Что открыл джеймс чедвик
Нобелевские лауреаты: Джеймс Чедвик. Премия за нейтральность
Как скромность не позволила истинному англичанину указать на ошибку и привела его к Нобелевской премии, читайте в нашем новом выпуске рубрики «Как получить Нобелевку».
Сэр Джеймс Чедвик
Родился 20 октября 1891 года, Боллингтон, графство Чешир, Великобритания
Умер 24 июля 1974 года, Кембридж, Великобритания
Нобелевская премия по физике 1935 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие нейтрона» (for the discovery of the neutron).
Наш сегодняшний герой родился близ Манчестера, в городе Боллингтоне. Его семья была если не в самом низу социальной лестницы, то близко к нему: Джон Джозеф Чедвик владел боллингтонской прачечной. Джеймс стал старшим из четырех детей Джона и Энн Мэри Чедвик. Окончив начальные классы по месту рождения, Чедвик отправился в Манчестер в среднюю школу. Там он показал такие успехи в математике, что стало ясно (по крайней мере, учителям и родителям): перед ними будущий Коши или Лагранж. И нужно продолжить обучение математике в пределе мечтаний — Манчестерском университете.
И тут произошла роковая случайность. То ли Джеймс зашел не в тут дверь, то ли приемная комиссия не очень поняла, но вместо математики провели собеседование по физике. А он был слишком вежлив и застенчив, чтобы прервать собеседование и сказать, что происходит что-то не то. Видимо, интуиция у Чедвика была еще более развита, чем его математические способности, потому что через три года он окончил Манчестерский университет с отличием и пришел работать в лабораторию, где уже трудились два выдающихся физика.
Один из них был даже физиком в квадрате и говорил, что все науки делятся на физику и коллекционирование марок, за что и получил «Нобелевку» по химии. Второй так и не стал нобелиатом, но зато прославил свое имя в приборе. В общем, именно в то время, когда Чедвик начал заниматься наукой, в той лаборатории, где он начал свой научный путь, Эрнест Резерфорд и Ханс Гейгер открывали ядро атома. Помните тот знаменитый эксперимент, когда тонкую фольгу бомбардируют альфа-частицами и какое-то их количество внезапно отражается назад.
Это был 1909 год. Чедвику всего 18, но он уже стартовал с высшего уровня современной ему науки.
Джеймс Чедвик
Sir James Chadwick
Джеймс Чедвик родился 20 октября 1891 года в городе Боллингтон, Англия. Мальчик являлся старшим из четырех детей в семье владельца прачечной. Окончив местную начальную и манчестерскую муниципальную среднюю школу в 1908 году, молодой человек поступил в Манчестерский университет, собираясь изучать математику. По недоразумению с ним провели собеседование по физике. Слишком скромный, чтобы указать на ошибку, решил сменить специализацию. Через три года окончил университет с отличием по физике.
В 1921 году Чедвик стал доктором физических наук и получил место в ученом совете Гонвилл-энд-Кайус-колледжа. Все это время занимался изучением распада легких ядер под воздействием бомбардировки альфа-частицами. Мысль о нейтральной частице не оставляла его, и он искал способ доказать ее существование. В 1930 году заметил, что при бомбардировке бериллия альфа-частицами материал испускает особое излучение, обладающее повышенной проникающей силой.
В 1932 году, работая в исследовательском институте в Кембридже, Чедвик сделал фундаментальное открытие в области ядерной физики. Ученый обнаружил доселе неизвестную частицу в ядре атома, которая стала известна как нейтрон. Такое название частица получила из-за отсутствия какого-либо электрического заряда. Мысль о существовании этой элементарной частицы пришла в голову Чедвику еще в годы его ученичества, когда работал с Резерфордом. Вместе выяснили, что атом в целом нейтрален, потому что заряд протонов в ядре совпадает с зарядом электронов. Но это совершенно не объясняло массы ядер, которая значительно превышала массу протонов, которые должны были в нем находиться. Единственным исключением являлся атом водорода.
Открытие нейтрона, нейтральной частицы, которая не отталкивалась от положительного ядра и могла выбивать из него протоны, стало первым шагом к расщеплению ядра урана. За важное открытие Чедвик получил в 1935 году Нобелевскую премию. Тогда же перешел в Ливерпульский университет, чтобы создать новый центр физических ядерных исследований. Здесь ученый следил за модернизацией университетского оборудования и руководил строительством циклотрона: установки для ускорения заряженных частиц.
Получив дворянское звание, Чедвик являлся обладателем почетных степеней нескольких британских университетов и являлся членом многих научных обществ и академий мира. Кроме Нобелевской премии, ученый награжден медалью Хьюгса и медалью Копли Королевского общества, медалью «За заслуги» правительства США, медалью Франклина Франклиновского института и медалью Гутри Физического института в Лондоне.
Джеймс Чедвик скончался 24 июля 1974 года в английском городе Кембридж.
20 октября 1891 г. родился Джеймс Чедвик, открывший нейтрон
129 лет назад родился известный английский физик Джеймс Чедвик — первооткрыватель нейтрона и фотоядерной реакции, член Лондонского королевского общества, лауреат Нобелевской премии (1935 год).
Свою судьбу с физикой Чедвик связал совершенно случайно. Он собирался стать математиком, но придя на собеседование в Манчестерский университет, по ошибке встал не в ту очередь и попал на экзамен к физикам. Таким образом абитуриент, не желая признавать свой промах, сдал экзамены по физике и впоследствии остался в этой науке на всю жизнь.
Джеймс Чедвик изучал различные аспекты радиоактивности в Манчестерском университете под руководством Нобелевского лауреата (и первооткрывателя протона) Эрнеста Резерфорда. Вместе со своим наставником Чедвик научился превращать атомы одних химических элементов в атомы других, обрабатывая их альфа-излучением. Одновременно они обнаружили возникающее при этом ионизирующее излучение.
Однажды Резерфорд предложил своему ученику попробовать найти гипотетическую нейтральную частицу. Резерфорд видел возможность ее практического применения для бомбардировки ядер атома. В 1932 году Чедвик действительно обнаружил нейтрон при облучении бериллия альфа-частицами. Он отправил письмо с итогами своей работы в журнал Nature, статья называлась «Возможное существование нейтрона». Этому открытию предшествовала работа немецких физиков Вальтера Боте и Ханса Беккера (1930 г.), в ходе которой было обнаружено, что при бомбардировке альфа-частицами бериллия возникает излучение, обладающее большой проникающей силой. Ученые тогда решили, что это гамма-излучение.
НЕЙТРОН (n) — нейтральная элементарная частица с массой, незначительно превышающей массу протона. Нейтроны устойчивы только в составе ядер. Свободный нейтрон нестабилен, распадается на протон и электрон в среднем за время 15,3 мин. Источниками нейтронов являются ядерные реакторы, ядерные взрывы, ускорители заряженных частиц, термоядерные установки и др. В отличие от заряженных частиц, нейтроны легко проникают в ядра и захватываются ими. Источник.
Позднее эксперимент немцев повторили французские физики Фредерик Жолио и Ирен Жолио-Кюри. Они помещали различные поглощающие материалы между бомбардируемым бериллием и ионизационной камерой, выполнявшей роль регистратора излучения. Взяв в качестве поглотителя парафин (богатый водородом), они обнаружили увеличение, а не уменьшение излучения, выходящего из него. Тяжелая нейтральная частица, выбитая из атома бериллия альфа-частицей, в свою очередь выбивала протоны из парафина. Этот эксперимент также считается одним из первых свидетельств обнаружения нейтрона.
Примечательно, что Эрнест Резерфорд теоретически предсказал открытие нейтрона за 12 лет до того, как это произошло.
За обнаружение новой частицы Джеймс Чедвик был награжден Нобелевской премией в 1935 году. Это открытие привело ученых к новой концепции строения атома, которая лучше согласуется с распределением энергии внутри атомных ядер. Стало понятно, что нейтрон образует один из важнейших строительных кирпичиков нашего мироздания.
Материал подготовлен на основе информации из открытых источников.
ЧЕДВИК Джеймс
Смотреть что такое «ЧЕДВИК Джеймс» в других словарях:
Чедвик Джеймс — Чедвик (Chadwick) Джеймс (20.10.1891, Манчестер, ‒ 24.7.1974), английский физик, член Лондонского королевского общества (1927). Ученик Э. Резерфорда. Окончил Манчестерский и Кембриджский университеты. В 1923‒35 преподавал в Кембриджском… … Большая советская энциклопедия
Чедвик, Джеймс — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
Чедвик Джеймс — Сэр Джеймс Чедвик (Sir James Chadwick; 20 октября 1891, Боллингтон, Чешир 24 июля 1974, Кембридж) английский физик, известный за открытие нейтрона, член Лондонского королевского общества (1927), лауреат Нобелевской премии по физике за 1935 год.… … Википедия
Чедвик — Чедвик, Чедуик (англ. Chadwick) английская фамилия и топоним. Топонимы Чедвик деревня в штате Иллинойс (США); Чедвик горная вершина в архипелаге Шпицберген. Фамилия Чедвик, Джеймс физик, открыватель нейтрона; Чедвик,… … Википедия
ЧЕДВИК — (Chadwick), сэр Джеймс (1891 1974), английский физик, который открыл НЕЙТРОН, дал ему название и участвовал в создании атомной бомбы. Исследовал радиоактивность вместе с Резерфордом в Кевендишевской лаборатории в Кембридже. В 1920 г. Резерфорд… … Научно-технический энциклопедический словарь
Джеймс Чедвик — Сэр Джеймс Чедвик (Sir James Chadwick; 20 октября 1891, Боллингтон, Чешир 24 июля 1974, Кембридж) английский физик, известный за открытие нейтрона, член Лондонского королевского общества (1927), лауреат Нобелевской премии по физике за 1935 год.… … Википедия
Чедвик Джэймс — Сэр Джеймс Чедвик (Sir James Chadwick; 20 октября 1891, Боллингтон, Чешир 24 июля 1974, Кембридж) английский физик, известный за открытие нейтрона, член Лондонского королевского общества (1927), лауреат Нобелевской премии по физике за 1935 год.… … Википедия
Чедвик, Джэймс — Сэр Джеймс Чедвик (Sir James Chadwick; 20 октября 1891, Боллингтон, Чешир 24 июля 1974, Кембридж) английский физик, известный за открытие нейтрона, член Лондонского королевского общества (1927), лауреат Нобелевской премии по физике за 1935 год.… … Википедия
Джеймс Чедвик Биография, атомная модель, эксперименты, вклады
Джеймс Чедвик (1891-1974) был ведущим английским физиком, признанным за открытие нейтрона в 1932 году. Вскоре после этого, в 1935 году, он был удостоен Нобелевской премии по физике за вклад в научное сообщество. Озабоченность Чедвика нейтральными обвинениями возникла примерно за 10 лет до того, как он смог проверить его существование..
биография
начало
Чедвик родился в городе Боллингтон, на северо-востоке Англии, 20 октября 1891 года. Он был сыном двух скромных рабочих: его отец работал в железнодорожной системе, а его мать была домашней прислугой..
С раннего возраста Чедвик выделялся как замкнутый и чрезвычайно умный ребенок. Он начал среднюю школу в Манчестере, и в 16 лет выиграл стипендию для изучения чистой физики в ныне вымершем Университете Виктории в Манчестере..
Академическое образование
Молодой ученый физик начал учебу в университете в 1908 году, в возрасте 17 лет..
У него была выдающаяся карьера в академии, и в последний год его карьеры он отвечал за исследование Нобелевской премии Эрнеста Резефорда по распаду элементов и химии радиоактивных веществ..
Получив ученую степень по физике в 1911 году, он поступил в магистратуру по физике, которая успешно завершилась в 1913 году. В течение этого времени он продолжал работать рука об руку с Резефордом в своей лаборатории..
Позже он получил профессиональную стипендию, которая позволила ему переехать в Берлин, Германия, чтобы углубить исследования по бета-излучению рядом с немецким физиком Хансом Гейгером в Technische Hochschule..
Во время своего пребывания в Берлине он начал Первую мировую войну в июле 1914 года. По обвинению в шпионаже он был интернирован в концлагерь для мирных жителей в Рухлебене до 1918 года..
В 1919 году Чедвик вернулся в Англию и начал докторскую степень в Кембриджском университете. В то же время он присоединился к исследовательской работе Резефорда, который в то время возглавлял Кавендишскую лабораторию известного учреждения.
В 1921 году, в возрасте 21 года, он получил докторскую степень (Ph.D. Доктор философии), представляя специальную исследовательскую работу по ядерным силам и атомным номерам.
В 1923 году он был назначен помощником директора по исследованиям в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Чедвик служил в этой роли до 1935 года, когда он решил переехать в Ливерпульский университет.
Профессиональная карьера
Благодаря его научному вкладу он стал достойным медали Хьюза в 1932 году. Это признание, присуждаемое Лондонским королевским обществом, вознаграждает тех, кто делает открытия в области физических наук и / или их практического применения..
В 1935 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике за открытие нейтрона как элементарной частицы без электрического заряда, расположенного в атомном ядре..
Во время Второй мировой войны Чедвик принимал активное участие в британском комитете МАУД, комиссии, созданной для анализа возможности использования ядерных технологий при изготовлении бомбы..
В этот период Чедвик выделялся своим остроумием и политическим равновесием, поскольку его предложения послужили мостом для переговоров о сотрудничестве в области исследований между Соединенным Королевством, Канадой и Соединенными Штатами..
Манхэттенский проект
К концу Второй мировой войны Чедвик принял эстафету британской миссии в Манхэттенском проекте. Последний был совместным исследовательским проектом Соединенных Штатов, Великобритании и Канады с целью разработки первой атомной бомбы..
Чедвик имел свободный доступ ко всей конфиденциальной информации проекта: проектам, планам, данным, бюджетам и т. Д., Несмотря на то, что он был гражданским лицом, а не американцем; Стоит отметить, что оба условия были эксклюзивными для участия в проекте.
Позже он был назначен английским джентльменом в 1945 году, а год спустя Э. UU. наградил его медалью за заслуги за вклад в Манхэттенский проект.
Ядерный арсенал для Англии
В конце Второй мировой войны Чедвик с большим импульсом поддержал инициативу Соединенного Королевства о разработке собственного ядерного арсенала..
Для достижения этой цели Чедвик был избран членом Британского консультативного комитета по атомной энергии, а также участвовал в качестве представителя Соединенного Королевства в Комиссии Организации Объединенных Наций по атомной энергии..
Около 1948 года Джеймс Чедвик работал профессором в колледже Гонвиль и Гай Кембриджского университета. Затем, в 1950 году, он был снова награжден Королевским обществом Лондона при получении медали Копли.
8 лет спустя он решает добровольно уйти в отставку в Северный Уэльс. Джеймс Чедвик умер 24 июля 1974 года в городе Кембридж.
Атомная модель Чедвика
Атомная модель Чедвика фокусируется на моделировании атомного ядра, состоящего не только из протонов (положительные заряды), но и из нейтронов (нейтральные заряды).
Революция Чедвика продемонстрировать существование нейтральных частиц возникла в 1920-х годах, однако в то время ведущий ученый делал множество попыток напрасно. Десять лет спустя Чедвик повторил эксперименты Ирины Жолио-Кюри (дочери Марии Кюри и Пьера Кюри) и Фредерика Жолиота (мужа Ирины) во Франции.
Эта пара ученых добилась вытеснения протонов из образца парафина с помощью гамма-лучей.
Чедвик считал, что излучение гамма-лучей содержит нейтральные частицы, и что именно эти частицы попали в образец воска, что впоследствии привело к выделению протонов из воска..
Поэтому он попытался повторить эти эксперименты в Кавендишской лаборатории и использовал полоний, который использовался Кюри в качестве источника гамма-излучения, для облучения бериллия альфа-частицами..
Затем это излучение воздействовало на подобный образец парафинового воска, и протоны указанного образца были сильно выброшены из материала..
Поведение протонов наблюдалось через небольшую ионизационную камеру, адаптированную к эксперименту самим Чедвиком..
Чедвик обнаружил, что поведение протонов, высвобождаемых воском, можно объяснить только в том случае, если эти частицы попали в другие электрически нейтральные частицы с очень похожей массой..
Спустя две недели Джеймс Чедвик опубликовал статью в научном журнале природа о возможном существовании нейтронов.
Тем не менее, Чедвик задумал модель первоначально, полагая, что нейтрон был устройством, состоящим из протона и электрона, который генерировал нейтральный заряд. Позже немецкий физик Вернер Гейзенберг показал, что нейтрон является уникальной и элементарной частицей.
эксперименты
После открытия нейтрона Чедвик сосредоточился на том, чтобы идти дальше и дальше в отношении характеристики этого нового атомного компонента..
Открытие нейтрона и атомная модель Чедвика произвели революцию в традиционном взгляде на науку, учитывая столкновения нейтронов с атомными ядрами и изгнание протонов за пределы атома..
Благодаря этому процессу во всем мире было проведено множество экспериментов, мотивированных открытием Чедвика, чтобы вызвать превращение некоторых нейтронов в протоны..
Поскольку каждый химический элемент идентифицируется в соответствии с количеством протонов, которыми он обладает, предыдущие эксперименты открыли дверь для создания и / или открытия новых химических элементов с большим количеством протонов в его распоряжении..
Ядерное деление
Чедвик подчеркнул свой более поздний анализ использования нейтронов для разделения атомов тяжелых ядер на несколько более мелких ядер в процессе ядерного деления..
Чедвик даже финансировал покупку ускорителя частиц во время своего пребывания в Ливерпуле, и для этого он использовал часть средств, полученных в результате получения Нобелевской премии в 1935 году..
Вклад Чедвика в науку
Среди вкладов Джеймса Чедвика в науку выделяется открытие нейтрона, за которое он получил Нобелевскую премию по физике 1935 года. Он также участвовал в создании атомной бомбы в Соединенных Штатах, писал о радиации радиоактивных веществ и обнаружил тритий.
Открытие нейтрона
Во время своих исследований в Кавендишской лаборатории в Кембридже Резерфорд и Чедвик провели эксперименты с альфа-частицами, чтобы исследовать природу атомного ядра. Стоит отметить, что атомное ядро было открыто Резерфордом в 1911 году..
Эти исследования были проведены путем анализа излучения, которое никогда прежде не было видно из бериллия, когда этот материал подвергался бомбардировке альфа-частиц..
Это излучение состояло из частиц с массой, очень похожей на массу протона, но без электрического заряда. Эти частицы были названы нейтронами, из-за нейтральности их состава.
Чедвик сделал это открытие в середине 1932 года, и этим он определил предпосылки атомной модели Чедвика, подробности которой подробно описаны в следующем разделе этой статьи..
Ядерные исследования
Чедвик обнаружил, что, бомбардируя атом элемента нейтронами, ядро этого материала можно проникнуть и разделить, генерируя значительное количество энергии.
Чедвик сотрудничал в создании атомной бомбы вместе с другими американскими и канадскими учеными в период с 1943 по 1945 год..
Открытие трития
Тритий уже был идентифицирован в 1911 году английским ученым Джозефом Джоном Томсоном, но он полагал, что это трехатомная молекула.
Эрнест Резерфорд уже объявил об этом, но только в 1934 году Чедвик, работая в команде Резерфорда, классифицировал его как изотоп водорода..
Тритий является радиоактивным изотопом водорода, символ которого ³H. Он состоит из ядра, образованного протоном и двумя нейтронами.
Тритий генерируется бомбардировкой нейтронами, не содержащими азот, литий и бор..
Облегчение деления урана 235
Эта химическая реакция происходит, когда тяжелое ядро делится на два или более меньших ядра и в некоторых побочных продуктах, таких как фотоны (гамма-лучи), свободные нейтроны и другие фрагменты ядра..
Договор о радиоактивных веществах
В 1930 году Джеймс Чедвик написал трактат о радиации радиоактивных веществ.
Чедвик сумел измерить массу нейтрона и пришел к выводу, что он похож на протон с той разницей, что он имеет нейтральный электрический заряд.
Затем он пришел к выводу, что атомное ядро состоит из нейтронов и протонов и что число протонов было похоже на количество электронов.
Его исследования и вклад в работу лаборатории физики Манчестерского университета и Кембриджского университета в Англии были ключевыми для познания ядерной энергии и построения атомной модели Резерфорда..