم الكشف عن انبعاث مثل هذا التكوين.
في عام 1930 ، وجد أنه عندماينتج عن قصف النوى الضوئية بأشعة ألفا المنبعثة من البولونيوم إشعاع مخترق بدون شحنة كهربائية. كان من المفترض أن تكون أشعة جاما. ومع ذلك ، عند استخدام هدف البريليوم ، تبين أن الأشعة أكثر اختراقًا بعدة مرات من استخدام مواد أخرى. في عام 1931 ، اقترح تشادويك وزميله ويبستر أن الأشعة المحايدة هي في الواقع دليل على وجود نيوترون.
في عام 1932 ، تزوج اثنان من الباحثين إيرينأظهر كوري وفريديريكا جوليو أن إشعاع البريليوم كان أكثر اختراقًا مما تم الإبلاغ عنه سابقًا ، لكنهم أطلقوا عليه أيضًا أشعة جاما. قرأ جيمس تشادويك الحديث وشرع على الفور في العمل على حساب كتلة الجسيم المحايد ، مما قد يفسر أحدث النتائج. استخدم إشعاع البريليوم لقصف عناصر مختلفة ووجد أن النتائج كانت متسقة مع تأثير جسيم محايد بكتلة مماثلة تقريبًا لبروتون. أصبح هذا تأكيدًا تجريبيًا لوجود النيوترون. في عام 1925 ، حصل تشادويك على جائزة نوبل في الفيزياء لهذا الإنجاز.
من النيوترون إلى التفاعل النووي
سرعان ما أصبح النيوترون أداة للفيزيائيين ،الذي استخدمه لاختراق ذرات العناصر وتحويلها ، لذلك فإن النوى الموجبة الشحنة لم تصدّه. وهكذا ، مهدت تشادويك الطريق لانشطار اليورانيوم 235 وإنشاء أسلحة نووية. في عام 1932 ، لهذا الاكتشاف المهم ، حصل على ميدالية هيوز وفي عام 1935 على جائزة نوبل. ثم علم أن هانز فالكنهاغن اكتشف النيوترون في نفس الوقت الذي اكتشف فيه النيوترون ، لكنه كان يخشى نشر نتائجه. رفض العالم الألماني بشكل متواضع عرض مشاركة جائزة نوبل التي قدمها له جيمس تشادويك.
جعل اكتشاف النيوترون من الممكن صنعهعناصر ما بعد اليورانيوم في المختبرات. كان هذا هو الدافع لاكتشاف الحائز على جائزة نوبل إنريكو فيرمي للتفاعلات النووية الناجمة عن تأخر النيوترونات ، واكتشاف الكيميائيين الألمان أوتو هان وستراسمان للانشطار النووي ، مما أدى إلى إنشاء أسلحة نووية.
العمل على القنبلة الذرية
في عام 1935 ز.أصبح جيمس تشادويك أستاذًا للفيزياء في جامعة ليفربول. نتيجة لمذكرة Frisch-Peierls لعام 1940 حول جدوى صنع قنبلة نووية ، تم تعيينه في لجنة مود ، التي حققت في هذه القضية بمزيد من التفصيل. في عام 1940 ، زار أمريكا الشمالية في مهمة تيزارد لتأسيس تعاون في مجال البحوث النووية. بعد عودته إلى المملكة المتحدة ، قرر أنه لن ينجح أي شيء حتى تنتهي الحرب.
في ديسمبر من نفس العام ، فرانسيس سيمون الذيعملت في مود ، وجدت فرصة لفصل نظير اليورانيوم 235. وقد أوجز في عرضه تقدير التكلفة والمواصفات الفنية لإنشاء مرفق كبير لتخصيب اليورانيوم. كتب تشادويك لاحقًا أنه عندها فقط أدرك أن القنبلة النووية ليست ممكنة فحسب ، بل حتمية أيضًا. منذ تلك اللحظة ، كان عليه أن يبدأ بتناول الحبوب المنومة. دعم جيمس وفريقه بشكل عام القنبلة U-235 ووافقوا على فصل انتشارها عن نظير U-238.
ملخص الحياة
سرعان ما ذهب إلى لوس ألاموس ، فيالمقر الرئيسي لمشروع مانهاتن ، وإلى جانب نيلز بور ، قدم نصائح قيمة لمطوري القنابل الذرية التي أسقطت على هيروشيما وناغازاكي. تشادويك جيمس ، الذي غيرت اكتشافاته مسار التاريخ البشري جذريًا ، وحصل على لقب فارس في عام 1945.
في نهاية الحرب العالمية الثانية ، عاد إلى بلدهآخر في ليفربول. تقاعد تشادويك عام 1958. بعد أن أمضى عشر سنوات في شمال ويلز ، عاد إلى كامبريدج عام 1969 ، حيث توفي في 24 يوليو 1974.
