James Chadwick: biografie, fotky, objevy

Sir James Chadwick (foto zveřejněný v článku) je anglický fyzik, laureát Nobelovy ceny, který získal slávu po objevení neutronu. To radikálně změnilo fyziku té doby a umožnilo vědcům vytvořit nové prvky a také vedlo k objevení rozdělení jádra a jeho použití pro vojenské a mírové účely. Chadwick byl členem skupiny britských vědců, kteří pomohli USA vyvinout atomovou bombu během druhé světové války.

James Chadwick: Krátká biografie

Chadwick se narodil v Bellingtonu v Cheshire v Anglii dne 20. října 1891 v rodině Johna Josepha a Ann Mary Knowlesové. Studoval na místních základních a Manchesterských obecních středních školách. V šestnácti letech obdržel stipendium na univerzitě v Manchesteru. James zamýšlel studovat matematiku, ale mylně se zúčastnil přednášek o fyzice a vstoupil do této specializace. Nejprve se obával svého rozhodnutí, ale po prvním roce tréninku našel kurz zajímavější. Chadwick byl zařazen do třídy Ernest Rutherford, kde on studoval elektřinu a magnetismus, a později instruktor jmenoval James výzkumný projekt na radioaktivním prvku radium.

Časný výzkum

James Chadwick absolvoval v roce 1911 a pokračoval v práci s Rutherford nad absorpcí záření gama s magisterským titulem v roce 1913. Vedoucí práce přispěl ke svému účelu výzkumných grantů, které vybízejí k práci jinde. Rozhodl se studovat v Berlíně s Hansem Geigerem, který navštívil Manchester v době, kdy James získal magisterský titul. Během tohoto období založil Chadwick existenci kontinuálního spektra beta záření, které odrazilo výzkumníky a vedlo k objevení neutrin.

Povolení kempu

Krátce před první světovou válkou, kdy se nepřátelství stalo nevyhnutelným, Geiger varoval Chadwicka, aby se co nejdříve vrátil do Anglie. James byl zmatený radou cestovní společnosti a zůstal v německém vězeňském táboře až do konce války. Během pěti let jeho uvěznění se Chadwickovi podařilo dosáhnout dohody se strážci a provádět základní vyšetřování fluorescence.

Práce v laboratoři Cavendish

James Chadwick, jehož biografie ve fyzice by mohla skončit v roce 1918, díky úsilí Rutherforda opět se vrátila k vědě a potvrdila, že jaderný náboj bylo stejné jako atomové číslo. V roce 1921 získal výzkumné stipendium na Cambridge College of Gonville a Keith a následující rok se stal asistentem Rutherforda v laboratoři Cavendish.

Pracoval každý den, ale stále našel čas na výzkum, jehož směrem obecně navrhl Rutherford. Chadwick a kamarád závěr Charles D. Ellis pak pokračoval ve studiu Kolej a Rutherford, vyšetřování transmutační prvky, když jsou bombardovány částicemi alfa (jádra hélia). Výzkumný tým ve Vídni oznámil výsledky, které nebyly v souladu s údaji získanými laboratoří Cavendish, jejichž správnost byla obratně chráněna dalšími pokusy Chadwicka a jeho kolegů.

V roce 1925 se James oženil s Eileen Stewart-Brown. Pár měl dvojčata.

V polovině 1920 James Chadwick provádí pokusy rozptylu částic alfa v cílové střílí z kovů, včetně zlata a uran, a pak se většina helia, jehož jádro má stejnou hmotnost s alfa částice. Rozptyl se ukázal být asymetrický a Chadwick to vysvětlil v roce 1930 jako kvantový jev.

Zjišťování neutronů

V roce 1920 navrhl Rutherford existenci elektricky neutrálních částic, nazývaných neutrony, aby vysvětlili existenci izotopů vodíku. Předpokládá se, že tato částice se skládají z elektronu a protonu, ale nebyla detekována žádná emise takové kompozice.

V roce 1930 bylo zjištěno, že když byly lehké jádra bombardovány alfa paprsky emitovanými poloniem, pronikající záření se objevilo bez elektrického náboje. Předpokládalo se, že to jsou gama záření. Nicméně, při použití cíle berylia, paprsky se ukázaly být mnohem více pronikavé než u jiných materiálů. V roce 1931 Chadwick a jeho kolega Webster naznačili, že neutrální paprsky skutečně svědčí o existenci neutronu.

V roce 1932, ženatý několik výzkumníků Irena Curie a Frederic Joliot ukázaly, že berylium záření bylo pronikavější než ty, které uvádí předchozími výzkumníky, ale také tzv to gama paprsky. James Chadwick přečetl zprávu a okamžitě začal pracovat na výpočtu hmotnosti neutrálních částic, který by mohl vysvětlit nejnovější výsledky. Využil berylliové záření k bombardování různých prvků a zjistil, že výsledky jsou v souladu s působením neutrální částice s hmotností téměř identickou hmotnost protonu. Toto se stalo experimentálním potvrzením existence neutronu. V roce 1925 dostal Chadwick za tento úspěch Nobelovu cenu za fyziku.

Od neutronu k jaderné reakci

Neutron se rychle stal nástrojem fyziků, kteří ho použili k proniknutí do atomů prvků a jejich transformací, takže jádra s pozitivním nábojem neodrazili. Tak Chadwick připravil cestu pro rozdělení uranu-235 a vytvoření jaderných zbraní. V roce 1932 pro tento významný objev získal medaili Hughesa av roce 1935 získal Nobelovu cenu. Pak se dozvěděl, že Hans Falkenhagen objevil neutron současně s ním, ale bál se vytisknout jeho výsledky. Německý vědec skromně odmítl nabídku sdílet Nobelovu cenu, kterou mu udělil James Chadwick.

Objev neutronu umožnil vytvořit v laboratořích transuranové prvky. To vedlo k objevu nositel Nobelovy ceny Enrico Fermi jaderných reakcí vyvolaných pomalými neutrony, a objev německých chemiků Otto Hahn a Strassmann jaderného štěpení, což mělo za následek vytvoření jaderné zbraně.

Práce na atomové bombě

V roce 1935 se James Chadwick stal profesorem fyziky na univerzitě v Liverpoolu. Výsledkem memoranda Frish-Peierls z roku 1940 o proveditelnosti založení jaderná bomba byl jmenován do výboru MAUD, který tuto záležitost podrobněji prošetřil. V roce 1940 navštívil Severní Ameriku s posláním Tizardu, aby založil spolupráci při provádění jaderného výzkumu. Po návratu do Spojeného království se rozhodl, že se nic nestane, dokud válka skončí.

V prosinci téhož roku nalezl Francis Simon, který pracoval u MAUD, možnost oddělení izotopu uranu-235. Ve své zprávě uvedl odhad nákladů a technickou specifikaci pro vytvoření velkého podniku obohacování uranu. Později Chadwick napsal, že teprve tehdy to uvědomil jaderná bomba bylo nejen možné, ale také nevyhnutelné. Od té chvíle musel začít užívat spací prášky. James a jeho skupina obecně podporovaly bombu z U-235 a schválila její izolaci difúzí z izotopu U-238.

Výsledek života

Brzy odešel do Los Alamos, sídle Manhattan projekt, a spolu s Niels Bohr dával cenné rady, aby vývojáři atomových bomb na Hirošimu a Nagasaki. Chadwick James, jehož objevy radikálně změnily průběh lidských dějin, byl v roce 1945 vyznamenán rytířem.

Po druhé světové válce se vrátil na místo v Liverpoolu. Chadwick rezignoval v roce 1958. Poté, co strávil deset let v Severním Walesu, vrátil se do Cambridge v roce 1969, kde zemřel 24. července 1974.