Sir James Chadwick (nuotrauka paskelbta straipsnyje) -Anglų fizikas, Nobelio premijos laureatas, gavęs šlovę po neutrono atradimo. Tai radikaliai pakeitė laiko fiziką ir leido mokslininkams kurti naujus elementus ir taip pat atvedė į branduolio dalijimąsi ir jo naudojimą kariniams ir taikiems tikslams. Chadwickas priklausė britų mokslininkų grupei, kuri Antrojo pasaulinio karo metu padėjo Jungtinėms Valstijoms sukurti atominę bombą.
James Chadwick: Trumpa biografija
Chadwick gimė Bollington, Cheshire, Anglija 201891 m. Spalio mėn. Jono Juozapo ir Ann Mary Knowles šeimoje. Jis mokėsi vietinėse pradinėse ir Mančesterio savivaldybių vidurinėse mokyklose. Šešiolika metų gavo Mančesterio universiteto stipendiją. Jamesas ketino studijuoti matematiką, bet klaidingai dalyvavo įvadinėse paskaitose fizikoje ir įrašė šią specialybę. Iš pradžių jis buvo susirūpinęs dėl jo sprendimo, tačiau po pirmųjų studijų metų jis rado įdomesnį. Chadwickas buvo įtrauktas į Ernesto Rutherfordo klasę, kur studijavo elektros energiją ir magnetizmą, o mokytojas vėliau paskyrė Jamesui radioaktyviojo elemento „Radium“ tyrimą.
Ankstyvieji tyrimai
Jamesas Chadwikas baigė universitetą 1911 mtoliau dirbo su „Rutherford“ dėl gama spinduliuotės sugerties, 1913 m. gavęs magistro laipsnį. Vadovas padėjo jam suteikti mokslinių tyrimų stipendiją, kuriai reikia darbo kitur. Jis nusprendė studijuoti Berlyne su Hansu Geigeriu, kuris lankėsi Mančesteryje tuo metu, kai Jokūbas gavo magistro laipsnį. Per šį laikotarpį Chadwick nustatė, kad egzistuoja nuolatinis beta spinduliuotės spektras, kuris atbaido tyrėjus ir atvedė prie neutrinų.
Kelionė į stovyklą
Netrukus prieš Pirmąjį pasaulinį karą, kai kariaiveiksmai tapo neišvengiami, Geigeris perspėjo Chadwicką grįžti į Angliją kuo greičiau. Jamesas buvo sumišęs dėl kelionių bendrovės patarimų ir liko vokiečių karo belaisvių stovykloje iki karo pabaigos. Per penkerius jo sudarymo metus Chadwick galėjo derėtis su sargybiniais ir atlikti elementarius fluorescencijos tyrimus.
Darbas Cavendish laboratorijoje
Джеймс Чедвик, биография которого в физике имела visos galimybės baigtis 1918 m., nes Rutherfordo pastangos sugrįžo į mokslą ir patvirtino, kad branduolinis mokestis buvo lygus atominiam skaičiui. 1921 m. Jis buvo apdovanotas mokslinių tyrimų praktika Kembridžo Gonvilyje ir Kizo koledže, o kitais metais tapo Rutherfordo padėjėja Cavendish laboratorijoje.
Dirbdamas kiekvieną dieną, jis vis tiek rasdavo laikoatlikdamas tyrimus, kurių kryptį paprastai pasiūlė Rutherfordas. Tada Chadwickas ir kitas kalinys Charlesas D. Ellisas studijavo Trejybės koledže ir Rutherforde, tirdami elementų transmutaciją bombarduojant alfa daleles (helio branduolius). Tyrėjų grupė Vienoje pranešė apie Kavendisho laboratorijos gautus duomenis neatitinkančius rezultatus, kurių teisingumą gudriai gynė tolesni Chadwicko ir jo kolegų eksperimentai.
1925 m. Jamesas vedė Eileen Stewart-Brown. Pora turėjo dvi dukteris.
1920-ųjų viduryje dirigavo Jamesas Chadwickasalfa dalelių, šaudytų į taikinius, pagamintus iš metalų, įskaitant auksą ir uraną, paskui pačius helius, kurių branduolio masė yra tokia pati kaip alfa dalelių, barstymo eksperimentai. Išsibarstymas pasirodė asimetriškas, o Chadwickas tai 1930 m. Paaiškino kaip kvantinį reiškinį.
Neutrono atradimas
Dar 1920 mRutherfordas pasiūlė elektriniu požiūriu neutralią dalelę, vadinamą neutronu, egzistavimui paaiškinti vandenilio izotopų egzistavimą. Buvo tikima, kad ši dalelė susideda iš elektrono ir protono, tačiau tokios kompozicijos emisija nebuvo nustatyta.
1930 metais buvo nustatyta, kad kadabombarduojant šviesos branduolius alfa spinduliais, kuriuos skleidžia polonis, susidarė skvarbioji spinduliuotė be elektros krūvio. Buvo manoma, kad tai yra gama spinduliai. Tačiau naudojant berilio taikinį, spinduliai pasirodė daug kartų prasiskverbiantys labiau nei naudojant kitas medžiagas. 1931 m. Chadwickas ir jo kolega Websteris teigė, kad neutralūs spinduliai iš tikrųjų įrodo neutrono egzistavimą.
1932 m. Susituokusi tyrėjų pora IreneCurie ir Frédérica Joliot parodė, kad berilio spinduliuotė skverbiasi labiau, nei buvo pranešta anksčiau, tačiau jie taip pat vadino gama spinduliais. Jamesas Chadwickas perskaitė pokalbį ir nedelsdamas ėmėsi skaičiuoti neutralios dalelės masę, kuri galėtų paaiškinti naujausius rezultatus. Jis panaudojo berilio spinduliuotę bombarduodamas įvairius elementus ir nustatė, kad rezultatai atitiko neutralios dalelės, kurios masė beveik identiška protonui, poveikį. Tai tapo eksperimentiniu neutrono egzistavimo patvirtinimu. 1925 m. Chadwickas už šį pasiekimą gavo Nobelio fizikos premiją.
Nuo neutrono iki branduolinės reakcijos
Neutronas greitai tapo fizikų įrankiu,kuris jį naudojo įsiskverbdamas į elementų atomus ir juos transformuodamas, todėl teigiamai įkrauti branduoliai jo neatstūmė. Taigi Chadwickas paruošė kelią urano-235 dalijimuisi ir branduolinių ginklų kūrimui. 1932 m. Už šį svarbų atradimą jis buvo apdovanotas Hugheso medaliu, o 1935 m. - Nobelio premija. Tada jis sužinojo, kad Hansas Falkenhagenas atrado neutroną tuo pačiu metu kaip ir jis, tačiau bijojo paskelbti savo rezultatus. Vokiečių mokslininkas kukliai atmetė Jameso Chadwicko pasiūlymą pasidalinti Nobelio premija.
Neutrono atradimas leido sukurtitransuraniniai elementai laboratorijose. Tai buvo impulsas Nobelio premijos laureatui Enrico Fermi atrasti branduolines reakcijas, kurias sukėlė uždelsti neutronai, ir vokiečių chemikų Otto Hahno ir Strassmanno atradimą dėl branduolio dalijimosi, dėl kurio buvo sukurtas branduolinis ginklas.
Darbas prie atominės bombos
1935 m.Jamesas Chadwickas tapo fizikos profesoriumi Liverpulio universitete. Dėl 1940 m. Frischo-Peierlso memorandumo dėl branduolinės bombos sukūrimo galimybių jis buvo paskirtas į MAUD komitetą, kuris išsamiau nagrinėjo šį klausimą. 1940 m. Jis aplankė Šiaurės Ameriką vykdydamas misiją „Tizard“, siekdamas užmegzti bendradarbiavimą branduolinių tyrimų srityje. Grįžęs į JK jis nusprendė, kad niekas nepasiteisins iki karo pabaigos.
Tų pačių metų gruodį Pranciškus Simonas, kurisdirbo MAUD, rado galimybę atskirti urano-235 izotopą. Savo pristatyme jis išdėstė didelio urano sodrinimo įrenginio sąnaudų įvertinimą ir technines specifikacijas. Vėliau Chadwickas rašė, kad tik tada suprato, kad branduolinė bomba yra ne tik įmanoma, bet ir neišvengiama. Nuo tos akimirkos jis turėjo pradėti gerti migdomuosius. Jamesas ir jo komanda paprastai palaikė bombą U-235 ir patvirtino jos difuzijos atskyrimą nuo U-238 izotopo.
Gyvenimo santrauka
Netrukus jis nuvyko į Los AlamosąManhatano projekto būstinė ir kartu su Nielsu Bohru davė vertingų patarimų atominių bombų, numestų ant Hirosimos ir Nagasakio, kūrėjams. Chadwickas Jamesas, kurio atradimai radikaliai pakeitė žmonijos istorijos eigą, buvo riteris 1945 m.
Antrojo pasaulinio karo pabaigoje jis grįžo pas savopaštu Liverpulyje. Chadwickas išėjo į pensiją 1958 m. Dešimt metų praleidęs Šiaurės Velse, 1969 m. Jis grįžo į Kembridžą, kur mirė 1974 m. Liepos 24 d.
