James Chadwick (1891-1974) byl významný anglický fyzik uznaný za objev neutronu v roce 1932. Krátce nato, v roce 1935, mu byla udělena Nobelova cena za fyziku za přínos vědecké komunitě. Chadwickův zájem o neutrální poplatky vznikl asi 10 let předtím, než dokázal prokázat jejich existenci.
Před touto kontrolou provedl Chadwick několik neúspěšných experimentů. To bylo úspěšné v roce 1932, kdy byl založen na experimentech francouzské Irène Joliot-Curie a Frédéric Joliot. Později se Chadwick věnoval výzkumu využití jaderného štěpení k výrobě válečných zbraní.
Rejstřík článků
Chadwick se narodil ve městě Bollington na severovýchodě Anglie 20. října 1891. Byl synem dvou skromných dělníků: jeho otec pracoval na železničním systému a jeho matka byla domácí pracovní..
Od velmi mladého věku Chadwick vynikal jako introvertní a extrémně inteligentní dítě. Na střední školu nastoupil v Manchesteru a ve věku 16 let získal stipendium ke studiu čisté fyziky na dnes již neexistující Victoria University v Manchesteru..
Mladý příslib fyziky formálně zahájil univerzitní studium v roce 1908, ve věku 17 let.
Prošel akademií vynikajícím krokem a v posledním roce své kariéry se zúčastnil výzkumu nositele Nobelovy ceny Ernesta Rutheforda o rozpadu prvků a chemii radioaktivních látek..
Po získání diplomu z fyziky v roce 1911 se zapsal na magisterský titul z fyziky, který úspěšně dokončil v roce 1913. Během této doby pokračoval ve své laboratoři ruku v ruce s Ruthefordem..
Následně mu bylo uděleno profesionální stipendium, které mu umožnilo přestěhovat se do německého Berlína, kde spolu s německým fyzikem Hansem Geigerem na Technische Hochschule mohl společně s německým fyzikem Hansem Geigerem pokračovat ve výzkumu beta záření..
Během svého pobytu v Berlíně začala první světová válka v červenci 1914. Kvůli obvinění ze špionáže byl až do roku 1918 internován v koncentračním táboře pro civilisty v Ruhlebenu..
V roce 1919 se Chadwick vrátil do Anglie a zahájil doktorát na univerzitě v Cambridge. Mezitím se vrátil k výzkumné práci Rutheforda, který v té době vedl Cavendishovu laboratoř renomované instituce.
V roce 1921, ve věku 21 let, získal titul Ph.D. Philosophie Doctor), který představuje speciální výzkumný dokument o jaderných silách a atomových číslech.
V roce 1923 byl jmenován asistentem ředitele výzkumu v Cavendish Laboratory v Cambridge. Chadwick sloužil v této roli až do roku 1935, kdy se rozhodl přestěhovat na University of Liverpool.
Díky svým vědeckým příspěvkům byl v roce 1932 oceněn Hughesovou medailí. Toto uznání udělené Královskou společností v Londýně odměňuje ty, kteří objevují přírodní vědy a / nebo jejich praktické aplikace..
V roce 1935 mu byla udělena Nobelova cena za fyziku za objev neutronu jako elementární částice bez elektrického náboje v atomovém jádru..
Během druhé světové války působil Chadwick v britském výboru MAUD, komisi vytvořené za účelem analýzy proveditelnosti použití jaderné technologie při výrobě bomby..
James Chadwick byl také ústřední součástí projektu Tube Alloys Project, výzkumného programu schváleného a financovaného Spojeným královstvím s podporou Kanady, jehož cílem bylo vyvinout jaderné zbraně během druhé světové války..
Chadwick byl známý jeho vtipem a politickým postojem během tohoto období, protože jeho návrhy sloužily jako most pro jednání o vyšetřovací spolupráci mezi Spojeným královstvím, Kanadou a Spojenými státy..
Ke konci druhé světové války převzal Chadwick štafetu britské mise v projektu Manhattan. Ten byl společným výzkumným projektem mezi USA, Spojeným královstvím a Kanadou s cílem vyvinout první atomovou bombu.
Chadwick měl volný přístup ke všem důvěrným informacím o projektu: návrhům, plánům, datům, odhadům atd., Přestože byl civilistou a nikoli Američanem; Stojí za zmínku, že obě podmínky byly exkluzivní pro účast na projektu.
Později byl v roce 1945 jmenován anglickým rytířem a o rok později mu Spojené státy udělily Medaili za zásluhy za přínos odvahy k projektu Manhattan..
Na konci druhé světové války Chadwick důrazně prosazoval iniciativu Spojeného království na rozvoj vlastního jaderného arzenálu..
K dosažení tohoto cíle byl Chadwick zvolen členem britského poradního výboru pro atomovou energii a působil také jako zástupce Spojeného království v Komisi pro atomovou energii..
Kolem roku 1948 působil James Chadwick jako profesor na Gonville & Caius College na univerzitě v Cambridge. Později, v roce 1950, mu byla udělena Copleyho medaile Royal Society of London..
O 8 let později se rozhodl dobrovolně odejít do severního Walesu. James Chadwick zemřel 24. července 1974 ve městě Cambridge.
Chadwickův atomový model se zaměřuje na modelování atomového jádra složeného nejen z protonů (kladné náboje), ale také z neutronů (neutrální náboje)..
Od objevu neutronu Chadwickem byl atom chápán jako jádro s protony a neutrony, za předpokladu téměř celé hmotnosti atomu, elektrony obíhající kolem jádra na odpovídajících energetických úrovních.
Chadwickův zájem na prokázání existence neutrálních částic se objevil ve dvacátých letech 20. století. V té době se však prominentní vědec několikrát marně snažil. O deset let později Chadwick replikoval experimenty Irène Joliot-Curie (dcera Marie Curie a Pierre Curie) a Frédéric Joliot (Irène manžel) ve Francii.
Tato dvojice vědců dosáhla vyloučení protonů ze vzorku parafínového vosku pomocí paprsků gama..
Chadwick věřil, že emise gama záření obsahuje neutrální částice a že tyto částice se střetly se vzorkem vosku a následně vyvolaly uvolňování protonů z vosku..
Proto se pokusil replikovat tyto experimenty v Cavendishově laboratoři a pro ozáření berýlia alfa částicemi použil polonium - které Curies použil jako zdroj gama paprsků..
Toto záření poté zasáhlo podobný vzorek parafinového vosku a protony v tomto vzorku byly násilně vyloučeny z materiálu..
Chování protonů bylo pozorováno pomocí malé ionizační komory, přizpůsobené experimentu samotným Chadwickem.
Chadwick zjistil, že chování protonů uvolňovaných voskem lze vysvětlit pouze v případě, že tyto částice narazily do jiných elektricky neutrálních částic a měly velmi podobnou hmotnost..
O dva týdny později publikoval článek ve vědeckém časopise James Chadwick Příroda o možné existenci neutronů.
Chadwick však model zpočátku koncipoval s ohledem na to, že neutron byl uspořádání složené z protonu a elektronu, které generovaly neutrální náboj. Později německý fyzik Werner Heisenberg ukázal, že neutron je jediná elementární částice.
Po objevení neutronu se Chadwick soustředil na to, aby šel dál a dále s ohledem na charakterizaci této nové atomové složky..
Objev neutronu a Chadwickova atomového modelu způsobily revoluci v tradičním pohledu na vědu, vzhledem ke srážkám neutronů s atomovými jádry a vyloučení protonů z atomu..
Beta rozklad je proces, jehož prostřednictvím jsou beta částice (elektronové nebo pozitronové) emitovány z jádra atomu, aby se vyrovnala přítomnost protonů a neutronů v atomovém jádru.
Díky tomuto procesu bylo po celém světě provedeno nespočet experimentů, které byly motivovány Chadwickovým objevem, aby vyvolaly přeměnu některých neutronů na protony..
Protože každý chemický prvek je identifikován podle počtu protonů, které má, předchozí experimenty otevřely dveře pro vytvoření a / nebo objev nových chemických prvků s větším počtem protonů pod jejich pásem..
Chadwick zdůraznil své pozdější analýzy týkající se použití neutronů k rozdělení těžkých atomů jader na několik menších jader procesem jaderného štěpení..
Je pojmenován tímto způsobem, protože k dělení dochází v jádru atomu a produkuje extrémně velké množství energie. Tento koncept byl použit pro konstrukci silných jaderných zbraní.
Chadwick během svého působení v Liverpoolu dokonce financoval nákup urychlovače částic, přičemž část výtěžku ze získání Nobelovy ceny v roce 1935 využil na to..
Mezi příspěvky Jamese Chadwicka pro vědu vyniká objev neutronu, za který v roce 1935 získal Nobelovu cenu za fyziku. Podílel se také na stavbě atomové bomby ve Spojených státech, psal o záření z radioaktivních látek a objevil tritium.
Během vyšetřování v Cavendishově laboratoři v Cambridgi provedli Rutherford a Chadwick experimenty s alfa částicemi, aby zjistili povahu atomového jádra. Stojí za zmínku, že atomové jádro objevil Rutherford v roce 1911.
Tato vyšetřování byla prováděna analýzou záření, které nikdy předtím nebylo vyzařováno z berylia, když byl tento materiál vystaven bombardování alfa částic..
Uvedené záření sestávalo z částic o hmotnosti velmi podobné hmotnosti protonu, ale bez elektrického náboje. Tyto částice se kvůli neutrality jejich složení nazývaly neutrony..
Chadwick učinil tento objev v polovině roku 1932, a tím definoval prostor Chadwickova atomového modelu, jehož podrobnosti jsou podrobně popsány v další části tohoto článku..
Objev neutronu Chadwickem vytvořil příznivý scénář pro objev jaderného štěpení a vývoj válečných zbraní s touto technologií..
Chadwick zjistil, že bombardováním atomu prvku neutrony může být jádro tohoto materiálu proniknuto a rozděleno, což generuje značné množství energie..
Odtamtud Chadwick oznámil nevyhnutelnost tohoto typu technologie pro vývoj válečných zbraní a stal se přímo zapojeným do diplomatických záležitostí souvisejících s tímto procesem ve Spojených státech a Anglii..
Chadwick spolupracoval na konstrukci atomové bomby spolu s dalšími americkými a kanadskými vědci v letech 1943 až 1945.
Měl na starosti vedení anglické vědecké delegace, která pracovala v laboratoři Los Alamos v Novém Mexiku ve Spojených státech. V roce 1939 zahájily Spojené státy vyšetřování projektu Manhattan, kódového označení atomové bomby..
Prezident Franklin Delano Roosevelt byl varován jadernými vědci Edwardem Tellerem, Leó Szilárdom a Eugenem Wignerem, prostřednictvím Alberta Einsteina, o použití jaderného štěpení k výrobě bomb nacisty.
Tritium již v roce 1911 identifikoval také anglický vědec Joseph John Thomson, ale věřil, že se jednalo o triatomickou molekulu.
Ernest Rutherford to také již oznámil, ale až v roce 1934 jej Chadwick, pracující pro Rutherfordův tým, katalogizoval jako izotop vodíku..
Tritium je radioaktivní izotop vodíku, jehož symbolem je ³H. Skládá se z jádra tvořeného protonem a dvěma neutrony.
Tritium je generováno bombardováním volnými neutrony cílů dusíku, lithia a boru..
Objev neutronu Jamesem Chadwickem usnadnil štěpení jader; tj. oddělení uranu 235 od uranu -238, chemického prvku vyskytujícího se v přírodě.
Obohacování uranu 235 je proces, kterým prochází přírodní uran za účelem získání izotopu 235 a výroby jaderné energie. Štěpení je jaderná reakce; to znamená, že se spouští v jádru atomu.
K této chemické reakci dochází, když je těžké jádro rozděleno na dvě nebo více menších jader a některé vedlejší produkty, jako jsou fotony (gama paprsky), volné neutrony a další fragmenty jádra..
V roce 1930 James Chadwick napsal pojednání o radiaci z radioaktivních látek. Podařilo se mu změřit hmotnost neutronu a odvodil, že je to podobné jako u protonu s jediným rozdílem: že má neutrální elektrický náboj..
Poté došel k závěru, že atomové jádro je tvořeno neutrony a protony a že počet protonů je podobný počtu elektronů..
Jeho výzkum a příspěvky do práce fyzikální laboratoře University of Manchester a University of Cambridge v Anglii byly klíčem ke znalostem jaderné energie a konstrukci Rutherfordova atomového modelu..
Schrödingerův atomový model.
Atomový model de Broglie.
Heisenbergův atomový model.
Perrinův atomový model.
Thomsonův atomový model.
Daltonův atomový model.
Atomový model Dirac Jordan.
Atomový model Demokrita.
Atomový model Leucippus.
Bohrův atomový model.
Sommerfeldův atomový model.
Aktuální atomový model.
Zatím žádné komentáře