James Chadwick -Biographie, Atommodell, Experimente

James Chadwicks fotografisches Porträt

James Chadwick (1891-1974) Er war ein herausragender englischer Physiker, der 1932 für die Entdeckung von Neutron anerkannt wurde. Kurz darauf wurde er 1935 für seinen Beitrag zur wissenschaftlichen Gemeinschaft mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Chadwicks Interesse an neutralen Gebühren entstand ungefähr 10 Jahre, bevor er seine Existenz überprüfen konnte.

Vor diesem Scheck führte Chadwick mehrere Experimente durch, die gescheitert waren. Er trat 1932 erfolgreich, als es auf den Experimenten des französischen Irène Joliot-Kurie und Frédéric Joliot beruhte. Später widmete sich Chadwick der Untersuchung des Einsatzes von nuklearen Spaltung für die Schaffung von Kriegswaffen.

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Biografie

Ursprünge

Chadwick wurde am 20. Oktober 1891 in der Stadt Bollington nordöstlich Englands geboren. Er war der Sohn von zwei bescheidenen Arbeitern: Sein Vater arbeitete im Eisenbahnsystem und seine Mutter war ein Hausangestellter.

Schon in jungen Jahren stach Chadwick als introvertiertes und extrem intelligentes Kind heraus. Er begann Sekundärstudien in Manchester und gewann im Alter von 16 Jahren ein Stipendium zum Studium der reinen Physik an der ausgestorbenen Victoria University of Manchester.

Akademisches Training

Das junge Versprechen der Physik begann seine Universitätsstudien 1908 im Alter von 17 Jahren formell.

Er hatte einen herausragenden Schritt der Akademie und nahm im letzten Jahr der Karriere an den Ermittlungen des Nobelpreises Ernest Ruteford über den Zerfall der Elemente und die Chemie radioaktiver Substanzen teil.

Nachdem er 1911 seinen Titel in Physik erhalten hatte, schrieb er sich in den Master in Physics ein, der 1913 erfolgreich gipfelte. In dieser Zeit arbeitete er weiterhin Hand in Hand mit Rutford in seinem Labor.

Anschließend wurde es von einem professionellen Stipendium profitiert, das es ermöglichte, nach Berlin, Deutschland.

Während seines Aufenthalts in Berlin begann er im Juli 1914 den Ersten Weltkrieg, im Juli 1914. Aufgrund des Vorwurfs der Spionage wurde er bis 1918 in ein Konzentrationslager für Zivilisten in Ruhleben aufgenommen.

1919 kehrte Chadwick nach England zurück und promovierte an der Universität von Cambridge. In der Zwischenzeit wurde die Forschung von Rutford wieder aufgenommen, der bis dahin das Cavendish -Labor der renommierten Institution leitete.

Im Jahr 1921, im Alter von 21 Jahren, erhielt er seinen Doktortitel (PH).D. für sein Akronym in Englisch: Philosophie Doktor) Durch die Präsentation einer speziellen Forschungsarbeit zu Atomkräften und Atomzahlen.

1923 wurde er zum stellvertretenden Forschungsdirektor im Cavendish Laboratory of Cambridge ernannt. Chadwick diente in dieser Rolle bis 1935, als er beschloss, an die Universität von Liverpool zu ziehen.

Karriere

Dank seiner wissenschaftlichen Beiträge verdient er die Hughes -Medaille 1932. Diese von der Royal Society of London gewährte Anerkennung belohnt diejenigen, die Entdeckungen über physische Wissenschaften und/oder ihre praktischen Anwendungen machen.

1935 erhielt er den Nobelpreis für Physik für die Entdeckung von Neutron als Elementarteilchen ohne elektrische Ladung im Atomkern.

Chadwick erhält den Nobelpreis

Während des Zweiten Weltkriegs hatte Chadwick eine aktive Teilnahme am British Committee of the Maud, einer Kommission, die zur Analyse der Machbarkeit der Nutzung der Kerntechnologie bei der Herstellung einer Bombe gegründet wurde.

James Chadwick war auch ein neuronalgischer Teil des Röhrenlegierungsprojekts, einem vom Vereinigten Königreich mit Unterstützung Kanada genehmigten Forschungsprogramm, um Atomwaffen während des Zweiten Weltkriegs zu entwickeln.

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Chadwick stach in dieser Zeit durch seinen Einfallsreichtum und seine politische Ausgeglichenheit auf.

Manhattan -Projekt

In Richtung des Ergebnisses des Zweiten Weltkriegs nahm Chadwick den Staffelstab der britischen Mission im Manhattan -Projekt auf. Letzteres war ein gemeinsames Forschungsprojekt zwischen den Vereinigten Staaten, dem Vereinigten Königreich und Kanada, um die erste Atombombe zu entwickeln.

Chadwick hatte freien Zugriff auf alle vertraulichen Informationen des Projekts: Entwürfe, Pläne, Daten, Budgets usw., Obwohl er ein Zivilist ist und nicht Amerikaner ist; Es ist erwähnenswert, dass beide Bedingungen exklusiv waren, um an dem Projekt teilzunehmen.

Anschließend wurde er 1945 zum englischen Gentleman ernannt und ein Jahr später. UU. Er verlieh die Verdienstmedaille für seinen Wertbeitrag zum Manhattan -Projekt.

Nukleararsenal für England

Am Ende des Zweiten Weltkriegs förderte Chadwick mit großem Impuls die Initiative, dass das Vereinigte Königreich ein nukleares Arsenal entwickelt.

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde Chadwick als Mitglied des British Atomic Energy Advisory Committee ausgewählt und nahm auch als Vertreter des Vereinigten Königreichs vor der Atomic Energy Commission der Vereinten Nationen teil.

Bis 1948 war James Chadwick Professor am Gonville & Caius College der Universität von Cambridge diente. Später, im Jahr 1950, wurde er wieder von der Royal Society of London nach Erhalt der Copley.

Tod

8 Jahre später beschloss er, sich freiwillig nördlich von Wales zurückzuziehen. James Chadwick starb am 24. Juli 1974 in der Stadt Cambridge.

Chadwick Atomic Model

Das Atommodell von Chadwick konzentriert sich auf die Modellierung des Atomkerns, das nicht nur durch Protonen (positive Ladungen), sondern auch durch Neutronen (neutrale Belastungen) besteht.

Aus der Entdeckung des Neutrons durch Chadwick wurde das Atom als Kern mit Protonen und Neutronen verstanden, unter der Annahme fast die gesamte Masse des Atom.

Chadwick Atomic Model Illustration

Neutronenentdeckung

Chadwicks Interesse an der Demonstration der Existenz neutraler Partikel wurde in den 20ern erzeugt. Zu dieser Zeit unternahm der prominente Wissenschaftler jedoch vergeblich mehrere Versuche. Ein Jahrzehnt später antwortete Chadwick die Experimente von Irène Joliot-Kurie (Tochter von Marie Curie und Pierre Curie) und Frédéric Joliot (Irènes Ehemann) in Frankreich.

Diese paar Wissenschaftler hatten die Ausgabe von Protonen aus einer Paraffin -Wachs -Probe unter Verwendung von Gammastrahlen erreicht.

Chadwick glaubte, dass die Gammastrahlenemission neutrale Partikel enthielt und dass diese Partikel diejenigen waren, die mit der Wachsprobe kollidiert hatten, wobei anschließend die Freisetzung der Protonen des Wachs induzierte.

Daher versuchte er, diese Experimente im Cavendish Laboratory zu replizieren und verwendete das Polonium, das von der Curie als Quelle für Gammastrahlen verwendet worden war, um Beryllium mit Alpha -Partikeln auszustrahlen.

Dann traf diese Strahlung eine ähnliche Probe von Paraffinwachs, und die Protonen dieser Probe wurden heftig aus dem Material ausgeschlossen.

Das Verhalten der Protonen wurde von einer kleinen Ionisationskammer beobachtet, die an das Experiment von Chadwick selbst angepasst wurde.

Experimentierdiagramm, das Chadwick 1932 das Neutron entdeckte

Chadwick erkannte, dass das Verhalten der vom Wachs freigesetzten Protonen nur erklärt werden konnte, wenn diese Partikel mit anderen elektrisch neutralen Partikeln und mit einer sehr ähnlichen Masse kollidiert hatten.

Zwei Wochen später veröffentlichte James Chadwick einen Artikel im Scientific Journal Natur Über die mögliche Existenz von Neutronen.

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Chadwick konzipierte das Modell jedoch zunächst, da das Neutron eine Anordnung war, die aus einem Proton und einem Elektron bestand, das die neutrale Last erzeugte. Später zeigte der deutsche Physiker Werner Heisenberg, dass Neutron ein einzigartiges und elementares Teilchen war.

Chadwick -Experimente

Chadwick Reading

Nach der Entdeckung des Neutronen.

Der Befund des Neutrons und des Atommodells von Chadwick revolutionierte die traditionelle Vision der Wissenschaft angesichts der Neutronenstups mit den Atomkern und der Ausweisung von Protonen außerhalb des Atoms.

Beta -Zerlegung ist ein Prozess, durch den Beta -Partikel (Elektronen oder Positron) aus dem Kern des Atoms emittiert werden, um das Vorhandensein von Protonen und Neutronen im Atomkern auszugleichen.

Aufgrund dieses Prozesses wurden weltweit unzählige Experimente durchgeführt, die durch Chadwicks Entdeckung motiviert wurden, um die Umwandlung einiger Neutronen für Protonen zu induzieren.

Da jedes chemische Element gemäß der Anzahl der Protonen identifiziert wird, die es besitzt.

Nuklearfision

Chadwick betonte seine nachfolgenden Analysen bei der Verwendung von Neutronen zur Aufteilung schwerer Kernatome in mehrere kleinere Kerne durch den Kernspaltungsprozess in mehrere kleinere Kerne.

Es wird auf diese Weise aufgerufen, weil die Teilung im Kern des Atoms auftritt und eine extrem große Menge an Energie erzeugt. Dieses Konzept wurde für die Gestaltung mächtiger Atomwaffen verwendet.

Chadwick finanzierte sogar den Kauf eines Partikelbeschleunigers während seines Aufenthalts in Liverpool, und dafür benutzte er einen Teil der Mittel, die er 1935 gewonnen hat, indem er den Nobelpreis gewann.

Chadwick -Beiträge zur Wissenschaft

Chadwick -Porträt

Unter den Beiträgen von James Chadwick zur Wissenschaft, die Entdeckung von Neutron, sticht heraus, für die er den Nobelphysikpreis von 1935 gewann. Er nahm auch am Bau der Atombombe in den USA teil, schrieb über radioaktive Substanzen und entdeckte das Tritium.

Die Entdeckung von Neutron

Während ihrer Untersuchungen im Cavendish Laboratory in Cambridge führten Rutherford und Chadwick Experimente mit Alpha -Partikeln durch, um die Art des Atomkerns zu untersuchen. Es ist zu beachten, dass der Atomkern 1911 von Rutherford entdeckt wurde.

Diese Untersuchungen wurden durch Analyse einer Strahlung durchgeführt.

Diese Strahlung wurde aus Massenpartikeln bestehen, die der Masse des Protons sehr ähnlich sind, jedoch ohne elektrische Ladung. Diese Partikel wurden aufgrund der Neutralität ihrer Zusammensetzung als Neutronen bezeichnet.

Chadwick führte diese Entdeckung Mitte bis 1932 durch und definierte damit die Räumlichkeiten des Chadwick Atomic -Modells, dessen Details in den nächsten Abschnitt dieses Artikels unterteilt sind.

Nuklearforschung

Die Entdeckung des Neutrons durch Chadwick Creo Das eigentliche Szenario für die Entdeckung der nuklearen Spaltung und die Entwicklung von Kriegswaffen mit dieser Technologie.

Chadwick erkannte, dass durch Bombardieren des Atoms eines Elements mit Neutronen der Kern dieses Materials durchdrungen und geteilt werden kann, wodurch eine erhebliche Menge an Energie erzeugt werden kann.

Von dort aus kündigte Chadwick den unvermeidlichen Charakter dieser Art von Technologie für die Entwicklung von Kriegswaffen an und war direkt an diplomatischen Themen im Zusammenhang mit diesem Prozess in den USA und England beteiligt.

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Chadwick arbeitete zwischen 1943 und 1945 am Bau der Atombombe zusammen mit anderen amerikanischen und kanadischen Wissenschaftlern zusammen.

Er war verantwortlich für die Anweisung der englischen wissenschaftlichen Delegation, die im Los Alamos Laboratory in New Mexico, USA, arbeitete. 1939 begannen die Vereinigten Staaten die Ermittlungen des Manhattan -Projekts, dem Codenamen, den die Atombombe erhielt.

Präsident Franklin Delano Roosevelt wurde von Nuklearwissenschaftlern Edward Teller, Leó Szilárd und Eugene Wigner über Albert Einstein vor dem Einsatz von Kernspaltung für die Produktion von Bomben durch die Nazis gewarnt.

Entdeckung von Tritium

Der Tritio war bereits 1911 vom englischen Wissenschaftler Joseph John Thomson identifiziert worden, aber er glaubte, dass es sich um ein triathomisches Molekül handelte.

Auch Ernest Rutherford hatte es bereits angekündigt, aber erst 1934 katalogisiert Chadwick, der für das Rutherford -Team arbeitete, als Wasserstoffisotop.

Das Tritio ist ein radioaktives Wasserstoff, dessen Symbol ³ ist. Es besteht aus einem Kern, der von einem Proton und zwei Neutronen gebildet wird.

Das Tritio wird durch Bombardieren mit freiem Neutron von Stickstoff, Lithium und Bor erzeugt.

Erleichterung der Uranspaltung 235

Die Entdeckung von Neutron durch James Chadwick ermöglichte die Kernspaltung; das heißt, die Trennung von Uran 235 des Uran -238, einem in der Natur gefundenen chemischen Element.

Die Anreicherung von Uran 235 ist das Verfahren, dem natürliches Uran ausgesetzt ist, um das Isotop 235 zu erhalten und Kernenergie zu produzieren. Spaltung ist eine nukleare Reaktion; Das heißt, es wird im Kern des Atoms ausgelöst.

Diese chemische Reaktion kommt auf.

Vertrag über radioaktive Substanzen Strahlung

1930 schrieb James Chadwick eine Abhandlung über Radio -Radio -Substanzen. Er gelang es ihm, die Masse des Neutrons zu messen und zu beenden, dass sie der des Protons mit einem Unterschied ähnlich war: dass er eine neutrale elektrische Ladung hatte.

Dann kam er zu dem Schluss, dass der Atomkern aus Neutronen und Protonen bestand und dass die Menge der Protonen der von Elektronen ähnlich war.

Seine Forschungen und Beiträge zur Arbeit des Physiklabors der Universität von Manchester und an der Universität von Cambridge in England waren der Schlüssel zum Wissen über Kernenergie und den Bau des Rutherford Atomic Model.

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Verweise

1. J. Chadwick, die Existenz eines Neutrons, Proc. Roy. SOC. A 136 (1932). Aus Chemteam entnommen.Die Info
2. Pérez Aguirre, Gabriela. Chemie 1. Ein konstruktivistischer Ansatz, Band 1.
3. James Chadwick. Konsultiert davon.Wikipedia.Org
4. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Erholt von: Britannica.com
5. James Chadwick (s.F.). Erholt von: Atomicheritage.Org
6. James Chadwick (s.F.). Abgerufen von: FamousScientisten.Org
7. James Chadwick - Biografisch (2014). Medien ab Nobel. Erholt von: nobelprize.Org
8. James Chadwick: Biographie & Atomtheorie (s).F.). Erholt von: Studium.com
9. Prinzipien der Physik (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Erholt von: Britannica.com