Dele:
James Chadwick Biografi, Atommodell, Eksperimenter, Bidrag
James Chadwick (1891-1974) var en fremtredende engelsk fysiker kjent for oppdagelsen av nøytronet i 1932. Kort tid etter, i 1935, ble tildelt Nobelprisen i fysikk for sitt bidrag til det vitenskapelige samfunn. Chadwicks bekymring for nøytrale ladninger oppstod omtrent 10 år før han kunne bekrefte eksistensen.
Før denne sjekken gjennomførte Chadwick flere eksperimenter som viste seg mislykket. Det var vellykket i 1932, da det var basert på eksperimentene fra den franske Irène Joliot-Curie og Frédéric Joliot. Senere pleide Chadwick å undersøke bruken av atomfission for oppretting av krigsvåpen.
index
- 1 Biografi
- 1.1 Opprinnelser
- 1.2 Akademisk trening
- 1.3 Profesjonell karriere
- 1,4 Manhattan prosjekt
- 1.5 Nuclear arsenal for England
- 2 Atommodell av Chadwick
- 3 eksperimenter
- 3.1 Nukleær fisjon
- 4 Chadwicks bidrag til vitenskap
- 5 Artikler av interesse
- 6 Referanser
biografi
begynner
Chadwick ble født i landsbyen Bollington, nordøst England, den 20. oktober 1891. Han var sønn av to ydmyke arbeiderne: faren jobbet i jernbanesystemet og hans mor var en tjenestefolk.
Fra en tidlig alder sto Chadwick ut som et innadvendt og ekstremt intelligent barn. Han startet videregående skole i Manchester, og i 16 år vunnet han et stipend for å studere ren fysikk ved det nå utdøde Victoria University of Manchester..
Akademisk formasjon
Det unge løftet om fysikk begynte sin universitetsstudie formelt i år 1908, i 17 år.
Han hadde en fremtredende karriere i akademiet, og i det siste året av sin karriere var han ansvarlig for Nobelprisforskningen Ernest Rutheford om oppløsning av elementer og kjemi av radioaktive stoffer.
Etter å ha fått sin grad i fysikk i 1911, begynte han i mastergrad i fysikk, som ble fullført i 1913. I løpet av denne tiden fortsatte å jobbe tett med Rutherford i sitt laboratorium.
Senere ble han dratt av et profesjonelt stipend som tillot sin overføring til Berlin, Tyskland, for å utdype forskningen om beta-stråling ved siden av den tyske fysikeren Hans Geiger ved Technische Hochschule.
Under sitt opphold i Berlin startet han Første verdenskrig, i juli 1914. På grunn av anklage av spionasje ble han internert i en konsentrasjonsleir for sivile i Ruhleben til 1918.
I 1919 returnerte Chadwick til England og begynte doktorgrad ved Universitetet i Cambridge. I mellomtiden rejoins han Ruthefords forskningsarbeid, som på den tiden led Cavendish Laboratory i den berømte institusjonen.
I 1921, da han var 21 år, fikk han doktorgraden sin (Ph.D. Philosophie Doctor), ved å fremlegge et spesialpapir om atomkraft og atomnummer.
I 1923 ble han utnevnt som assisterende forskningsdirektør ved Cavendish Laboratory i Cambridge. Chadwick tjente i denne rollen til 1935, da han bestemte seg for å flytte til universitetet i Liverpool.
Profesjonell karriere
Takket være sine vitenskapelige bidrag var verdig hughesmedaljen i 1932. Denne anerkjennelsen, tildelt av Royal Society of London, belønner de som gjør oppdagelser om naturvitenskap og / eller dets praktiske anvendelser.
I 1935 ble han tildelt Nobelprisen i fysikk for å oppdage nøytronet som en elementær partikkel uten elektrisk ladning i atomkjernen.
Under andre verdenskrig hadde Chadwick en aktiv deltakelse i den britiske komiteen til MAUD, en kommisjon opprettet for å analysere muligheten for å bruke kjernekraftteknologi i produksjon av en bombe.
James Chadwick var også en sentral del av Tube Alloys Project, et forskningsprogram godkjent og finansiert av Storbritannia med støtte fra Canada, for å utvikle atomvåpen under andre verdenskrig.
Chadwick sto ut for sitt vits og politiske poise i denne perioden, da hans forslag fungerte som en bro for forskningsmessige forhandlinger mellom Storbritannia, Canada og USA..
Manhattan prosjekt
Mot slutten av andre verdenskrig tok Chadwick stafetten av det britiske oppdraget i Manhattan-prosjektet. Sistnevnte var et felles forskningsprosjekt mellom USA, Storbritannia og Canada, for å utvikle den første atombomben.
Chadwick hadde fri tilgang til all konfidensiell informasjon av prosjektet: design, planer, data, budsjetter, etc., til tross for å være sivil og ikke være amerikansk; Det er verdt å merke seg at begge forholdene var eksklusive for å delta i prosjektet.
Senere ble han navngitt engelsk herre i 1945, og ett år senere EE. UU. tildelt ham medalje av fortjeneste for sitt bidrag av verdi i Manhattan-prosjektet.
Nuclear arsenal for England
I slutten av andre verdenskrig fremmet Chadwick med stor impuls initiativet fra Storbritannia til å utvikle sitt eget atomvåpenarsenal.
I forfølgelsen av dette målet ble Chadwick valgt som medlem av Den britiske atomenergi rådgivende komité, og deltok også som representant for Storbritannia før FNs kommisjon for atomkraft..
Rundt 1948 tjente James Chadwick som professor ved Gonville & Caius College ved University of Cambridge. Deretter ble han i 1950 tildelt igjen av Royal Society of London når han mottok Copley-medaljen.
8 år senere bestemmer han seg for å pensjonere frivillig til Nord-Wales. James Chadwick døde 24. juli 1974, i byen Cambridge.
Atommodell av Chadwick
Den atomiske modellen av Chadwick fokuserer på modelleringen av atomkjernen utgjøres ikke bare av protoner (positive ladninger), men også av nøytroner (nøytrale ladninger).
Chadwicks iver for å demonstrere eksistensen av nøytrale partikler ble generert på 1920-tallet. Men på den tiden gjorde den ledende forskeren flere forsøk forgjeves. Et tiår senere repliserte Chadwick eksperimenter av Irène Joliot-Curie (datter av Marie Curie og Pierre Curie) og Frédéric Joliot (ektemann til Irène) i Frankrike.
Dette paret av forskere hadde oppnådd utvisning av protoner fra en prøve av parafinvoks ved bruk av gammastråler.
Chadwick mente at utslipp av gammastråler inneholdt nøytrale partikler, og at disse partiklene var de som hadde rammet voksprøven, og deretter inducerte frigjøring av protoner fra voksen.
Derfor forsøkte han å kopiere disse forsøkene i Cavendish Laboratory og brukte polonium - som hadde blitt brukt av Curies som en kilde til gammastråler - å bestråle beryllium med alfa partikler..
Da påvirket denne strålingen på en lignende prøve av paraffinvoks, og protonene i prøven ble voldsomt utvist fra materialet.
Oppførelsen av protonene ble observert gjennom et lite ioniseringskammer, tilpasset eksperimentet av Chadwick selv.
Chadwick oppdaget at oppførselen til protonene som ble utgitt av voksen, kun kunne forklares dersom partiklene hadde rammet andre elektrisk nøytrale partikler og med en meget like masse.
To uker senere utgav James Chadwick en artikkel i vitenskapelig tidsskrift natur om mulig eksistens av nøytroner.
Imidlertid oppdaget Chadwick modellen først og fremst med tanke på at nøytronen var et arrangement bestående av en proton og et elektron som genererte den nøytrale ladningen. Senere viste den tyske fysikeren Werner Heisenberg at nøytronen var en unik og elementær partikkel.
eksperimenter
Etter oppdagelsen av nøytronen fokuserte Chadwick på å gå videre og videre med hensyn til karakteriseringen av denne nye atomkomponenten.
Oppdagelsen av nøytronen og atommodellen til Chadwick revolusjonerte den tradisjonelle oppfatningen av vitenskapen, gitt kollisjonene til nøytroner med atomkjerner og utvisning av protoner utenfor atomen.
Beta-dekomponering er en prosess hvorved beta-partikler (elektron eller positron) sendes ut fra atomkernen, for å balansere tilstedeværelsen av protoner og nøytroner i atomkjernen.
På grunn av denne prosessen ble mange eksperimenter utført over hele verden, motivert av oppdagelsen av Chadwick, for å indusere omdannelsen av noen nøytroner til protoner..
Fordi hvert kjemisk element er identifisert i henhold til antall protoner det besitter, åpnet tidligere eksperimenter døren for opprettelse og / eller oppdagelse av nye kjemiske elementer med et større antall protoner i sin besittelse..
Nukleær fisjon
Chadwick understreket sine senere analyser ved bruk av nøytroner for å dele atomer av tunge kjerne i flere mindre kjerne, gjennom prosessen med atomfission..
Den er oppkalt på denne måten fordi oppdeling skjer i atomkernen og produserer en ekstremt stor mengde energi. Dette konseptet ble brukt til utforming av kraftige atomvåpen.
Chadwick finansierte selv kjøpet av en partikkel akselerator under sitt opphold i Liverpool, og for dette brukte han en del av midlene som ble oppnådd ved å vinne Nobelprisen i 1935.
Chadwicks bidrag til vitenskap
Blant bidragene fra James Chadwick vitenskap streker oppdagelsen av nøytronet, som han vant Nobelprisen i fysikk i 1935. Han har også deltatt i byggingen av atombomben i USA, skrev om stråling fra radioaktive stoffer og oppdaget tritium.
Oppdagelsen av nøytronen
Under deres undersøkelser ved Cavendish Laboratory i Cambridge, utførte Rutherford og Chadwick eksperimenter med alfa-partikler for å undersøke atomkjernens natur. Det er verdt å merke seg at atomkjernen ble oppdaget av Rutherford i 1911.
Disse undersøkelsene ble utført ved å analysere en stråling som aldri før ble sett ut fra beryllium, da dette materialet ble utsatt for bombardement av alfa partikler.
Denne strålingen besto av massepartikler som ligner protonens masse, men uten elektrisk ladning. Disse partiklene ble kalt nøytroner på grunn av nøytraliteten av deres sammensetning.
Chadwick gjorde denne oppdagelsen i midten av 1932, og dermed definerte han lokalene til Chadwicks atommodell, detaljene som er beskrevet i følgende avsnitt i denne artikkelen..
Kjerneforskning
Oppdagelsen av neutronet av Chadwick gjorde det gunstige scenariet for oppdagelsen av atomfission og utviklingen av krigsvåpen med denne teknologien.
Chadwick fant at ved å bombardere atom av et element med nøytroner, kan kjernen til dette materialet penetreres og deles, og genererer en betydelig mengde energi.
Derfra kunngjorde Chadwick den uunngåelige naturen til denne typen teknologi for utviklingen av krigsvåpen, og ble direkte involvert i de diplomatiske problemene knyttet til denne prosessen i USA. UU. og england.
Chadwick samarbeidet i byggingen av atombomben sammen med andre amerikanske og canadiske forskere mellom 1943 og 1945.
Han var ansvarlig for å lede den engelske vitenskapelige delegasjonen som jobbet i Los Alamos laboratoriet i New Mexico, USA. I 1939 begynner USA undersøkelsene av Manhattan-prosjektet, kodenavnet som mottok atombomben.
President Franklin Delano Roosevelt ble advart av kjernevitenskapsmenn Edward Teller, Leó Szilárd og Eugene Wigner, gjennom Albert Einstein, om bruken av atomfission for å produsere bomber av nazistene.
Oppdagelse av tritium
Tritiumet var allerede identifisert i 1911 av den engelske forskeren Joseph John Thomson, men han trodde at det var et triatomisk molekyl.
Ernest Rutherford hadde allerede annonsert det, men det var ikke før 1934 da Chadwick, som jobbet for Rutherfords lag, klassifiserte det som en hydrogenisotop..
Tritium er en radioaktiv isotop av hydrogen, hvis symbol er ³H. Den består av en kjerne dannet av proton og to nøytroner.
Tritium genereres ved bombardement med nøytroner fri for nitrogen, litium og bormål.
Tilrettelegging av fisjonen av uran 235
Oppdagelsen av nøytronet av James Chadwick lette kjernefysisk fisjon; det vil si separasjon av uran 235 fra uran -238, et kjemisk element som finnes i naturen.
Anrikningen av uran 235 er prosessen som naturlig uran blir utsatt for for å oppnå isotop 235 og produsere kjernekraft. Fission er en atomreaksjon; det vil si at det utløses i atomkernen.
Denne kjemiske reaksjonen oppstår når en tung kjerne er delt inn i to eller flere mindre kjerner og i noen biprodukter som fotoner (gammastråler), frie nøytroner og andre fragmenter av kjernen..
Traktat om stråling av radioaktive stoffer
I 1930 skrev James Chadwick en avhandling om stråling av radioaktive stoffer.
Chadwick klarte å måle nøytronens masse og utledde at det likte protonen med en forskjell: at den hadde nøytral elektrisk ladning.
Da konkluderte han med at atomkjernen var sammensatt av nøytroner og protoner, og at antallet protoner var lik den for elektroner.
Hans forskning og bidrag til arbeidet til fysikklaboratoriet ved Universitetet i Manchester og Universitetet i Cambridge i England var nøkkelen til kjennskap til kjernekraft og bygging av atommodellen Rutherford.
Artikler av interesse
Atommodell av Schrödinger.
Atommodell av Broglie.
Atommodell av Heisenberg.
Atommodell av Perrin.
Atommodell av Thomson.
Atommodell av Dalton.
Atomisk modell av Dirac Jordan.
Atomisk modell av Democritus.
Atommodell av Bohr.
referanser
- J. Chadwick, Eksistensen av et nøytron, Proc. Roy. Soc. A 136 (1932) Tilgang 18 desember 2017 fra chemteam.info
- Chadwick (1891-1974). Konsultert av losavancesdelaquimica.com
- James Chadwick - biografi. Konsultert av buscabiografias.com
- Pérez Aguirre, Gabriela. Kjemi 1. En konstruktivistisk tilnærming, volum 1. Rådført av books.google.com
- James Chadwick. Konsultert på es.wikipedia.org
- Brown, Andrew (1997). Neutronen og bomben: En biografi av Sir James Chadwick. Oxford University Press. Gjenopprettet fra amazon.co.uk
- James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hentet fra: britannica.com
- James Chadwick (s.f.). Hentet fra: atomicheritage.org
- James Chadwick (s.f.). Hentet fra: famousscientists.org
- James Chadwick - Biografisk (2014). Nobel Media AB. Hentet fra: nobelprize.org
- James Chadwick: Biografi & Atomteori (s.f.). Hentet fra: study.com
- Prinsipper for fysisk vitenskap (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hentet fra: britannica.com
- Wikipedia, Den frie encyklopedi (2018). Oppdagelse av nøytronen. Hentet fra: en.wikipedia.org.