Dela med sig:
James Chadwick Biografi, Atommodell, Experiment, Bidrag
James Chadwick (1891-1974) var en framstående engelsk fysiker känd för upptäckten av neutron 1932. Strax efter, 1935, tilldelades Nobelpriset i fysik för hans bidrag till det vetenskapliga samfundet. Chadwicks bekymmer för neutrala avgifter uppstod ungefär 10 år innan han kunde verifiera sin existens.
Innan denna kontroll genomförde Chadwick flera experiment som visade sig misslyckas. Det lyckades 1932, när det var baserat på experimenten från den franska Irène Joliot-Curie och Frédéric Joliot. Senare ägnade Chadwick sig till att undersöka användningen av kärnklyvning för att skapa krigsvapen.
index
- 1 Biografi
- 1.1 Origins
- 1.2 Akademisk utbildning
- 1.3 Professionell karriär
- 1,4 Manhattan Project
- 1.5 Nuclear arsenal för England
- 2 Atommodell av Chadwick
- 3 experiment
- 3.1 Kärnklyvning
- 4 Chadwicks bidrag till vetenskapen
- 5 artiklar av intresse
- 6 referenser
biografi
början
Chadwick föddes i byn Bollington, nordöstra England, den 20 oktober, 1891. Han var son till två ödmjuka arbetare: hans far arbetade i järnvägssystemet och hans mor var en inhemsk arbetare.
Från en tidig ålder stod Chadwick som ett introvert och extremt intelligent barn. Han började gymnasiet i Manchester, och vid 16 års ålder vann han ett stipendium för att studera ren fysik vid det nu utdöda Victoria University of Manchester..
Akademisk bildning
Det unga löftet om fysik började sin universitetsstudie formellt år 1908, vid 17 års ålder.
Han hade en framstående karriär inom akademin och under det senaste året av sin karriär var han ansvarig för Nobelprisforskningen Ernest Rutheford om sönderdelning av element och kemi av radioaktiva ämnen.
Efter att ha fått sin examen i fysik 1911 inskickade han i magisterexamen i fysik som kulminerade framgångsrikt 1913. Under den tiden fortsatte han att arbeta hand i hand med Rutheford i sitt laboratorium.
Senare blev han gynnad av ett professionellt stipendium som möjliggjorde hans överföring till Berlin, Tyskland, för att fördjupa forskningen om beta-strålning bredvid den tyska fysikern Hans Geiger på Technische Hochschule.
Under sin vistelse i Berlin började han första världskriget i juli 1914. På grund av anklagelse om spionage interniserades han i ett koncentrationsläger för civila i Ruhleben fram till 1918.
1919 återvände Chadwick till England och började sin doktorsexamen vid University of Cambridge. Under tiden återupptog han Ruthefords forskningsarbete, som då ledde Cavendish Laboratory i den berömda institutionen.
År 1921, vid 21 års ålder, fick han sin doktorsgrad (Ph.D. Philosophie Doctor) genom att presentera ett särskilt forskningsdokument om kärnkrafter och atomnummer.
År 1923 utsågs han till assisterande forskningsdirektör vid Cavendish Laboratory i Cambridge. Chadwick tjänade i denna roll till 1935, när han bestämde sig för att flytta till University of Liverpool.
Professionell karriär
Tack vare sina vetenskapliga bidrag var värdig Hughes Medal 1932. Detta erkännande, som utfärdades av Royal Society of London, belönar de som gör upptäckter om de fysiska vetenskaperna och / eller dess praktiska tillämpningar.
År 1935 tilldelades han Nobelpriset i fysik för upptäckten av neutronen som en elementär partikel utan elektrisk laddning i atomkärnan.
Under hade världskriget Chadwick ett aktivt deltagande i den brittiska MAUD kommittén skapade en kommitté för att analysera möjligheten att använda kärnteknik vid tillverkning av en bomb.
James Chadwick var också en viktig del av Tube Alloys Project, ett forskningsprogram som godkänts och finansierades av Förenade kungariket med stöd från Kanada, för att utveckla kärnvapen under andra världskriget.
Chadwick stod ut för hans vitt och politiska poise under denna period, eftersom hans förslag fungerade som en bro för förhandlingar om forskningssamarbete mellan Förenade kungariket, Kanada och USA..
Manhattan Project
Mot slutet av andra världskriget tog Chadwick stafetten av det brittiska uppdraget i Manhattan-projektet. Det senare var ett gemensamt forskningsprojekt mellan Förenta staterna, Förenade kungariket och Kanada för att utveckla den första atombomben.
Chadwick hade fri tillgång till all konfidentiell information av projektet: mönster, planer, data, budgetar, etc., trots att de var civila och inte amerikanska. Det är värt att notera att båda villkoren var exklusiva för att delta i projektet.
Senare namngavs han en engelsk gentleman 1945 och ett år senare EE. UU. tilldelade honom medalj av medalj för sitt bidrag av värde i Manhattan-projektet.
Nuclear arsenal för England
I slutet av andra världskriget främjade Chadwick med stor drivkraft initiativet från Förenade kungariket att utveckla sitt eget kärnvapenarsenal.
För att uppnå detta mål, var Chadwick valdes som en medlem av den brittiska atomenergi rådgivande kommittén, och även deltog som representant för Förenade kungariket till Atomic Energy Commission av FN.
Omkring 1948 tjänstgjorde James Chadwick som professor vid Gonville & Caius College vid University of Cambridge. Sedan, 1950, tilldelades han igen av Royal Society of London när han fick Copley Medal.
8 år senare bestämmer han sig för att frivilligt gå i pension till norra Wales. James Chadwick dog den 24 juli 1974 i staden Cambridge.
Atommodell av Chadwick
Chadwick atommodell fokuserar på modellering utgjorde inte bara av protoner (positiva laddningar) men också av neutron atomkärna (neutrala laddningar).
Chadwicks iver för att visa förekomsten av neutrala partiklar genererades på 1920-talet. Men vid den tiden gjorde den ledande forskaren flera försök förgäves. Ett decennium senare replikerade Chadwick experimenten av Irène Joliot-Curie (dotter till Marie Curie och Pierre Curie) och Frédéric Joliot (make av Irène) i Frankrike.
Detta par av forskare hade uppnått exponering av protoner från ett prov av paraffinvax med användning av gammastrålar.
Chadwick trodde att utsläpp av gammastrålar innehöll neutrala partiklar och att dessa partiklar var de som hade träffat vaxprovet, vilket därefter inducerar frigöringen av protoner från vaxet.
Därför försökte han replikera dessa experiment i Cavendish Laboratory och använde polonium - som hade använts av Curies som en källa till gammastrålar - att bestråla beryllium med alfapartiklar..
Därefter påverkades denna strålning på ett liknande prov av paraffinvax, och protonerna i provet utvisades våldsamt från materialet.
Protonernas beteende observerades genom en liten joniseringskammare, anpassad till experimentet av Chadwick själv.
Chadwick upptäckte att beteendet hos de protoner som frisattes av vaxet bara kunde förklaras om dessa partiklar hade slagit andra elektriskt neutrala partiklar och med en mycket liknande massa.
Två veckor senare publicerade James Chadwick en artikel i den vetenskapliga tidskriften Nature om den eventuella förekomsten av neutroner.
Chadwick tänkte emellertid initially att modellen antog att neutronen var ett arrangemang bestående av en proton och en elektron som genererade den neutrala laddningen. Senare visade den tyska fysikern Werner Heisenberg att neutronen var en unik och elementär partikel.
experiment
Efter upptäckten av neutronen fokuserade Chadwick på att gå vidare och vidare med avseende på karaktäriseringen av denna nya atomkomponent.
Upptäckten av neutronen och atommodellen av Chadwick revolutionerade den traditionella vetenskapliga vyn, med tanke på neutronernas kollisioner med atomkärnor och utvisning av protoner utanför atomen.
Betadbrytning är en process genom vilken beta-partiklar (elektron eller positron) avges från atomens kärna, för att balansera närvaron av protoner och neutroner i atomkärnan.
På grund av denna process genomfördes många experiment över hela världen, motiverad av upptäckten av Chadwick, för att inducera omvandlingen av vissa neutroner till protoner..
Eftersom varje kemiskt element identifieras i enlighet med det antal protoner som det har, öppnade tidigare experiment dörren för skapandet och / eller upptäckten av nya kemiska element med ett större antal protoner i sin besittning..
Kärnfission
Chadwick betonade hans senare analyser i användningen av neutroner för att dela atomer av tunga kärnor i flera mindre kärnor, genom processen med kärnfission..
Det heter på detta sätt eftersom uppdelning sker i atomens kärna och producerar en extremt stor mängd energi. Detta koncept användes för utformning av kraftfulla kärnvapen.
Chadwick finansierade även inköp av en partikelaccelerator medan Liverpool och det använde en del av intäkterna för att vinna Nobelpriset 1935.
Chadwicks bidrag till vetenskapen
Bland bidragen från James Chadwick vetenskapen belyser upptäckten av neutronen, för vilken han fick Nobelpriset i fysik 1935. Han deltog också i byggandet av atombomben i USA, skrev om strålning från radioaktiva ämnen och upptäckte tritium.
Upptäckten av neutronen
Under sina undersökningar vid Cavendish Laboratory i Cambridge utförde Rutherford och Chadwick experiment med alfapartiklar för att undersöka atomkärnans natur. Det är värt att notera att atomkärnan upptäcktes av Rutherford 1911.
Dessa undersökningar utfördes genom analys av en strålning som aldrig tidigare uppstod från beryllium, när detta material utsattes för bombardemang av alfapartiklar.
Denna strålning bestod av partiklar av massa som väsentligen liknar protonens massa, men utan elektrisk laddning. Dessa partiklar kallades neutroner på grund av neutraliteten hos deras komposition.
Chadwick genomfört denna upptäckt mid-1932, och sålunda definierad plats hos atommodell Chadwick, vars detaljer är beskrivna i följande avsnitt av denna artikel.
Kärnforskning
Upptäckten av neutronen av Chadwick gjorde det fördelaktiga scenariot för upptäckten av kärnklyvning och utvecklingen av krigsvapen med denna teknik.
Chadwick funnit att, genom att bombardera den atom av ett element med neutroner, kärnmaterialet kan penetreras och delad, att generera en avsevärd mängd energi.
Därifrån meddelade Chadwick den oundvikliga naturen av denna typ av teknik för att utveckla krigsvapen och blev direkt involverad i de diplomatiska frågorna i samband med denna process i USA. UU. och England.
Chadwick samarbetade i atombombens konstruktion tillsammans med andra amerikanska och kanadensiska forskare mellan 1943 och 1945.
Han var ansvarig för att styra den engelska vetenskapliga delegationen som arbetade i Los Alamos-laboratoriet i New Mexico, USA. 1939 inleder Förenta staterna undersökningarna av Manhattan-projektet, kodnamnet som fick atombommen.
President Franklin Delano Roosevelt blev varnad av kärnfysiker Edward Teller, Leo Szilard och Eugene Wigner genom Albert Einstein om användningen av kärnklyvning för bomb produktion av nazisterna.
Upptäckt av tritium
Tritiumet hade redan identifierats 1911 av den engelska forskaren Joseph John Thomson, men han trodde att det var en triatomisk molekyl.
Ernest Rutherford hade redan meddelat det, men det var inte förrän 1934 då Chadwick, som arbetade för Rutherfords lag, klassificerade det som en väteisotop..
Tritium är en radioaktiv isotop av väte, vars symbol är ³H. Den består av en kärna som bildas av en proton och två neutroner.
Tritium genereras genom bombardemang med neutroner utan kväve, litium och bormål.
Underlättande av klyvning av uran 235
Upptäckten av neutronen av James Chadwick underlättade kärnklyvning; det vill säga separation av uran 235 från uran -238, ett kemiskt element som finns i naturen.
Anrikningen av uran 235 är den process som naturligt uran utsätts för för att erhålla isotop 235 och producera kärnenergi. Klyvning är en kärnreaktion; det vill säga som utlöses i atomens kärna.
Denna kemiska reaktion inträffar när en tung kärna är uppdelad i två eller flera mindre kärnor och i vissa produkter såsom fotoner (gammastrålning), neutroner och andra fragment fria kärn.
Fördraget om strålning av radioaktiva ämnen
År 1930 skrev James Chadwick en avhandling om strålning av radioaktiva ämnen.
Chadwick lyckades mäta neutronens massa och härledde att det liknade protonen med en skillnad: att den hade en neutral elektrisk laddning.
Sedan slutsatsen att den atomkärnan består av protoner och neutroner och antalet protoner var liknande elektronen.
Hans forskning och bidrag till fysiklaboratoriet vid University of Manchester och University of Cambridge i England, var nyckeln till kunskapen om kärnenergi och byggandet av atommodellen Rutherford.
Artiklar av intresse
Atommodell av Schrödinger.
Atommodell av Broglie.
Atommodell av Heisenberg.
Atommodell av Perrin.
Atommodell av Thomson.
Atommodell av Dalton.
Atommodell av Dirac Jordanien.
Atommodell av Democritus.
Atommodell av Bohr.
referenser
- J. Chadwick, Förekomsten av en Neutron, Proc. Roy. Soc. A 136 (1932) Accessed December 18, 2017 från chemteam.info
- Chadwick (1891-1974). Rådfrågad av losavancesdelaquimica.com
- James Chadwick - biografi. Rådfrågad av buscabiografias.com
- Pérez Aguirre, Gabriela. Kemi 1. En konstruktivistisk tillvägagångssätt, volym 1. Rådfrågad av books.google.com
- James Chadwick. Rådfrågad på es.wikipedia.org
- Brown, Andrew (1997). Neutronen och bomben: en biografi av Sir James Chadwick. Oxford University Press. Återställd från amazon.co.uk
- James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hämtad från: britannica.com
- James Chadwick (s.f.). Hämtad från: atomicheritage.org
- James Chadwick (s.f.). Hämtad från: famousscientists.org
- James Chadwick - Biografisk (2014). Nobel Media AB. Hämtad från: nobelprize.org
- James Chadwick: Biografi & Atomteori (s.f.). Hämtad från: study.com
- Naturvetenskapliga principer (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hämtad från: britannica.com
- Wikipedia, den fria encyklopedin (2018). Discovery av neutronen. Hämtad från: en.wikipedia.org.