Sir James Chadwick (φωτογραφία δημοσιεύτηκε στο άρθρο) -Άγγλος φυσικός, βραβευμένος με Νόμπελ, ο οποίος έγινε διάσημος μετά την ανακάλυψη του νετρονίου. Αυτό άλλαξε ριζικά τη φυσική εκείνης της εποχής και επέτρεψε στους επιστήμονες να δημιουργήσουν νέα στοιχεία, καθώς επίσης οδήγησαν στην ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης και τη χρήση της για στρατιωτικούς και ειρηνικούς σκοπούς. Ο Τσάντγουικ ήταν μέρος μιας ομάδας Βρετανών επιστημόνων που βοήθησαν τις Ηνωμένες Πολιτείες να αναπτύξουν την ατομική βόμβα κατά τον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο
James Chadwick: μια σύντομη βιογραφία
Ο Τσάντγουικ γεννήθηκε στο Μπόλινγκτον, Τσέσαϊρ της Αγγλίας 20Οκτώβριος 1891, στην οικογένεια των John Joseph και Anne Mary Knowles. Παρακολούθησε τοπικά δημοτικά σχολεία δημοτικών και δημοτικών σχολείων του Μάντσεστερ. Στα δεκαέξι έλαβε υποτροφία από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Ο Τζέιμς σκόπευε να σπουδάσει μαθηματικά, αλλά κατά λάθος παρακολούθησε εισαγωγικές διαλέξεις φυσικής και μπήκε στην ειδικότητα. Στην αρχή είχε ανησυχίες για την απόφασή του, αλλά μετά το πρώτο έτος σπουδών, βρήκε το μάθημα πιο ενδιαφέρον. Ο Τσάντγουικ εντάχθηκε στην τάξη του Έρνεστ Ράδερφορντ, όπου σπούδασε ηλεκτρισμό και μαγνητισμό, και αργότερα ο δάσκαλος ανέθεσε στον Τζέιμς ένα ερευνητικό έργο για το ραδιενεργό στοιχείο ραδίου.
Πρώιμη έρευνα
Ο Τζέιμς Τσάντγουικ αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο το 1911 καισυνέχισε να συνεργάζεται με τον Rutherford για την απορρόφηση της ακτινοβολίας γάμμα, κάνοντας μεταπτυχιακό το 1913. Ο επόπτης προώθησε το διορισμό του ως ερευνητική υποτροφία που απαιτούσε εργασία αλλού. Αποφάσισε να σπουδάσει στο Βερολίνο με τον Hans Geiger, ο οποίος επισκέφθηκε το Μάντσεστερ, ενώ ο Τζέιμς συνεχίζει το μεταπτυχιακό του. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο Chadwick καθιέρωσε την ύπαρξη ενός συνεχούς φάσματος ακτινοβολίας βήτα, το οποίο αποθάρρυνε τους ερευνητές και οδήγησαν στην ανακάλυψη των νετρίνων.
Εκδρομή στο στρατόπεδο
Λίγο πριν τον Α 'Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν ο στρατόςΗ δράση έγινε αναπόφευκτη, ο Geiger προειδοποίησε τον Chadwick να επιστρέψει στην Αγγλία το συντομότερο δυνατό. Ο Τζέιμς μπέρδεψε με τις συμβουλές μιας ταξιδιωτικής εταιρείας και πέρασε τον υπόλοιπο πόλεμο σε ένα γερμανικό στρατόπεδο POW. Κατά τη διάρκεια των πέντε ετών φυλάκισης, ο Τσάντγουικ κατάφερε να διαπραγματευτεί με τους φρουρούς και να πραγματοποιήσει βασική έρευνα για τον φθορισμό.
Εργασία στο εργαστήριο Cavendish
James Chadwick, του οποίου η βιογραφία στη φυσική είχεόλες οι πιθανότητες να τελειώσουν το 1918, χάρη στις προσπάθειες του Rutherford, επέστρεψε στην επιστήμη και επιβεβαίωσε ότι το πυρηνικό φορτίο ήταν ίσο με τον ατομικό αριθμό. Το 1921 του απονεμήθηκε ερευνητική υποτροφία στο Gonville and Keyes College, Cambridge, και το επόμενο έτος έγινε βοηθός του Rutherford στο Cavendish Laboratory.
Δουλεύοντας κάθε μέρα, βρήκε ακόμα χρόνοδιεξαγωγή έρευνας, η κατεύθυνση της οποίας προτάθηκε γενικά από τον Rutherford. Ο Τσάντγουικ και ο συνάδελφός του Τσαρλς Δ. Έλις συνέχισαν να σπουδάζουν στο Trinity College και στο Rutherford, διερευνώντας τη μεταλλαγή στοιχείων με βομβαρδισμό σωματιδίων άλφα (πυρήνες ηλίου). Η ερευνητική ομάδα στη Βιέννη ανέφερε αποτελέσματα που δεν συνάδουν με τα δεδομένα που ελήφθησαν από το Cavendish Laboratory, η ορθότητα των οποίων υπερασπίστηκε ικανοποιητικά από περαιτέρω πειράματα του Chadwick και των συναδέλφων του.
Το 1925, ο Τζέιμς παντρεύτηκε την Eileen Stuart-Brown. Το ζευγάρι είχε δίδυμες κόρες.
Στα μέσα της δεκαετίας του 1920, ο Τζέιμς Τσάντγουικ διευθύνθηκεπειράματα σχετικά με τη διασπορά σωματιδίων άλφα που εκτοξεύονται σε στόχους κατασκευασμένους από μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού και του ουρανίου, και στη συνέχεια το ίδιο το ήλιο, ο πυρήνας του οποίου έχει την ίδια μάζα με τα σωματίδια άλφα. Η σκέδαση αποδείχθηκε ασύμμετρη και ο Τσάντγουικ το εξήγησε το 1930 ως κβαντικό φαινόμενο.
Ανακάλυψη του νετρονίου
Το 1920Ο Rutherford πρότεινε την ύπαρξη ενός ηλεκτρικά ουδέτερου σωματιδίου που ονομάζεται νετρόνιο για να εξηγήσει την ύπαρξη ισοτόπων υδρογόνου. Πιστεύεται ότι αυτό το σωματίδιο αποτελείται από ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο, αλλά η εκπομπή μιας τέτοιας σύνθεσης δεν ανιχνεύτηκε.
Το 1930 διαπιστώθηκε ότι ότανβομβαρδισμός ελαφρών πυρήνων με ακτίνες άλφα που εκπέμπονται από πολώνιο που παράγουν διεισδυτική ακτινοβολία χωρίς ηλεκτρικό φορτίο. Υποτίθεται ότι ήταν ακτίνες γάμμα. Ωστόσο, κατά τη χρήση ενός στόχου βηρυλλίου, οι ακτίνες αποδείχθηκαν πολλές φορές πιο διεισδυτικές από ό, τι όταν χρησιμοποιούσαν άλλα υλικά. Το 1931, ο Chadwick και ο συνάδελφός του Webster πρότειναν ότι οι ουδέτερες ακτίνες ήταν στην πραγματικότητα απόδειξη της ύπαρξης ενός νετρονίου.
Το 1932, ένα παντρεμένο ζευγάρι ερευνητών IreneΟι Curie και Frédérica Joliot έδειξαν ότι η ακτινοβολία από το βηρύλλιο ήταν πιο διεισδυτική από ό, τι αναφέρθηκε προηγουμένως, αλλά το ονόμασαν επίσης ακτίνες γάμμα. Ο Τζέιμς Τσάντγουικ διάβασε τη συζήτηση και άρχισε αμέσως να εργάζεται για τον υπολογισμό της μάζας ενός ουδέτερου σωματιδίου, το οποίο θα μπορούσε να εξηγήσει τα τελευταία αποτελέσματα. Χρησιμοποίησε την ακτινοβολία του βηρυλλίου για να βομβαρδίσει διάφορα στοιχεία και διαπίστωσε ότι τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με την επίδραση ενός ουδέτερου σωματιδίου με μάζα σχεδόν όμοια με εκείνη ενός πρωτονίου. Αυτό έγινε μια πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης του νετρονίου. Το 1925, ο Τσάντγουικ έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για αυτό το επίτευγμα.
Από νετρόνιο έως πυρηνική αντίδραση
Το νετρόνιο έγινε γρήγορα ένα εργαλείο για τους φυσικούς,που το χρησιμοποίησε για να διεισδύσει στα άτομα των στοιχείων και να τα μεταμορφώσει, έτσι οι θετικά φορτισμένοι πυρήνες δεν τον απέρριψαν. Έτσι, ο Τσάντγουικ ετοίμασε τον δρόμο για τη σχάση του ουρανίου-235 και τη δημιουργία πυρηνικών όπλων. Το 1932, για αυτήν τη σημαντική ανακάλυψη, του απονεμήθηκε το μετάλλιο Hughes και το 1935 το βραβείο Νόμπελ. Τότε έμαθε ότι ο Hans Falkenhagen ανακάλυψε το νετρόνιο ταυτόχρονα με αυτόν, αλλά φοβόταν να δημοσιεύσει τα αποτελέσματά του. Ο Γερμανός επιστήμονας απέρριψε μετριοπαθώς την προσφορά να μοιραστεί το Βραβείο Νόμπελ, το οποίο του έδωσε ο James Chadwick
Η ανακάλυψη του νετρονίου κατέστησε δυνατή τη δημιουργίαδιαουρανικά στοιχεία στα εργαστήρια. Αυτή ήταν η ώθηση για την ανακάλυψη από τον βραβευμένο με Νόμπελ Enrico Fermi πυρηνικών αντιδράσεων που προκλήθηκαν από καθυστερημένα νετρόνια και την ανακάλυψη από τους γερμανούς χημικούς Otto Hahn και Strassmann της πυρηνικής σχάσης, η οποία οδήγησε στη δημιουργία πυρηνικών όπλων.
Εργαστείτε για την ατομική βόμβα
Το 1935 g.Ο Τζέιμς Τσάντγουικ έγινε καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ. Ως αποτέλεσμα του μνημονίου Frisch-Peierls του 1940 σχετικά με τη σκοπιμότητα δημιουργίας πυρηνικής βόμβας, διορίστηκε στην επιτροπή MAUD, η οποία διερεύνησε αυτό το ζήτημα με περισσότερες λεπτομέρειες. Το 1940, επισκέφθηκε τη Βόρεια Αμερική στην αποστολή Tizard για να δημιουργήσει συνεργασία στον τομέα της πυρηνικής έρευνας. Αφού επέστρεψε στο Ηνωμένο Βασίλειο, αποφάσισε ότι τίποτα δεν θα λειτουργούσε μέχρι να τελειώσει ο πόλεμος.
Τον Δεκέμβριο του ίδιου έτους, ο Francis Simon, ο οποίοςεργάστηκε στο MAUD, βρήκε την ευκαιρία να διαχωρίσει το ισότοπο του ουρανίου-235. Στην παρουσίασή του, περιέγραψε την εκτίμηση κόστους και τις τεχνικές προδιαγραφές για τη δημιουργία μιας μεγάλης εγκατάστασης εμπλουτισμού ουρανίου. Ο Τσάντγουικ έγραψε αργότερα ότι μόνο τότε συνειδητοποίησε ότι μια πυρηνική βόμβα δεν ήταν μόνο δυνατή, αλλά και αναπόφευκτη. Από εκείνη τη στιγμή, έπρεπε να αρχίσει να παίρνει υπνωτικά χάπια. Ο Τζέιμς και η ομάδα του υποστήριξαν γενικά τη βόμβα U-235 και ενέκριναν τον διαχωρισμό της διάχυσης από το ισότοπο U-238.
Περίληψη ζωής
Σύντομα πήγε στο Los Alamos, στοη έδρα του Έργου του Μανχάταν και μαζί με τον Niels Bohr έδωσαν πολύτιμες συμβουλές στους προγραμματιστές των ατομικών βομβών που έπεσαν στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι. Ο Τσάντγουικ Τζέιμς, του οποίου οι ανακαλύψεις άλλαξαν ριζικά την πορεία της ανθρώπινης ιστορίας, ήταν ιππότης το 1945.
Στο τέλος του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, επέστρεψε στο δικό τουδημοσίευση στο Λίβερπουλ. Ο Τσάντγουικ αποσύρθηκε το 1958. Αφού πέρασε δέκα χρόνια στη Βόρεια Ουαλία, επέστρεψε στο Cambridge το 1969, όπου πέθανε στις 24 Ιουλίου 1974.
