Sir James Chadwick (makalede yayınlanan fotoğraf), nötronun keşfinden sonra ünlü olan Nobel Ödülü sahibi bir İngiliz fizikçidir. Bu, o zamanın fiziğini kökten değiştirdi ve bilim adamlarının yeni unsurlar yaratmasına izin verdi ve ayrıca nükleer fisyonun keşfine ve askeri ve sivil amaçlar için kullanılmasına yol açtı. Chadwick, İkinci Dünya Savaşı sırasında ABD'nin atom bombasını geliştirmesine yardım eden bir grup İngiliz bilim insanının parçasıydı.
James Chadwick: kısa biyografi
Chadwick, 20 Ekim 1891'de Bollington, Cheshire, İngiltere'de John Joseph ve Ann Mary Knowles'ın çocuğu olarak doğdu. Yerel ilköğretim ve Manchester belediye liselerinde okudu. On altı yaşında Manchester Üniversitesi'nden burs aldı. James matematik okumayı amaçladı, ancak yanlışlıkla fizikte giriş derslerine katıldı ve bu uzmanlığa kaydoldu. İlk başta kararıyla ilgili şüpheleri vardı, ancak ilk yıldan sonra kursu daha ilginç buldu. Chadwick sınıfa kaydolduElektrik ve manyetizma okuduğu Ernest Rutherford ve daha sonra bir öğretmen James'e radyoaktif element radyumu üzerine bir araştırma projesi verdi.
Erken Araştırma
James Chadwick 1911'de mezun oldu ve Rutherford ile gama emilimi üzerine çalışmaya devam etti ve 1913'te yüksek lisans derecesi aldı. Danışman, başka bir yerde çalışmasını gerektiren bir araştırma bursunu kolaylaştırdı. James'in yüksek lisansını tamamladığı sırada Manchester'ı ziyaret eden Hans Geiger ile Berlin'de okumaya karar verdi. Bu dönemde Chadwick, araştırmacıları cesaretlendiren ve nötrinoların keşfine yol açan sürekli bir beta radyasyonu spektrumunun varlığını ortaya koydu.
Kampa seyahat
Birinci Dünya Savaşı'ndan kısa bir süre önce, düşmanlıklar kaçınılmaz hale geldiğinde Geiger, Chadwick'i mümkün olan en kısa sürede İngiltere'ye dönmesi için uyardı. James, seyahat şirketinin tavsiyesi karşısında şaşkına döndü ve savaşın sonuna kadar bir Alman savaş esiri kampında kaldı. Hapsedildiği beş yıl boyunca, Chadwick gardiyanlarla pazarlık etmeyi ve temel floresan çalışmaları yürütmeyi başardı.
Cavendish Laboratuvarında Çalışmak
Fizikteki biyografisi, Rutherford'un çabaları sayesinde 1918'de son bulma şansına sahip olan James Chadwick, tekrar bilime döndü ve çekirdeğin yükünün atom numarasına eşit olduğunu doğruladı. 1921'de Cambridge'deki Gonville Koleji'nde araştırma bursu kazandı.ve Keyes ve ertesi yıl Rutherford'un Cavendish Laboratuvarı'ndaki asistanı oldu.
Her gün çalışırken, yönü genellikle Rutherford tarafından önerilen araştırma yapmak için hala zaman buldu. Chadwick ve mahkûm arkadaşı Charles D. Ellis daha sonra Trinity College'da ve Rutherford'da okudu ve elementlerin alfa parçacıkları (helyum çekirdekleri) ile bombardıman yoluyla dönüştürülmesini araştırdı. Viyana'daki bir araştırma ekibi, Cavendish Laboratuvarı tarafından elde edilen verilerle tutarsız olan ve doğruluğu Chadwick ve meslektaşları tarafından daha sonraki deneylerle ustaca savunulan sonuçlar bildirdi.
1925'te James, Eileen Stuart-Brown ile evlendi. Çiftin ikiz kızları oldu.
1920'lerin ortalarında, James Chadwick, altın ve uranyum dahil olmak üzere metallerden yapılmış hedeflere ateşlenen alfa parçacıklarını ve ardından çekirdeği alfa parçacıklarıyla aynı kütleye sahip olan helyumun kendisini dağıtmak için deneyler yaptı. Saçılmanın asimetrik olduğu ortaya çıktı ve Chadwick bunu 1930'da bir kuantum fenomeni olarak açıkladı.
nötronun keşfi
1920'de Rutherford, hidrojen izotoplarının varlığını açıklamak için nötron adı verilen elektriksel olarak nötr bir parçacığın varlığını önerdi. Bu parçacığın bir elektron ve bir protondan oluştuğuna inanılıyordu, ancak böyle bir bileşimin emisyonu tespit edilemedi.
1930'da, hafif çekirdekler polonyum tarafından yayılan alfa ışınlarıyla bombardıman edildiğinde, elektrik yükü olmadan nüfuz eden radyasyonun ortaya çıktığı bulundu. Gama ışınları olması gerekiyordu. Bununla birlikte, bir berilyum hedefi kullanıldığında, ışınların diğer malzemeleri kullanmaktan çok daha fazla nüfuz ettiği ortaya çıktı. 1931'de Chadwick ve meslektaşı Webster, nötr ışınların aslında nötronun varlığının kanıtı olduğunu öne sürdüler.
1932'de araştırmacı çift Irene Curie ve Frédéric Joliot, berilyumdan gelen radyasyonun önceki araştırmacıların bildirdiğinden daha fazla nüfuz ettiğini gösterdiler, ancak buna gama ışınları da dediler. James Chadwick raporu okudu ve hemen en son sonuçları açıklayabilecek nötr parçacığın kütlesini hesaplamaya başladı. Çeşitli elementleri bombalamak için berilyum radyasyonu kullandı ve sonuçların, kütlesi neredeyse bir protonunkiyle aynı olan nötr bir parçacığın hareketiyle tutarlı olduğunu buldu. Bu, nötronun varlığının deneysel olarak doğrulanması oldu. 1925'te Chadwick bu başarısından dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü aldı.
Nötrondan nükleer reaksiyona
Nötron, onu elementlerin atomlarına nüfuz etmek ve onları dönüştürmek için kullanan fizikçiler için hızla bir araç haline geldi, bu yüzden pozitif yüklü çekirdekler onu itmedi. Böylece Chadwick, uranyum-235'in fisyonunun ve nükleer silahların yaratılmasının yolunu hazırladı. 1932'de bu önemli keşif için Hughes Madalyası ve 1935'te Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Sonra Hans Falkenhagen'in nötronu kendisiyle aynı anda keşfettiğini, ancak sonuçlarını yayınlamaktan korktuğunu öğrendi. Alman bilim adamı mütevazıNobel Ödülü'nü paylaşma teklifini reddetti, bu da onu James Chadwick yaptı.
Nötronun keşfi, laboratuvarlarda uranyumötesi elementler yaratmayı mümkün kıldı. Bu, Nobel ödüllü Enrico Fermi'nin yavaş nötronların neden olduğu nükleer reaksiyonları ve Alman kimyagerler Otto Hahn ve Strassmann'ın nükleer silahların yaratılmasına yol açan nükleer fisyonu keşfetmesinin itici gücüydü.
Atom bombası üzerinde çalışmak
1935'te James Chadwick, Liverpool Üniversitesi'nde fizik profesörü oldu. 1940 Frisch-Peierls nükleer bomba inşa etmenin tavsiye edilebilirliği muhtırası sonucunda, bu konuyu daha ayrıntılı araştıran MAUD komitesine atandı. 1940'ta nükleer araştırmalarda işbirliği kurmak için Tizard misyonuyla Kuzey Amerika'yı ziyaret etti. İngiltere'ye döndükten sonra, savaş bitene kadar hiçbir şeyin işe yaramayacağına karar verdi.
O yılın Aralık ayında, MAUD'de çalışan Francis Simon, uranyum-235 izotopunu ayırmanın bir yolunu buldu. Raporunda, uranyum zenginleştirme için büyük bir işletmenin kurulması için maliyet tahmini ve teknik şartnameyi özetledi. Chadwick daha sonra ancak o zaman nükleer bombanın yalnızca mümkün değil, aynı zamanda kaçınılmaz olduğunu da anladığını yazdı. O andan itibaren uyku hapı almaya başlamak zorunda kaldı. James ve grubu genellikle U-235 bombasını destekledi ve U-238 izotopundan difüzyon yoluyla izolasyonunu onayladı.
Yaşamın sonucu
Yakında gittiManhattan Projesi'nin merkezi olan Los Alamos'a gitti ve Niels Bohr ile birlikte Hiroşima ve Nagazaki'ye atılan atom bombalarının geliştiricilerine değerli tavsiyelerde bulundu. Buluşları insanlık tarihinin akışını önemli ölçüde değiştiren Chadwick James, 1945'te şövalye ilan edildi.
İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda Liverpool'daki görevine geri döndü. Chadwick 1958'de emekli oldu. Kuzey Galler'de on yıl geçirdikten sonra 1969'da Cambridge'e döndü ve 24 Temmuz 1974'te öldü.
