Sir James Chadwick (foto publicerat i artikel) -Engelsk fysiker, Nobelpristagaren, som blev känd efter upptäckten av neutronen. Detta förändrade den tidens fysik radikalt och gjorde det möjligt för forskare att skapa nya element, liksom ledde till upptäckten av kärnklyvning och dess användning för militära och fredliga ändamål. Chadwick var en del av en grupp brittiska forskare som hjälpte USA att utveckla atombomben under andra världskriget.
James Chadwick: en kort biografi
Chadwick föddes i Bollington, Cheshire, England 20Oktober 1891, i familjen John Joseph och Anne Mary Knowles. Han gick på lokala grundskolor och grundskolor i Manchester. Vid sexton år fick han ett stipendium från University of Manchester. James tänkte studera matematik, men av misstag deltog han i introduktionsfysikföreläsningar och gick in i specialiteten. Först hade han oro över sitt beslut, men efter det första studieåret tyckte han att kursen var mer intressant. Chadwick var inskriven i Ernest Rutherfords klass, där han studerade elektricitet och magnetism, och senare tilldelade läraren James ett forskningsprojekt om det radioaktiva elementet radium.
Tidig forskning
James Chadwick tog examen från universitetet 1911 ochfortsatte att arbeta med Rutherford för absorptionen av gammastrålning och fick en magisterexamen 1913. Handledaren främjade utnämningen av honom till ett forskningsstipendium som krävde arbete någon annanstans. Han bestämde sig för att studera i Berlin med Hans Geiger, som besökte Manchester medan James fortsatte sin magisterexamen. Under denna period etablerade Chadwick förekomsten av ett kontinuerligt spektrum av betastrålning, vilket avskräckta forskare och ledde till upptäckten av neutriner.
Lägret
Strax före första världskriget, när militärenhandling blev oundviklig, varnade Geiger Chadwick att återvända till England så snart som möjligt. James var förvirrad av råd från ett reseföretag och tillbringade resten av kriget i ett tyskt krigsfångläger. Under de fem år som han fängslades lyckades Chadwick förhandla med vakterna och genomföra grundläggande forskning om fluorescens.
Arbetar på Cavendish Laboratory
James Chadwick, vars biografi i fysik hadealla chanser att avsluta 1918, tack vare Rutherfords ansträngningar, återvände han till vetenskapen och bekräftade att kärnkraftsladdningen var lika med atomnumret. År 1921 tilldelades han ett forskarstipendium vid Gonville och Keyes College, Cambridge, och året därpå blev han Rutherfords assistent vid Cavendish Laboratory.
Arbetar varje dag, han hittade fortfarande tid tillforskning, vars riktning i allmänhet föreslogs av Rutherford. Chadwick och medfången Charles D. Ellis fortsatte sedan med att studera vid Trinity College och Rutherford och undersökte transmutationen av element genom alfapartikelbombardemang (heliumkärnor). Forskargruppen i Wien rapporterade resultat som var oförenliga med de uppgifter som erhölls av Cavendish Laboratory, vars riktighet försvarades skickligt genom ytterligare experiment av Chadwick och hans kollegor.
År 1925 gifte sig James med Eileen Stuart-Brown. Paret hade tvillingdöttrar.
I mitten av 1920-talet uppträdde James Chadwickexperiment på spridning av alfapartiklar som avfyras mot mål gjorda av metaller, inklusive guld och uran, och sedan helium i sig, vars kärna har samma massa som alfapartiklar. Spridningen visade sig vara asymmetrisk, och Chadwick förklarade det 1930 som ett kvantfenomen.
Upptäckten av neutronen
Tillbaka 1920Rutherford föreslog existensen av en elektriskt neutral partikel som kallas en neutron för att förklara förekomsten av väteisotoper. Man trodde att denna partikel bestod av en elektron och en proton, men emissionen av en sådan komposition upptäcktes inte.
1930 fann man att närbombardemang av lätta kärnor med alfastrålar som avges av polonium producerade genomträngande strålning utan elektrisk laddning. Det antogs vara gammastrålar. Men när man använder ett berylliummål visade sig strålarna vara många gånger mer penetrerande än vid användning av andra material. År 1931 föreslog Chadwick och hans kollega Webster att neutrala strålar faktiskt var ett bevis på att det fanns en neutron.
År 1932 giftes ett par forskare IreneCurie och Frederica Joliot visade att strålningen från beryllium var mer genomträngande än tidigare rapporterat, men de kallade det också gammastrålar. James Chadwick läste föredraget och började genast arbeta med att beräkna massan av en neutral partikel, vilket skulle kunna förklara de senaste resultaten. Han använde strålningen av beryllium för att bombardera olika element och fann att resultaten var förenliga med effekten av en neutral partikel med en massa nästan identisk med en protons. Detta blev en experimentell bekräftelse av neutronens existens. År 1925 fick Chadwick Nobelpriset i fysik för denna prestation.
Från neutron till kärnreaktion
Neutronen blev snabbt ett verktyg för fysiker,som använde det för att tränga igenom elementens atomer och omvandla dem, så positivt laddade kärnor stötte inte på honom. Således förberedde Chadwick vägen för klyvning av uran-235 och skapandet av kärnvapen. År 1932 tilldelades han Hughes-medaljen och 1935 Nobelpriset för denna viktiga upptäckt. Sedan fick han reda på att Hans Falkenhagen upptäckte neutronen samtidigt som han, men han var rädd för att publicera sina resultat. Den tyska forskaren avvisade blygsamt erbjudandet att dela Nobelpriset, som gjordes av James Chadwick.
Upptäckten av neutronen gjorde det möjligt att skapatransuraniska element i laboratorier. Detta var drivkraften för att Nobelpristagaren Enrico Fermi upptäckte kärnreaktioner orsakade av försenade neutroner och att de tyska kemisterna Otto Hahn och Strassmann upptäckte kärnklyvning, vilket ledde till skapandet av kärnvapen.
Arbeta med atombomben
År 1935 g.James Chadwick blev professor i fysik vid University of Liverpool. Som ett resultat av Frisch-Peierls-memorandumet 1940 om möjligheten att skapa en kärnbomb utsågs han till MAUD-kommittén, som undersökte denna fråga mer detaljerat. 1940 besökte han Nordamerika på Tizard-uppdraget för att etablera samarbete inom kärnforskning. Efter att ha återvänt till Storbritannien bestämde han sig för att ingenting skulle fungera förrän kriget var över.
I december samma år, Francis Simon, somarbetade på MAUD, fann möjligheten att skilja isotopen av uran-235. I sin presentation skisserade han en kostnadsberäkning och teknisk specifikation för en stor anrikningsanläggning för uran. Chadwick skrev senare att det var först då han insåg att en kärnbomb inte bara var möjlig utan också oundviklig. Från det ögonblicket var han tvungen att börja ta sömntabletter. James och hans team stödde i allmänhet U-235-bomben och godkände dess diffusionsseparation från U-238-isotopen.
Livsöversikt
Snart åkte han till Los Alamos, ihuvudkontoret för Manhattan-projektet och tillsammans med Niels Bohr gav värdefulla råd till utvecklarna av atombomberna som släpptes på Hiroshima och Nagasaki. Chadwick James, vars upptäckter radikalt förändrade människans historia, blev riddare 1945.
I slutet av andra världskriget återvände han till sittposta i Liverpool. Chadwick gick i pension 1958. Efter att ha tillbringat tio år i norra Wales återvände han till Cambridge 1969, där han dog den 24 juli 1974.
