James Chadwick Biography, Atomic Model, Experimenten

Het fotografische portret van James Chadwick

James Chadwick (1891-1974) Hij was een uitstekende Engelse natuurkundige die werd erkend voor de ontdekking van neutron in 1932. Kort daarna, in 1935, kreeg hij de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn bijdrage aan de wetenschappelijke gemeenschap. Chadwick's interesse in neutrale aanklachten ontstond ongeveer 10 jaar voordat hij erin slaagde zijn bestaan ​​te verifiëren.

Voorafgaand aan deze cheque deed Chadwick verschillende experimenten die mislukten waren. Hij slaagde in 1932, toen het was gebaseerd op de experimenten van de Franse Irène Joliot-Curie en Frédéric Joliot. Later wijdde Chadwick zich aan het onderzoeken van het gebruik van nucleaire splijting voor het creëren van oorlogswapens.

[TOC]

Biografie

ontstaan

Chadwick werd geboren in de stad Bollington, ten noordoosten van Engeland, op 20 oktober 1891. Hij was de zoon van twee bescheiden arbeiders: zijn vader werkte in het spoorwegsysteem en zijn moeder was een huishoudster.

Van jongs leeftijd viel Chadwick op omdat hij een introvert en extreem intelligent kind was. Hij begon secundaire studies in Manchester, en op 16 -jarige leeftijd won hij een beurs om pure natuurkunde te studeren aan de uitgestorven Victoria University of Manchester.

Academische training

De jonge belofte van natuurkunde begon zijn universitaire studies formeel in 1908, op 17 -jarige leeftijd.

Hij had een prominente stap van de Academie en in het laatste jaar van de carrière woonde hij het onderzoek bij van de Nobelprijs Ernest Rutheford over het desintegreren van de elementen en chemie van radioactieve stoffen.

Na het verkrijgen van zijn titel in de natuurkunde in 1911, schreef hij zich in bij de Master in Physics, die in 1913 met succes uitmondde. In die periode bleef hij hand in hand werken met Rutheford in zijn laboratorium.

Vervolgens werd het geprofiteerd van een professionele beurs die de overdracht naar Berlijn, Duitsland, toestond om onderzoek naar bèta -straling met de Duitse fysicus Hans Geiger in de Technische Hochschule te verdiepen.

Tijdens zijn verblijf in Berlijn begon hij in de Eerste Wereldoorlog, in juli 1914. Vanwege een beschuldiging van spionage werd hij tot 1918 opgenomen in een concentratiekamp voor burgers in Ruhleben.

In 1919 keerde Chadwick terug naar Engeland en begon zijn doctoraat aan de Universiteit van Cambridge. Ondertussen werd het onderzoek van Rutheford opnieuw opgenomen, die toen het Cavendish -laboratorium van de gerenommeerde instelling leidde.

In 1921, op 21 -jarige leeftijd, verkreeg hij zijn doctoraatstitel (pH.D. voor zijn acroniem in het Engels: Filosofie dokter), Door een speciaal onderzoekswerk te presenteren over nucleaire krachten en atoomnummers.

In 1923 werd hij benoemd als assistent -onderzoeksdirecteur bij het Cavendish Laboratory van Cambridge. Chadwick diende in deze rol tot 1935, toen hij besloot om naar de Universiteit van Liverpool te verhuizen.

Carrière

Dankzij zijn wetenschappelijke bijdragen verdient hij de Hughes -medaille in 1932. Deze erkenning, verleend door de Royal Society of London, beloont degenen die ontdekkingen doen over fysieke wetenschappen en/of hun praktische toepassingen.

In 1935 ontving hij de Nobelprijs voor de natuurkunde voor de ontdekking van neutron als een elementair deeltje zonder elektrische lading in de atoomkern.

Chadwick ontvangt de Nobelprijs

Tijdens de Tweede Wereldoorlog had Chadwick een actieve deelname aan het Britse comité van de Maud, een commissie die is opgericht om de haalbaarheid van het gebruik van nucleaire technologie bij de productie van een bom te analyseren.

James Chadwick was ook een neuralgisch onderdeel van het Tube Alloys -project, een onderzoeksprogramma dat door het Verenigd Koninkrijk is geautoriseerd en gefinancierd met steun van Canada, om kernwapens te ontwikkelen tijdens de Tweede Wereldoorlog.

Het kan je van dienst zijn: wat is geometrie voor? Hoofdgebruik

Chadwick viel op voor zijn vindingrijkheid en politieke evenwicht tijdens deze periode, omdat zijn voorstellen dienden als een brug voor onderzoeksamenwerkingsonderhandelingen tussen het Verenigd Koninkrijk, Canada en de Verenigde Staten.

Manhattan Project

Tegen de uitkomst van de Tweede Wereldoorlog nam Chadwick het stokje van de Britse missie in het Manhattan -project. De laatste was een gezamenlijk onderzoeksproject tussen de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en Canada, om de eerste atoombom te ontwikkelen.

Chadwick had gratis toegang tot alle vertrouwelijke informatie van het project: ontwerpen, plannen, gegevens, budgetten, enz., Ondanks dat het een burger is en niet Amerikaans is; Het is vermeldenswaard dat beide voorwaarden exclusief waren om deel te nemen aan het project.

Vervolgens werd hij in 1945 en een jaar later benoemd tot Engelse heer. UU. Hij heeft de verdienste medaille toegekend voor zijn waardebijdrage aan het Manhattan -project.

Nucleair arsenaal voor Engeland

Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog bevorderde Chadwick met grote impuls het initiatief dat het Verenigd Koninkrijk een eigen nucleair arsenaal ontwikkelt.

Om dat doel te bereiken, werd Chadwick gekozen als lid van het British Atomic Energy Advisory Committee en nam ook deel als vertegenwoordiger van het Verenigd Koninkrijk voor de Atomic Energy Commission van de Verenigde Naties.

Tegen 1948 diende James Chadwick als professor aan het Gonville & Caius College aan de Universiteit van Cambridge. Later, in 1950, was hij opnieuw laureaat door de Royal Society of London na ontvangst van de Copley -medaille.

Dood

8 jaar later besloot hij om vrijwillig met pensioen te gaan ten noorden van Wales. James Chadwick stierf op 24 juli 1974 in de stad Cambridge.

Chadwick Atomic Model

Het atoommodel van Chadwick richt zich op de modellering van de atoomkern die niet alleen wordt gevormd door protonen (positieve ladingen), maar ook door neutronen (neutrale belastingen).

Uit de ontdekking van het neutron door Chadwick, werd het atoom opgevat als een kern met protonen en neutronen, die bijna de gehele massa van het atoom uitgaande, rond de elektronen in een baan om de kern in hun overeenkomstige energieniveaus.

Chadwick Atomic Model Illustratie

Neutronen ontdekking

Chadwick's interesse in het aantonen van het bestaan ​​van neutrale deeltjes werd gegenereerd in de jaren 20. Op dat moment deed de prominente wetenschapper echter tevergeefs meerdere pogingen. Een decennium later antwoordde Chadwick de experimenten van Irène Joliot-Curie (dochter van Marie Curie en Pierre Curie) en Frédéric Joliot (Irène's echtgenoot) in Frankrijk.

Dit paar wetenschappers had de verdrijving van protonen uit een paraffinewasmonster bereikt met behulp van gammastralen.

Chadwick dacht dat gammastraalemissie neutrale deeltjes bevatte en dat deze deeltjes degenen waren die in botsing waren gekomen met het wasmonster, waardoor de afgifte van de was van de was werd geïnduceerd.

Daarom probeerde hij deze experimenten in het Cavendish -laboratorium te repliceren en gebruikte hij het polonium - dat door de Curie was gebruikt als een bron van gammastralen - om beryllium met alfa -deeltjes uit te stralen.

Vervolgens raakte deze straling een soortgelijk monster van paraffine was en de protonen van het genoemde monster werden gewelddadig uit het materiaal verdreven.

Het gedrag van de protonen werd waargenomen door een kleine ionisatiekamer, aangepast aan het experiment door Chadwick zelf.

Experiment diagram dat Chadwick maakte om het neutron te ontdekken in 1932

Chadwick detecteerde dat het gedrag van de door de was die door de was vrijkomen alleen maar kon worden verklaard als die deeltjes in botsing waren gekomen met andere elektrisch neutrale deeltjes, en met een zeer vergelijkbare massa.

Twee weken later publiceerde James Chadwick een artikel in het wetenschappelijke tijdschrift Natuur Over het mogelijke bestaan ​​van neutronen.

Kan u van dienst zijn: wat zijn onderzoeksbronnen?

Chadwick bedacht het model echter aanvankelijk, gezien het feit dat het neutron een opstelling was die bestond uit een proton en een elektron, dat de neutrale belasting genereerde. Later toonde de Duitse fysicus Werner Heisenberg aan dat neutron een uniek en elementair deeltje was.

Chadwick -experimenten

Chadwick lezen

Na de ontdekking van het neutron concentreerde Chadwick zich op verder en verder met betrekking tot de karakterisering van deze nieuwe atoomcomponent.

De bevinding van het neutron en het atoommodel van Chadwick brachten een revolutie teweeg in de traditionele visie van de wetenschap, gezien de botsingen van neutronen met de atoomkernen en de verwijdering van protonen buiten de atoom.

Beta -ontleding is een proces waardoor bèta -deeltjes (elektron of positron) worden uitgestoten uit de kern van het atoom, om de aanwezigheid van protonen en neutronen in de atoomkern in evenwicht te brengen.

Vanwege dit proces werden wereldwijd talloze experimenten uitgevoerd, gemotiveerd door de ontdekking van Chadwick, om de conversie van sommige neutronen voor protonen te induceren.

Omdat elk chemisch element wordt geïdentificeerd volgens het aantal protonen dat het bezit, openden de eerdere experimenten de deur voor het maken en/of ontdekken van nieuwe chemische elementen met een groter aantal protonen onder hun krediet.

Kernfisatie

Chadwick benadrukte zijn daaropvolgende analyses in het gebruik van neutronen om zware kernatomen te verdelen in verschillende kleinere kernen door het nucleaire splijtingsproces.

Het wordt op deze manier genoemd omdat de divisie voorkomt in de kern van het atoom en een extreem grote hoeveelheid energie produceert. Dit concept werd gebruikt voor het ontwerp van krachtige kernwapens.

Chadwick financierde zelfs de aankoop van een deeltjesversneller tijdens zijn verblijf in Liverpool, en hiervoor gebruikte hij een deel van de fondsen verkregen door het winnen van de Nobelprijs in 1935.

Chadwick -bijdragen aan de wetenschap

Chadwick portret

Onder de bijdragen van James Chadwick aan de wetenschap, valt de ontdekking van neutron op, waarvoor hij de Nobelfysische prijs van 1935 won. Hij nam ook deel aan de bouw van de atoombom in de Verenigde Staten, schreef over radioactieve stoffen en ontdekte de tritium.

De ontdekking van neutron

Tijdens hun onderzoek in het Cavendish Laboratory van Cambridge voerden Rutherford en Chadwick experimenten met alfa -deeltjes om de aard van de atoomkern te onderzoeken. Opgemerkt moet worden dat de atoomkern werd ontdekt door Rutherford in 1911.

Deze onderzoeken werden uitgevoerd door een straling te analyseren die nog nooit werd gezien voordat ze voortkwamen uit beryllium, toen dit materiaal werd blootgesteld aan het bombardement van alfa -deeltjes.

Deze straling werd gevormd door massadeeltjes die zeer vergelijkbaar zijn met de massa van het proton, maar zonder elektrische lading. Deze deeltjes werden neutronen genoemd, vanwege de neutraliteit van hun samenstelling.

Chadwick voerde deze ontdekking medio -1932 uit en daarmee definieerde hij het pand van het Chadwick Atomic -model, wiens detail is opgesplitst in het volgende deel van dit artikel.

Nucleair onderzoek

De ontdekking van het neutron door Chadwick Creo Het gunstige scenario voor de ontdekking van nucleaire splijting en de ontwikkeling van oorlogsarmen met deze technologie.

Chadwick detecteerde dat door het bombarderen van het atoom van een element met neutronen, de kern van dit materiaal kan worden doorgedrongen en verdeeld, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid energie wordt gegenereerd.

Van daaruit kondigde Chadwick het onvermijdelijke karakter van dit soort technologie aan voor de ontwikkeling van oorlogswapens en was direct betrokken bij diplomatieke kwesties met betrekking tot dit proces in de Verenigde Staten en Engeland.

Het kan u van dienst zijn: rampen veroorzaakt door de mens bij het gebruik van wetenschap en technologie 

Chadwick werkte samen bij de bouw van de atoombom samen met andere Amerikaanse en Canadese wetenschappers tussen 1943 en 1945.

Hij had de leiding over het regisseren van de Engelse wetenschappelijke delegatie die werkte in het Los Alamos Laboratory, in New Mexico, Verenigde Staten. In 1939 begonnen de Verenigde Staten het onderzoek van het Manhattan -project, de codenaam die de atoombom ontving.

President Franklin Delano Roosevelt werd gewaarschuwd door nucleaire wetenschappers Edward Teller, Leó Szilárd en Eugene Wigner, via Albert Einstein, over het gebruik van nucleaire splijting voor de productie van bommen door de nazi's door de nazi's door de nazi's door de nazi's door de nazi's door de nazi's.

Ontdekking van tritium

De Tritio was al in 1911 geïdentificeerd door de ook Engelse wetenschapper Joseph John Thomson, maar hij geloofde dat het een triatische molecuul was.

Ook had Ernest Rutherford het al aangekondigd, maar het was pas in 1934 toen Chadwick, die voor het Rutherford -team werkte, het catalogiseert als een waterstofisotoop.

De Tritio is een radioactieve isotoop van waterstof, waarvan het symbool ³ is. Het bestaat uit een kern gevormd door een proton en twee neutronen.

De Tritio wordt gegenereerd door te bombarderen met vrij neutron van stikstof, lithium en boor.

Facilitering van uranium splijting 235

De ontdekking van neutron door James Chadwick faciliteerde nucleaire splijting; dat wil zeggen de scheiding van uranium 235 van de uranium -238, een chemisch element dat in de natuur wordt gevonden.

De verrijking van uranium 235 is het proces waaraan natuurlijk uranium wordt onderworpen om de isotoop 235 te verkrijgen en kernenergie te produceren. Splijting is een nucleaire reactie; dat wil zeggen, het wordt geactiveerd in de kern van het atoom.

Deze chemische reactie treedt op wanneer een zware kern wordt verdeeld in twee of meer kleinere kernen en in sommige door -producten zoals fotonen (gammastralen), vrije neutronen en andere fragmenten van de kern.

Verdrag op radioactieve stoffen straling

In 1930 schreef James Chadwick een verhandeling over radio -radioactieve stoffen. Hij slaagde erin om de massa van het neutron te meten en af ​​te leiden dat het vergelijkbaar was met die van het proton met een verschil: dat hij een neutrale elektrische lading had.

Toen concludeerde hij dat de atoomkern bestond uit neutronen en protonen en dat de hoeveelheid protonen vergelijkbaar was met die van elektronen.

Zijn onderzoek en bijdragen aan het werk van het Physics Laboratory van de Universiteit van Manchester en aan de Universiteit van Cambridge in Engeland waren de sleutel tot de kennis van kernenergie en de bouw van het Atomic -model van Rutherford.

Interessante artikelen

Schrödinger atomair model.

Broglie Atomic Model.

Heisenberg Atomic Model.

Perrin Atomic Model.

Thomson Atomic Model.

Dalton Atomic Model.

Dirac Jordan Atomic Model.

Democritus Atomic Model.

Leucipo -atoommodel.

Bohr Atomic Model.

Sommend Atomic Model.

Huidig ​​atoommodel.

Referenties

1. J. Chadwick, het bestaan ​​van een neutron, PROC. Roy. SOC. A 136 (1932). Uit Chemteam genomen.Info
2. Pérez Aguirre, Gabriela. Chemie 1. Een constructivistische benadering, volume 1.
3. James Chadwick. Geraadpleegd.Wikipedia.borg
4. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hersteld van: Britannica.com
5. James Chadwick (s.F.)). Hersteld van: Atomicheritage.borg
6. James Chadwick (s.F.)). Opgehaald uit: beroemde wetenschappers.borg
7. James Chadwick - Biographical (2014). Media Ab Nobel. Hersteld van: Nobelprize.borg
8. James Chadwick: Biography & Atomic Theory (s.F.)). Hersteld van: studie.com
9. Principles of Physical Science (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hersteld van: Britannica.com