Сър Джеймс Чадуик (снимката е публикувана в статия) -Английски физик, носител на Нобелова награда, който получи слава след откриването на неутрон. Това коренно промени физиката на времето и позволи на учените да създават нови елементи, както и да доведе до откриването на ядрен разпад и използването му за военни и мирни цели. Чадуик е част от група британски учени, които по време на Втората световна война помогнаха на САЩ да разработят атомна бомба.
Джеймс Чадуик: Кратка биография
Чедвик родился в Боллингтоне, Чешир, Англия 20 Октомври 1891 г., в семейството на Джон Джоузеф и Ан Мери Ноулс. Учи в местните начални и манчерски общински училища. На шестнайсет получава стипендия за университета в Манчестър. Джеймс имаше за цел да изучава математика, но погрешно присъства на уводните лекции по физика и влезе в тази специалност. Първоначално той имаше притеснения относно решението си, но след първата година на обучение, намери курса по-интересен. Чадуик е записан в класа на Ърнест Ръдърфорд, където изучава електричество и магнетизъм, а учителят по-късно назначава изследователски проект за радиоактивния елемент Radium към James.
Ранни изследвания
Джеймс Чадуик завършва университет през 1911 иТой продължава да работи с Ръдърфорд за усвояването на гама-лъчение, като получава магистърска степен през 1913 г. Супервайзерът му помага да присъди научна стипендия, която изисква работа на друго място. Той реши да учи в Берлин с Ханс Гайгер, който посети Манчестър в момент, когато Джеймс получи магистърска степен. През този период Чадуик установява съществуването на непрекъснат спектър от бета лъчение, което обезсърчава изследователите и води до откриването на неутрино.
Пътуване до лагер
Малко преди Първата световна война, когато военнитеДействията станаха неизбежни, Гайгер предупреди Чадуик да се върне в Англия възможно най-скоро. Джеймс бил объркан от съвета на туристическата компания и останал в лагер на немски военнопленници до края на войната. През петте години на заключението си Чадуик успя да преговаря с охраната и да провежда елементарни флуоресцентни изследвания.
Работа в лабораторията Кавендиш
Джеймс Чадуик, чиято биография във физиката имашевсички шансове да приключат през 1918 г., благодарение на усилията на Ръдърфорд, той се завръща в науката и потвърждава, че ядреният заряд е равен на атомния номер. През 1921 г. е награден с научна стипендия в колежа Гонвил и Кийс, Кеймбридж, а на следващата година става асистент на Ръдърфорд в лабораторията Кавендиш.
Работейки всеки ден, той все още намираше времепровеждане на изследвания, чиято посока обикновено се предлага от Ръдърфорд. След това Чадуик и неговият затворник Чарлз Д. Елис продължават да учат в Тринити Колидж и Ръдърфорд, изследвайки трансмутацията на елементи чрез бомбардиране с алфа частици (хелиеви ядра). Изследователският екип във Виена докладва резултати, които са в противоречие с данните, получени от лабораторията Cavendish, чиято коректност е защитена умело от по-нататъшни експерименти от Chadwick и неговите колеги.
През 1925 г. Джеймс се жени за Айлин Стюарт-Браун. Двойката имаше дъщери близнаци.
В средата на 20-те години Джеймс Чадуик дирижираексперименти върху разсейването на алфа частици, изстреляни по цели, направени от метали, включително злато и уран, а след това и самия хелий, чието ядро има същата маса като алфа частиците. Разсейването се оказа асиметрично и Чадуик го обясни през 1930 г. като квантово явление.
Откриване на неутрон
Още през 1920гРъдърфорд предложи съществуването на електрически неутрална частица, наречена неутрон, за да обясни съществуването на водородни изотопи. Смяташе се, че тази частица се състои от електрон и протон, но емисията на такъв състав не е открита.
През 1930 г. е установено, че когабомбардирането на леки ядра с алфа лъчи, излъчвани от полоний, произвежда проникваща радиация без електрически заряд. Предполагаше се, че това са гама лъчи. Въпреки това, когато се използва берилиева мишена, лъчите се оказаха в пъти по-проникващи, отколкото при използване на други материали. През 1931 г. Чадуик и неговият колега Уебстър предполагат, че неутралните лъчи всъщност са доказателство за съществуването на неутрон.
През 1932 г. семейна двойка изследователи ИренКюри и Фредерика Жолио показаха, че излъчването от берилий е по-проникващо, отколкото се съобщаваше по-рано, но те го наричаха и гама лъчи. Джеймс Чадуик прочете беседата и веднага се зае с изчисляването на масата на неутрална частица, което може да обясни последните резултати. Той използва радиацията на берилий, за да бомбардира различни елементи и установи, че резултатите са в съответствие с ефекта на неутрална частица с маса, почти идентична с тази на протон. Това се превърна в експериментално потвърждение за съществуването на неутрон. През 1925 г. Чадуик получава Нобелова награда за физика за това постижение.
От неутрон до ядрена реакция
Неутронът бързо се превърна в инструмент за физиците,който го използва, за да проникне в атомите на елементите и да ги трансформира, така че положително заредените ядра не го отблъскват. По този начин Чадуик подготви пътя за делене на уран-235 и създаването на ядрени оръжия. През 1932 г. за това важно откритие той е награден с медал Хюз, а през 1935 г. с Нобелова награда. Тогава той научи, че Ханс Фолкенхаген е открил неутрона едновременно с него, но се страхува да публикува резултатите си. Германският учен отказа скромно предложението за споделяне на Нобелова награда, което му бе отправено от Джеймс Чадуик.
Откриването на неутрона направи възможно създаването мутрансуранови елементи в лаборатории. Това беше тласъкът за откриването от лауреата на Нобелова награда Енрико Ферми на ядрени реакции, причинени от забавени неутрони, и откриването от германските химици Ото Хан и Щрасман на ядрено делене, което доведе до създаването на ядрено оръжие.
Работете върху атомната бомба
През 1935 г.Джеймс Чадуик става професор по физика в университета в Ливърпул. В резултат на меморандума от 1940 г. на Frisch-Peierls относно възможността за създаване на ядрена бомба той е назначен в комисията MAUD, която разследва този въпрос по-подробно. През 1940 г. той посети Северна Америка с мисията Tizard, за да установи сътрудничество в ядрените изследвания. След завръщането си във Великобритания той решава, че нищо няма да се получи, докато войната не приключи.
През декември същата година Франсис Саймън, койтоработил в MAUD, намерил възможност да отдели изотопа на уран-235. В презентацията си той очерта разчета на разходите и техническата спецификация за създаването на голямо съоръжение за обогатяване на уран. По-късно Чадуик пише, че едва тогава осъзнава, че ядрената бомба е не само възможна, но и неизбежна. От този момент нататък той трябваше да започне да приема хапчета за сън. Джеймс и неговият екип обикновено подкрепиха бомбата U-235 и одобриха нейното дифузионно отделяне от изотопа U-238.
Обобщение на живота
Скоро той отиде в Лос Аламос, вседалището на проекта „Манхатън“ и заедно с Нилс Бор даде ценни съвети на разработчиците на атомните бомби, хвърлени върху Хирошима и Нагасаки. Чадуик Джеймс, чиито открития коренно променят хода на човешката история, е рицар през 1945 г.
В края на Втората световна война той се върна към свояпост в Ливърпул. Чадуик се пенсионира през 1958 г. След като прекарва десет години в Северен Уелс, той се завръща в Кеймбридж през 1969 г., където умира на 24 юли 1974 г.
