Kongsi:
James Chadwick Biografi, Model Atom, Eksperimen, Sumbangan
James Chadwick (1891-1974) adalah seorang ahli fizik Inggeris terkenal terkenal dengan penemuan neutron pada tahun 1932. Tidak lama kemudian, pada tahun 1935, telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik atas sumbangan beliau kepada masyarakat saintifik. Keprihatinan Chadwick terhadap dakwaan netral timbul sekitar 10 tahun sebelum dia dapat mengesahkan kewujudannya.
Sebelum pemeriksaan ini, Chadwick menjalankan beberapa eksperimen yang terbukti tidak berjaya. Ia berjaya pada tahun 1932, apabila ia didasarkan pada percubaan Perancis Irène Joliot-Curie dan Frédéric Joliot. Kemudian, Chadwick menumpukan dirinya untuk meneliti penggunaan pembelahan nuklear untuk penciptaan senjata perang.
Indeks
- 1 Biografi
- 1.1 Asal
- 1.2 Latihan akademik
- 1.3 Profesional kerjaya
- 1.4 Projek Manhattan
- 1.5 Arsenal Nuklear untuk England
- 2 model Atom Chadwick
- 3 Eksperimen
- 3.1 Pembelahan nuklear
- 4 sumbangan Chadwick kepada sains
- 5 Artikel kepentingan
- 6 Rujukan
Biografi
Asal usul
Chadwick dilahirkan di kampung Bollington, timur laut England, pada 20 Oktober 1891. Beliau adalah anak kepada dua pekerja rendah hati bapanya bekerja dalam sistem kereta api dan ibunya seorang pembantu rumah.
Dari usia dini Chadwick berdiri sebagai anak yang introvert dan sangat pintar. Beliau memulakan sekolah menengah di Manchester, dan pada usia 16 memenangi biasiswa untuk belajar fizik tulen di Universiti Victoria yang kini pupus..
Pembentukan akademik
Janji fisika muda mulai belajar universalnya secara rasmi pada tahun 1908, pada usia 17 tahun.
Beliau mempunyai kerjaya yang cemerlang di akademi, dan pada tahun terakhir kerjayanya beliau bertanggungjawab terhadap penyelidikan Hadiah Nobel Ernest Rutheford mengenai perpecahan unsur-unsur dan kimia bahan radioaktif.
Selepas mendapat ijazah dalam bidang fizik pada tahun 1911, dia mendaftar dalam ijazah sarjana dalam fizik, yang telah berjaya disiapkan pada tahun 1913. Pada masa itu berterusan bekerjasama rapat dengan Rutherford di makmalnya.
Kemudian, beliau mendapat manfaat daripada biasiswa profesional yang membenarkan pemindahannya ke Berlin, Jerman, untuk memperdalam penyelidikan radiasi beta di sebelah ahli fizik Jerman Hans Geiger di Technische Hochschule.
Semasa beliau bertugas di Berlin, beliau memulakan Perang Dunia Pertama, pada bulan Julai 1914. Disebabkan tuduhan pengintipan, dia telah dibenamkan dalam kem tahanan untuk orang awam di Ruhleben sehingga 1918.
Pada tahun 1919 Chadwick kembali ke England dan memulakan doktornya di University of Cambridge. Dalam pada itu, beliau menyertai semula kerja penyelidikan Rutheford, yang ketika itu mengetuai Makmal Cavendish dari institusi terkenal.
Pada tahun 1921, pada usia 21 tahun, beliau memperoleh ijazah kedoktoran (Ph.D. Doktor Philosophie), dengan membentangkan kertas penyelidikan khas mengenai kuasa nuklear dan nombor atom.
Pada tahun 1923, beliau dilantik sebagai penolong pengarah penyelidikan di Makmal Cavendish di Cambridge. Chadwick berkhidmat dalam peranan ini sehingga 1935, ketika dia memutuskan untuk pindah ke University of Liverpool.
Kerjaya profesional
Terima kasih kepada sumbangan saintifiknya adalah layak Pingat Hughes pada tahun 1932. Pengiktirafan ini, diberikan oleh Royal Society of London, ganjaran kepada mereka yang membuat penemuan tentang sains fizikal dan / atau aplikasi praktikal.
Pada tahun 1935, beliau dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik untuk penemuan neutron sebagai zarah asas tanpa caj elektrik yang terletak di nukleus atom.
Semasa Perang Dunia Kedua Chadwick mempunyai penyertaan aktif dalam Komite British MAUD, sebuah suruhanjaya yang diwujudkan untuk menganalisis kemungkinan menggunakan teknologi nuklear dalam pembuatan bom.
James Chadwick juga merupakan sebahagian utama Projek Allo Tube, satu program penyelidikan yang diberi kuasa dan dibiayai oleh United Kingdom dengan sokongan dari Kanada, untuk membangunkan senjata nuklear semasa Perang Dunia II.
Chadwick menegaskan kecerdasannya dan politiknya dalam tempoh ini, kerana cadangannya berfungsi sebagai jambatan untuk rundingan kerjasama penyelidikan antara United Kingdom, Kanada dan Amerika Syarikat..
Projek Manhattan
Menjelang akhir Perang Dunia Kedua, Chadwick mengambil misi British dalam Projek Manhattan. Yang terakhir adalah projek penyelidikan bersama antara Amerika Syarikat, United Kingdom dan Kanada, untuk membangunkan bom atom pertama.
Chadwick mempunyai akses percuma kepada semua maklumat rahsia projek: reka bentuk, pelan, data, belanjawan, dll, walaupun menjadi orang awam dan tidak Amerika; Perlu diperhatikan bahawa kedua-dua syarat adalah eksklusif untuk menyertai projek ini.
Kemudian dia dinamakan lelaki Inggeris pada tahun 1945, dan satu tahun kemudian EE. UU dianugerahkan Medal of Merit atas sumbangannya dalam Projek Manhattan.
Arsenal nuklear untuk England
Pada akhir Perang Dunia Kedua Chadwick dipromosikan dengan dorongan besar inisiatif United Kingdom untuk mengembangkan senjata nuklearnya sendiri.
Dalam usaha mencapai matlamat itu, Chadwick dipilih sebagai ahli Jawatankuasa Penasihat Tenaga Atom British, dan turut mengambil bahagian sebagai wakil United Kingdom sebelum Suruhanjaya Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu mengenai Tenaga Atom..
Sekitar tahun 1948, James Chadwick berkhidmat sebagai profesor di Gonville & Caius College of the University of Cambridge. Kemudian, pada tahun 1950, beliau dianugerahkan lagi oleh Royal Society of London ketika menerima Medali Copley.
8 tahun kemudian dia memutuskan untuk bersara secara sukarela ke Wales Utara. James Chadwick meninggal dunia pada 24 Julai 1974, di bandar Cambridge.
Model atom Chadwick
Model atom Chadwick memfokuskan pada pemodelan nukleus atom yang dibentuk bukan hanya oleh proton (caj positif), tetapi juga oleh neutron (caj netral).
Semangat Chadwick untuk menunjukkan kewujudan zarah-zarah neutral telah dijana pada tahun 1920. Walau bagaimanapun, pada masa itu ahli sains terkemuka membuat pelbagai usaha sia-sia. Satu dekad kemudian Chadwick mereplikasi percubaan Irène Joliot-Curie (anak perempuan Marie Curie dan Pierre Curie) dan Frédéric Joliot (suami Irène) di Perancis.
Sepasang saintis ini telah mencapai pengusiran proton daripada sampel lilin parafin menggunakan sinar gamma.
Chadwick berpendapat bahawa pelepasan sinar gamma mengandungi zarah-zarah neutral, dan zarah-zarah ini adalah yang menyerang sampel lilin, seterusnya mendorong pelepasan proton daripada lilin.
Oleh itu, beliau cuba meniru eksperimen ini di Makmal Cavendish dan menggunakan polonium - yang telah digunakan oleh Curies sebagai sumber sinar gamma - untuk menyerap berilium dengan zarah alfa..
Kemudian, radiasi ini memberi kesan kepada sampel lilin parafin yang sama, dan proton sampel tersebut telah diusir keras dari bahan.
Tingkah laku proton diperhatikan melalui ruang pengionan kecil, disesuaikan dengan eksperimen oleh Chadwick sendiri.
Chadwick mengesan bahawa tingkah laku proton yang dilepaskan oleh lilin hanya boleh dijelaskan jika zarah-zarah tersebut telah melanda zarah-zarah neutral elektrik yang lain, dan dengan jisim yang sangat serupa.
Dua minggu kemudian, James Chadwick menerbitkan artikel dalam jurnal saintifik Alam mengenai kemungkinan adanya neutron.
Bagaimanapun, Chadwick menganggap model itu pada awalnya menganggap bahawa neutron adalah susunan yang terdiri daripada proton dan elektron, yang menghasilkan caj neutral. Kemudian, ahli fizik Jerman Werner Heisenberg menunjukkan bahawa neutron adalah zarah yang unik dan asas.
Eksperimen
Selepas penemuan neutron itu, Chadwick memberi tumpuan kepada terus dan seterusnya dengan pencirian komponen atom baru ini.
Penemuan neutron dan model atom Chadwick merevolusikan pandangan tradisional sains, memandangkan pertembungan neutron dengan nukleus atom dan pengusiran proton di luar atom.
Penguraian beta adalah proses melalui mana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan dari nukleus atom, untuk mengimbangi kehadiran proton dan neutron dalam nukleus atom.
Oleh kerana proses ini, banyak eksperimen dilakukan di seluruh dunia, didorong oleh penemuan Chadwick, untuk mendorong penukaran beberapa neutron menjadi proton..
Kerana setiap unsur kimia dikenalpasti mengikut bilangan proton yang dimilikinya, eksperimen terdahulu membuka pintu untuk penciptaan dan / atau penemuan unsur-unsur kimia baru dengan bilangan proton yang lebih besar dalam milikannya..
Pembelahan nuklear
Chadwick menekankan analisisnya kemudian dalam penggunaan neutron untuk membahagikan atom-atom nukleus berat ke dalam beberapa nukleus kecil, melalui proses pembelahan nuklear..
Ia dinamakan dengan cara ini kerana pembahagian berlaku dalam nukleus atom dan menghasilkan tenaga yang sangat besar. Konsep ini telah digunakan untuk reka bentuk senjata nuklear yang kuat.
Chadwick bahkan membiayai pembelian pemecut zarah semasa dia tinggal di Liverpool, dan untuk itu dia menggunakan sebahagian dana yang diperoleh dengan memenangi Hadiah Nobel pada tahun 1935.
Sumbangan Chadwick kepada sains
Antara sumbangan sains James Chadwick mengetengahkan penemuan neutron, yang mana beliau memenangi Hadiah Nobel dalam bidang Fizik pada tahun 1935. Beliau juga mengambil bahagian dalam pembinaan bom atom di Amerika Syarikat, telah menulis mengenai radiasi dari bahan-bahan radioaktif dan mendapati tritium.
Penemuan neutron
Semasa siasatan mereka di Makmal Cavendish di Cambridge, Rutherford dan Chadwick menjalankan eksperimen dengan zarah alfa untuk menyiasat sifat inti atom. Perlu diperhatikan bahawa nukleus atom ditemui oleh Rutherford pada tahun 1911.
Penyiasatan ini dijalankan dengan menganalisis radiasi yang tidak pernah dilihat dari berilium, apabila bahan ini terdedah kepada pengeboman zarah alfa.
Radiasi ini terdiri daripada zarah-zarah jisim yang sangat mirip dengan jisim proton, tetapi tanpa caj elektrik. Zarah-zarah ini dipanggil neutron, kerana neutralitas komposisi mereka.
Chadwick membuat penemuan ini pada pertengahan tahun 1932, dan dengan itu dia menentukan premis model atom Chadwick, butiran yang terperinci di bahagian berikut artikel ini..
Penyelidikan nuklear
Penemuan neutron oleh Chadwick menjadikan senario yang sesuai untuk penemuan pembelahan nuklear dan pembangunan senjata perang dengan teknologi ini.
Chadwick mendapati bahawa, dengan membombardir atom unsur dengan neutron, nukleus bahan ini dapat ditembusi dan dibahagikan, menghasilkan sejumlah besar tenaga.
Dari sana, Chadwick mengumumkan sifat yang tidak dapat dielakkan dari jenis teknologi ini untuk pembangunan senjata perang, dan menjadi terlibat secara langsung dalam isu-isu diplomatik yang berkaitan dengan proses ini di Amerika Syarikat. UU dan England.
Chadwick bekerjasama dalam pembinaan bom atom bersama dengan saintis Amerika dan Kanada yang lain antara 1943 dan 1945.
Dia bertanggungjawab mengarahkan delegasi saintifik Inggeris yang bekerja di makmal Los Alamos di New Mexico, Amerika Syarikat. Pada tahun 1939 Amerika Syarikat memulakan penyelidikan Projek Manhattan, nama kod yang menerima bom atom.
Presiden Franklin Delano Roosevelt diperingatkan oleh saintis nuklear Edward Teller, Leó Szilárd dan Eugene Wigner, melalui Albert Einstein, mengenai penggunaan pembelahan nuklear untuk pengeluaran bom oleh Nazi.
Penemuan tritium
Tritium telah dikenal pasti pada tahun 1911 oleh ahli sains Inggeris Joseph John Thomson, tetapi dia percaya bahawa ia adalah molekul triatomik.
Ernest Rutherford telah mengumumkannya, tetapi tidak sampai tahun 1934 ketika Chadwick, yang bekerja untuk pasukan Rutherford, mengklasifikasikannya sebagai isotop hidrogen..
Tritium adalah isotop radioaktif hidrogen, yang simbolnya adalah ³H. Ia terdiri daripada nukleus yang dibentuk oleh proton dan dua neutron.
Tritium dihasilkan oleh pengeboman dengan neutron bebas dari nitrogen, litium dan sasaran boron.
Fasilitasi pembelahan uranium 235
Penemuan neutron oleh James Chadwick memudahkan pembelahan nuklear; iaitu pemisahan uranium 235 dari uranium -238, unsur kimia yang terdapat dalam alam semula jadi.
Pengayaan uranium 235 adalah proses yang mana uranium semulajadi tertakluk untuk mendapatkan isotop 235 dan menghasilkan tenaga nuklear. Pembelahan adalah tindak balas nuklear; iaitu, yang dicetuskan dalam nukleus atom.
Reaksi kimia ini berlaku apabila nukleus berat dibahagikan kepada nukleus dua atau lebih kecil dan dalam sesetengah produk sampingan seperti foton (sinar gamma), neutron bebas dan serpihan lain nukleus..
Perjanjian mengenai radiasi bahan radioaktif
Pada tahun 1930 James Chadwick menulis risalah mengenai radiasi bahan radioaktif.
Chadwick berjaya mengukur massa neutron dan menyimpulkan bahawa ia adalah sama dengan proton dengan perbezaan: bahawa ia mempunyai caj elektrik neutral.
Kemudian, beliau menyimpulkan bahawa nukleus atom terdiri daripada neutron dan proton dan bilangan protonnya sama dengan elektron.
Penyelidikan dan sumbangannya terhadap kerja-kerja makmal fizik Universiti Manchester dan Universiti Cambridge di England, adalah kunci kepada pengetahuan tenaga nuklear dan pembinaan model atom Rutherford.
Artikel kepentingan
Model atom Schrödinger.
Model atom Broglie.
Model atom Heisenberg.
Model Atom Perrin.
Model atom Thomson.
Model atom Dalton.
Model atom Dirac Jordan.
Model atom Democritus.
Model Bohr atom.
Rujukan
- J. Chadwick, Kewujudan Neutron, Proc. Roy. Soc A 136 (1932) Diakses pada 18 Disember 2017 dari chemteam.info
- Chadwick (1891-1974). Dirunding mengenai losavancesdelaquimica.com
- James Chadwick - biografi. Dirundingkan dari buscabiografias.com
- Pérez Aguirre, Gabriela. Kimia 1. Pendekatan Constructivist, Volume 1. Rundingan oleh books.google.com
- James Chadwick. Dirujuk di es.wikipedia.org
- Brown, Andrew (1997). Neutron dan Bom: Biografi Sir James Chadwick. Oxford University Press. Pulih dari amazon.co.uk
- James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperolehi daripada: britannica.com
- James Chadwick (ms.). Diperolehi daripada: atomicheritage.org
- James Chadwick (ms.). Diperolehi daripada: famousscientists.org
- James Chadwick - Biografi (2014). Nobel Media AB. Diperolehi daripada: nobelprize.org
- James Chadwick: Biografi & Teori Atom (s.f.). Diperolehi daripada: study.com
- Prinsip sains fizikal (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperolehi daripada: britannica.com
- Wikipedia, Ensiklopedia percuma (2018). Penemuan neutron. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org.