Sir James Chadwick (larawan na naka-post sa artikulo) ay isang English physicist, Nobel Prize winner, na naging tanyag pagkatapos matuklasan ang neutron. Ito ay radikal na binago ang pisika ng panahong iyon at pinahintulutan ang mga siyentipiko na lumikha ng mga bagong elemento, at humantong din sa pagtuklas ng nuclear fission at paggamit nito para sa mga layuning militar at sibilyan. Si Chadwick ay bahagi ng grupo ng mga British scientist na tumulong sa US na bumuo ng atomic bomb noong World War II.
James Chadwick: maikling talambuhay
Si Chadwick ay isinilang sa Bollington, Cheshire, England noong Oktubre 20, 1891, kina John Joseph at Ann Mary Knowles. Nag-aral siya sa lokal na elementarya at mga municipal high school ng Manchester. Noong labing-anim, nakatanggap siya ng iskolarsip mula sa Unibersidad ng Manchester. Sinadya ni James na mag-aral ng matematika, ngunit nagkamali siyang dumalo sa mga panimulang lektura sa pisika at nag-enrol sa espesyalidad na ito. Sa una, nag-aalinlangan siya tungkol sa kanyang desisyon, ngunit pagkatapos ng kanyang unang taon, nakita niyang mas kawili-wili ang kurso. Naka-enroll si Chadwick sa klaseErnest Rutherford, kung saan nag-aral siya ng kuryente at magnetism, at nang maglaon ay inatasan ng guro si James ng isang proyekto sa pagsasaliksik sa radioactive element radium.
Maagang Pananaliksik
Si James Chadwick ay nagtapos noong 1911 at nagpatuloy sa pagtatrabaho kay Rutherford sa pagsipsip ng gamma, na nakakuha ng master's degree noong 1913. Pinadali ng superbisor ang isang research fellowship na nangangailangan sa kanya na magtrabaho sa ibang lugar. Nagpasya siyang mag-aral sa Berlin kasama si Hans Geiger, na bumibisita sa Manchester noong tinatapos ni James ang kanyang master's degree. Sa panahong ito, itinatag ni Chadwick ang pagkakaroon ng tuluy-tuloy na spectrum ng beta radiation, na nagpapahina sa loob ng mga mananaliksik at humantong sa pagtuklas ng mga neutrino.
Paglalakbay sa kampo
Di-nagtagal bago ang Unang Digmaang Pandaigdig, nang ang labanan ay naging hindi maiiwasan, binalaan ni Geiger si Chadwick na bumalik sa England sa lalong madaling panahon. Nataranta si James sa payo ng travel company at nanatili sa isang German POW camp hanggang sa katapusan ng digmaan. Sa loob ng limang taon ng kanyang pagkakulong, nagawang makipag-ayos ni Chadwick sa mga guwardiya at magsagawa ng elementarya na pag-aaral ng fluorescence.
Nagtatrabaho sa Cavendish Laboratory
James Chadwick, na ang talambuhay sa pisika ay nagkaroon ng bawat pagkakataong magtapos noong 1918, salamat sa mga pagsisikap ni Rutherford, muling bumalik sa agham at kinumpirma na ang singil ng nucleus ay katumbas ng atomic number. Noong 1921 siya ay iginawad sa isang research fellowship sa Gonville College, Cambridge.at Keyes, at nang sumunod na taon ay naging katulong ni Rutherford sa Cavendish Laboratory.
Nagtatrabaho araw-araw, nakahanap pa rin siya ng oras para magsagawa ng pananaliksik, ang direksyon na karaniwang iminungkahi ni Rutherford. Si Chadwick at ang kapwa bilanggo na si Charles D. Ellis ay nagpatuloy sa pag-aaral sa Trinity College at kay Rutherford, na nagsasaliksik sa transmutation ng mga elemento sa pamamagitan ng pambobomba gamit ang mga alpha particle (helium nuclei). Isang research team sa Vienna ang nag-ulat ng mga resultang hindi naaayon sa data na nakuha ng Cavendish Laboratory, ang kawastuhan nito ay mahusay na ipinagtanggol ng mga karagdagang eksperimento ni Chadwick at ng kanyang mga kasamahan.
Noong 1925, pinakasalan ni James si Eileen Stuart-Brown. Ang mag-asawa ay may kambal na anak na babae.
Noong kalagitnaan ng 1920s, nagsagawa si James Chadwick ng mga eksperimento upang ikalat ang mga alpha particle na pinaputok sa mga target na gawa sa mga metal, kabilang ang ginto at uranium, at pagkatapos ay ang helium mismo, na ang nucleus ay may parehong masa ng mga alpha particle. Ang pagkakalat ay naging asymmetric, at ipinaliwanag ito ni Chadwick noong 1930 bilang isang quantum phenomenon.
Pagtuklas ng neutron
Noong 1920, iminungkahi ni Rutherford ang pagkakaroon ng isang neutral na particle na tinatawag na neutron upang ipaliwanag ang pagkakaroon ng hydrogen isotopes. Ito ay pinaniniwalaan na ang particle na ito ay binubuo ng isang electron at isang proton, ngunit ang paglabas ng naturang komposisyon ay hindi nakita.
Noong 1930, napag-alaman na nang bombarduhan ang light nuclei ng mga alpha rays na ibinubuga ng polonium, lumitaw ang penetrating radiation na walang electric charge. Gamma ray dapat iyon. Gayunpaman, kapag gumagamit ng isang target na beryllium, ang mga sinag ay naging maraming beses na mas matalim kaysa kapag gumagamit ng iba pang mga materyales. Noong 1931, iminungkahi ni Chadwick at ng kanyang kasamahan na si Webster na ang mga neutral na sinag sa katunayan ay katibayan ng pagkakaroon ng neutron.
Noong 1932, ipinakita ng mag-asawang mananaliksik na sina Irene Curie at Frédéric Joliot na ang radiation mula sa beryllium ay higit na tumatagos kaysa iniulat ng mga naunang mananaliksik, ngunit tinawag din nila itong gamma ray. Binasa ni James Chadwick ang ulat at agad na nagsimulang magtrabaho sa pagkalkula ng masa ng neutral na particle, na maaaring ipaliwanag ang pinakabagong mga resulta. Gumamit siya ng beryllium radiation upang bombahin ang iba't ibang elemento at nalaman na ang mga resulta ay pare-pareho sa pagkilos ng isang neutral na particle na may mass na halos magkapareho sa isang proton. Ito ay naging pang-eksperimentong kumpirmasyon ng pagkakaroon ng neutron. Noong 1925, natanggap ni Chadwick ang Nobel Prize sa Physics para sa tagumpay na ito.
Mula sa neutron hanggang sa nuclear reaction
Ang neutron ay mabilis na naging kasangkapan para sa mga physicist, na ginamit ito upang tumagos sa mga atomo ng mga elemento at baguhin ang mga ito, kaya hindi ito naitaboy ng positively charged na nuclei. Kaya, inihanda ni Chadwick ang paraan para sa fission ng uranium-235 at ang paglikha ng mga sandatang nuklear. Noong 1932, para sa mahalagang pagtuklas na ito, ginawaran siya ng Hughes Medal at noong 1935 ng Nobel Prize. Pagkatapos ay nalaman niya na natuklasan ni Hans Falkenhagen ang neutron sa parehong oras tulad niya, ngunit natatakot na i-publish ang kanyang mga resulta. Mahinhin na siyentipikong Alemantumanggi sa isang alok na ibahagi ang Nobel Prize, na ginawa siyang James Chadwick.
Ang pagtuklas ng neutron ay naging posible upang lumikha ng mga elemento ng transuranium sa mga laboratoryo. Ito ang naging impetus para sa pagtuklas ng Nobel laureate na si Enrico Fermi ng mga reaksyong nuklear na dulot ng mabagal na mga neutron, at ang pagtuklas ng mga German chemist na sina Otto Hahn at Strassmann ng nuclear fission, na humantong sa paglikha ng mga sandatang nuklear.
Paggawa sa atomic bomb
Noong 1935, naging propesor ng pisika si James Chadwick sa Unibersidad ng Liverpool. Bilang resulta ng 1940 Frisch-Peierls memorandum sa advisability ng pagbuo ng isang nuclear bomb, siya ay hinirang sa MAUD committee, na nag-imbestiga sa isyung ito nang mas detalyado. Noong 1940 binisita niya ang Hilagang Amerika sa misyon ng Tizard upang magtatag ng kooperasyon sa pagsasaliksik ng nuklear. Pagkatapos bumalik sa UK, nagpasya siyang walang gagana hanggang sa matapos ang digmaan.
Noong Disyembre ng taong iyon, si Francis Simon, na nagtrabaho sa MAUD, ay nakahanap ng paraan upang paghiwalayin ang uranium-235 isotope. Sa kanyang ulat, binalangkas niya ang pagtatantya ng gastos at teknikal na detalye para sa paglikha ng isang malaking negosyo para sa pagpapayaman ng uranium. Nang maglaon ay isinulat ni Chadwick na noon lamang niya napagtanto na ang isang bombang nuklear ay hindi lamang posible ngunit hindi maiiwasan. Mula sa sandaling iyon, kailangan na niyang magsimulang uminom ng mga pampatulog. Karaniwang sinuportahan ni James at ng kanyang grupo ang U-235 na bomba at inaprubahan ang paghihiwalay nito sa pamamagitan ng diffusion mula sa U-238 isotope.
Ang resulta ng buhay
Hindi nagtagal ay umalis na siyasa Los Alamos, ang punong-tanggapan ng Manhattan Project, at, kasama ni Niels Bohr, ay nagbigay ng mahalagang payo sa mga nag-develop ng atomic bomb na ibinagsak sa Hiroshima at Nagasaki. Si Chadwick James, na ang mga natuklasan ay lubhang nagbago sa takbo ng kasaysayan ng tao, ay naging knighted noong 1945.
Sa pagtatapos ng World War II, bumalik siya sa kanyang post sa Liverpool. Nagretiro si Chadwick noong 1958. Pagkatapos gumugol ng sampung taon sa North Wales, bumalik siya sa Cambridge noong 1969, kung saan siya namatay noong 24 Hulyo 1974.
