James Chadwick Biografia, model atomowy, eksperymenty

Portret fotograficzny Jamesa Chadwicka

James Chadwick (1891–1974) Był wybitnym angielskim fizykiem uznanym za odkrycie neutronów w 1932 roku. Wkrótce po 1935 r. Został nagrodzony Nagrodą Nobla za fizykę za swój wkład w społeczność naukową. Zainteresowanie Chadwicka neutralnymi zarzutami powstało około 10 lat, zanim udało mu się zweryfikować swoje istnienie.

Przed tą kontrolą Chadwick przeprowadził kilka eksperymentów, które zostały nie udane. Udało mu się w 1932 roku, kiedy opierał się na eksperymentach francuskiej irène joliot-curie i frédéric joliot. Później Chadwick poświęcił się zbadaniu użycia rozszczepienia nuklearnego do tworzenia broni wojennej.

[TOC]

Biografia

pochodzenie

Chadwick urodził się w mieście Bollington, północno -wschodniej Anglii, 20 października 1891 r. Był synem dwóch skromnych pracowników: jego ojciec pracował w systemie kolejowym, a jego matka była pracownikiem domowym.

Od najmłodszych lat Chadwick wyróżniał się introwertycznym i niezwykle inteligentnym dzieckiem. Rozpoczął badania średnie w Manchesterze i w wieku 16 lat wygrał stypendium w celu studiowania czystej fizyki na wymarciu Victoria University of Manchester.

Szkolenie akademickie

Młoda obietnica fizyki rozpoczęła studia uniwersyteckie formalnie w 1908 roku, w wieku 17 lat.

Miał wybitny krok akademii, aw ostatnim roku kariery wziął udział w dochodzeniach Nagrody Nobla Ernesta Rutheford w sprawie rozpadu pierwiastków i chemii substancji radioaktywnych.

Po uzyskaniu tytułu w dziedzinie fizyki w 1911. W tym okresie kontynuował pracę z Ruthefordem w swoim laboratorium.

Następnie skorzystało na tym profesjonalne stypendium, które pozwoliło jej przeniesieniem do Berlina w Niemczech, na pogłębienie badań nad promieniowaniem beta z niemieckim fizykiem Hansa Geigera w Technische Hochschule.

Podczas pobytu w Berlinie rozpoczął I wojnę światową, w lipcu 1914 roku. Z powodu oskarżenia o szpiegostwo został przyjęty do obozu koncentracyjnego dla cywilów w Ruhleben do 1918 r.

W 1919 roku Chadwick wrócił do Anglii i rozpoczął doktorat na University of Cambridge. Tymczasem badania Rutheford zostały ponownie skorporowane, który wówczas kierował laboratorium Cavendish renomowanej instytucji.

W 1921 r., W wieku 21 lat, uzyskał tytuł doktorancki (pH.D. Za akronim w języku angielskim: Doktor Philosophie), Przedstawiając specjalne prace badawcze na temat sił jądrowych i liczb atomowych.

W 1923 roku został mianowany asystentem dyrektora badań w Cavendish Laboratory of Cambridge. Chadwick pełnił tę rolę do 1935 roku, kiedy postanowił przeprowadzić się na University of Liverpool.

Kariera

Dzięki jego wkładowi naukowemu zasługuje na medal Hughes w 1932 roku. To uznanie, przyznane przez Royal Society of London, nagradza tych, którzy dokonują odkryć na temat nauk fizycznych i/lub ich praktycznych zastosowań.

W 1935 r. Otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie neutronu jako cząsteczkę elementarną bez ładunku elektrycznego zlokalizowanego w jądrze atomowym.

Chadwick otrzymał nagrodę Nobla

Podczas II wojny światowej Chadwick aktywnie uczestniczył w brytyjskim komitecie MAUD, komisji stworzonej w celu analizy wykonalności wykorzystania technologii jądrowej do produkcji bombowej.

James Chadwick był także neuralgiczną częścią projektu Tube Alloys, programu badawczego autoryzowanego i finansowanego przez Wielką Brytanię przy wsparciu Kanady, w celu opracowania broni nuklearnej podczas II wojny światowej.

Może ci służyć: do czego służy geometria? Główne zastosowania

Chadwick wyróżniał się swoją pomysłowością i polityczną opanowaniem w tym okresie, ponieważ jego propozycje służyły jako pomost w negocjacjach o współpracy badawczej między Wielką Brytanią, Kanadą i Stanami Zjednoczonymi.

Projekt Manhattan

W wyniku II wojny światowej Chadwick wziął pałkę brytyjskiej misji w projekcie Manhattan. Ten ostatni był wspólnym projektem badawczym między Stanami Zjednoczonymi, Wielką Brytanią i Kanadą, aby rozwinąć pierwszą bombę atomową.

Chadwick miał bezpłatny dostęp do wszystkich poufnych informacji z projektu: projekty, plany, dane, budżety itp., Pomimo tego, że jest cywilem i nie jest Amerykaninem; Warto zauważyć, że oba warunki były wyłączne, aby wziąć udział w projekcie.

Następnie został mianowany angielskim dżentelmenem w 1945 roku, a rok później. Uu. Przyznał medal Merit za swój wkład w projekt na Manhattan.

Arsenal jądrowy dla Anglii

Pod koniec II wojny światowej Chadwick z wielkim impulsem inicjatywa, że ​​Wielka Brytania rozwija arsenał nuklearny.

Aby osiągnąć ten cel, Chadwick został wybrany jako członek Brytyjskiego Komitetu Doradczego ds. Energii Atomowej, a także uczestniczył jako przedstawiciel Wielkiej Brytanii przed Komisją ds. Energii Atomowej ONZ.

W 1948 roku James Chadwick służył jako profesor w Gonville & Caius College na University of Cambridge. Później, w 1950 r., Znowu był laureatem przez Royal Society of London po otrzymaniu Medale Copleya.

Śmierć

8 lat później postanowił dobrowolnie przejść na emeryturę na północ od Walii. James Chadwick zmarł 24 lipca 1974 r. W mieście Cambridge.

Model atomowy Chadwick

Model atomowy Chadwicka koncentruje się na modelowaniu jądra atomowego ustanowionego nie tylko przez protony (ładunki dodatnie), ale także przez neutrony (obciążenia neutralne).

Od odkrycia neutronu przez Chadwicka atom został rozumiany jako jądro z protonami i neutronami, zakładając prawie całą masę atomu, krążąc z elektronów jądro w odpowiednich poziomach energii.

Ilustracja modelu atomowego Chadwick

Odkrycie neutronów

Zainteresowanie Chadwicka wykazaniem istnienia cząstek neutralnych zostało wygenerowane w latach 20S. Jednak w tym czasie wybitny naukowiec podjął wiele prób próżnych. Dziesięć lat później Chadwick odpowiedział eksperymenty Irène Joliot-Curie (córka Marie Curie i Pierre Curie) i Frédérica Joliot (mąż Irène) we Francji.

Ta para naukowców osiągnęła wydalenie protonów z próbki wosku parafinowego za pomocą promieni gamma.

Chadwick pomyślał, że emisja promieni gamma zawierała neutralne cząstki i że te cząstki były te, które zderzyły się z próbką wosku, a następnie indukując uwalnianie protonów wosku.

Dlatego próbował powtórzyć te eksperymenty w laboratorium Cavendish i użył polonu - który był używany przez curie jako źródło promieni gamma - do promieniowania berylu z cząstkami alfa.

Następnie promieniowanie uderzyło podobną próbkę wosku parafinowego, a protony wspomnianej próbki zostały gwałtownie wydalone z materiału.

Zachowanie protonów zaobserwowano przez małą komorę jonizacyjną, dostosowaną do eksperymentu przez samego Chadwicka.

Diagram eksperymentu, który Chadwick dokonał, aby odkryć neutron w 1932 roku

Chadwick wykrył, że zachowanie protonów uwalnianych przez wosk można wyjaśnić tylko wtedy, gdy cząstki te zderzyły.

Dwa tygodnie później James Chadwick opublikował artykuł w The Scientific Journal Natura O możliwym istniu neutronów.

Może ci służyć: jakie są źródła badań?

Jednak Chadwick opracował model początkowo, biorąc pod uwagę, że neutron był układem składającym się z protonu i elektronu, który wygenerował obciążenie neutralne. Później niemiecki fizyk Werner Heisenberg wykazał, że neutron był unikalną i elementarną cząstką.

Eksperymenty Chadwicka

Czytanie Chadwick

Po odkryciu neutronu Chadwick skupił.

Odkrycie neutronów i modelu atomowego Chadwicka zrewolucjonizowało tradycyjną wizję nauki, biorąc pod uwagę starcia neutronów z jądrem atomowym i wydalenie protonów poza atomem.

Rozkład beta jest procesem, przez który cząsteczki beta (elektron lub pozytron) są emitowane z jądra atomu, aby zrównoważyć obecność protonów i neutronów w jądrze atomowym.

Z powodu tego procesu przeprowadzono niezliczone eksperymenty na całym świecie, motywowane odkryciem Chadwicka, aby wywołać konwersję niektórych neutronów dla protonów.

Ponieważ każdy element chemiczny jest identyfikowany zgodnie z liczbą posiadanych przez niego protonów, poprzednie eksperymenty otworzyły drzwi do tworzenia i/lub odkrycia nowych elementów chemicznych z większą liczbą protonów pod ich kredytem.

Fisja jądrowa

Chadwick podkreślił swoje kolejne analizy w stosowaniu neutronów w celu podzielenia ciężkich atomów rdzenia na kilka mniejszych jąder poprzez proces rozszczepienia jądrowego.

Jest to nazywane w ten sposób, ponieważ podział występuje w jądrze atomu i wytwarza wyjątkowo dużą ilość energii. Ta koncepcja została wykorzystana do projektowania potężnej broni nuklearnej.

Chadwick sfinansował nawet zakup akceleratora cząstek podczas swojego pobytu w Liverpoolu i do tego wykorzystał część funduszy uzyskanych przez wygraną Nagrodę Nobla w 1935 roku.

Chadwick wkład w naukę

Portret Chadwick

Wśród wkładu Jamesa Chadwicka w naukę wyróżnia się odkrycie neutron. Brał również udział w budowie bomby atomowej w Stanach Zjednoczonych, pisał o substancjach radioaktywnych i odkrył tritium.

Odkrycie neutronów

Podczas badań w Cavendish Laboratory w Cambridge, Rutherford i Chadwick przeprowadzili eksperymenty z cząstkami alfa w celu zbadania charakteru jądra atomowego. Należy zauważyć, że Rutherford odkrył jądro atomowe w 1911 r.

Badania te przeprowadzono poprzez analizę promieniowania, nigdy nie widziane przed emanowaniem z berylu, gdy materiał ten został narażony na bombardowanie cząstek alfa.

Promieniowanie to było utworzone przez cząstki masowe bardzo podobne do masy protonu, ale bez ładunku elektrycznego. Cząstki te były nazywane neutronami, ze względu na neutralność ich składu.

Chadwick przeprowadził to odkrycie w połowie 1932 r., A po tym zdefiniował pomieszczenia modelu atomowego Chadwicka, którego szczegóły są podzielone na następną część tego artykułu.

Badania jądrowe

Odkrycie neutronu przez Chadwicka Creo Przygotowany scenariusz odkrycia rozszczepienia nuklearnego i rozwój broni wojennej dzięki tej technologii.

Chadwick wykrył, że bombardując atom pierwiastka neutronami, jądro tego materiału można przeniknąć i podzielić, generując znaczną ilość energii.

Stamtąd Chadwick ogłosił nieunikniony charakter tego rodzaju technologii w zakresie rozwoju broni wojennej i był bezpośrednio zaangażowany w kwestie dyplomatyczne związane z tym procesem w Stanach Zjednoczonych i Anglii.

Może ci służyć: katastrofy spowodowane przez człowieka podczas korzystania z nauki i technologii 

Chadwick współpracował w budowie bomby atomowej wraz z innymi amerykańskimi i kanadyjskimi naukowcami w latach 1943–1945.

Był odpowiedzialny za reżyserię angielskiej delegacji naukowej, która działała w Los Alamos Laboratory w Nowym Meksyku w Stanach Zjednoczonych. W 1939 r.

Prezydent Franklin Delano Roosevelt został ostrzeżony przez naukowców nuklearnych Edward Teller, Leó Szilárd i Eugene Wigner, za pośrednictwem Alberta Einsteina, o zastosowaniu rozszczepienia nuklearnego do produkcji bomb przez nazisów nazisów.

Odkrycie tritium

Tritio został już zidentyfikowany w 1911 r. Przez także angielskiego naukowca Josepha Johna Thomsona, ale wierzył, że była to cząsteczka triatomiczna.

Również Ernest Rutherford już to ogłosił, ale nie dopiero w 1934 roku, kiedy Chadwick, pracując dla zespołu Rutherford, kataloguje go jako izotop wodoru.

Tritio to radioaktywny izotop wodoru, którego symbol jest „. Składa się z jądra utworzonego przez proton i dwa neutrony.

Tritio jest generowane przez bombardowanie wolnym neutronem azotu, litu i boru.

Ułatwienie rozszczepienia uranu 235

Odkrycie neutronów przez Jamesa Chadwicka ułatwiło rozszczepienie nuklearne; to znaczy oddzielenie uranu 235 uranu -238, element chemiczny występujący w naturze.

Wzbogacanie uranu 235 to proces, w którym naraża się naturalny uran w celu uzyskania izotopu 235 i wytworzenia energii jądrowej. Rozszczepienie jest reakcją jądrową; to znaczy jest wyzwalany w jądrze atomu.

Ta reakcja chemiczna występuje, gdy ciężkie jądro jest podzielone na dwa lub więcej mniejszych jąder i w niektórych produktach, takich jak fotony (promienie gamma), wolne neutrony i inne fragmenty jądra.

Traktat na radioaktywne promieniowanie

W 1930 roku James Chadwick napisał traktat na temat radioaktywnych substancji. Udało mu się zmierzyć masę neutronu i wydedukował, że jest ona podobna do masy protonu z różnicą: że miał neutralny ładunek elektryczny.

Następnie doszedł do wniosku, że jądro atomowe składało się z neutronów i protonów i że ilość protonów była podobna do ilości elektronów.

Jego badania i wkład w pracę Laboratorium Physics University of Manchester i University of Cambridge w Anglii były kluczowe dla wiedzy o energii jądrowej i budowie modelu atomowego Rutherford Rutherford.

Artykuły zainteresowane

Model atomowy Schrödingera.

Model atomowy Broglie.

Model atomowy Heisenberga.

Model atomowy Perrina.

Model atomowy Thomsona.

Model atomowy Dalton.

Model atomowy Dirac Jordan.

Model atomowy Democritus.

Model atomowy Leucipo.

Model atomowy Bohr.

Model atomowy Sommerfeld.

Obecny model atomowy.

Bibliografia

1. J. Chadwick, istnienie neutronu, Proc. Roy. Soc. 136 (1932). Zaczerpnięte z Chemteam.Informacje
2. Pérez Aguirre, Gabriela. Chemia 1. Podejście konstruktywistyczne, tom 1.
3. James Chadwick. Skonsultowałem się z tym.Wikipedia.org
4. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Odzyskane z: Britannica.com
5. James Chadwick (s.F.). Odzyskane z: atomicheritage.org
6. James Chadwick (s.F.). Pobrano z: FamousScientists.org
7. James Chadwick - Biographic (2014). Media Ab Nobel. Odzyskane z: Nagrody Nagrody.org
8. James Chadwick: Biografia i teoria atomowa (S.F.). Odzyskane z: Study.com
9. Zasady nauk fizycznych (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Odzyskane z: Britannica.com