Джеймс чедвік: біографія, фото, відкриття
Відео: 16 століття - Фернан Магеллан -історія відкриття протоки з Атлантичного океану в Тихий океан
Сер Джеймс Чедвік (фото розміщено в статті) - англійський фізик, лауреат Нобелівської премії, який здобув популярність після відкриття нейтрона. Це докорінно змінило фізику того часу і дозволило вченим створювати нові елементи, а також привело до відкриття розщеплення ядра і його використання у військових і мирних цілях. Чедвік входив до групи британських вчених, які під час Другої світової війни допомагали США розробляти атомну бомбу.
Відео: Хто такий капітан Кук. Документальний фільм
Джеймс Чедвік: коротка біографія
Чедвік народився в Боллінгтоне, Чешир, Англія 20 жовтня 1891 року, в родині Джона Джозефа і Енн Мері Ноулз. Навчався в місцевій початковій і манчестерської муніципальній середній школах. У шістнадцять отримав стипендію Університету Манчестера. Джеймс мав намір вивчати математику, але помилково відвідував ознайомчі лекції з фізики і вступив на цю спеціальність. Спочатку у нього були побоювання з приводу свого рішення, але після першого року навчання він знайшов курс більш цікавим. Чедвік був зарахований в клас Ернеста Резерфорда, де він вивчав електрику і магнетизм, а пізніше викладач призначив Джеймсу дослідний проект по радіоактивному елементу радію.
ранні дослідження
Джеймс Чедвік закінчив університет в 1911 році і продовжував працювати у Резерфорда над поглинанням гамма-випромінювання, отримавши ступінь магістра в 1913 р Науковий керівник сприяв призначенню йому науково-дослідницької стипендії, яка вимагала роботи в іншому місці. Він вирішив вчитися в Берліні у Ганса Гейгера, який відвідав Манчестер в той час, коли Джеймс отримував ступінь магістра. У цей період Чедвік встановив існування безперервного спектру бета-випромінювання, що збентежило дослідників і привело до відкриття нейтрино.
Путівка в табір
Незадовго до Першої світової війни, коли військові дії стали невідворотними, Гейгер попередив Чедвіка, щоб той повернувся в Англію якомога швидше. Джеймс був збитий з пантелику порадами туристичної компанії і до кінця війни перебував у німецькому таборі для військовополонених. За п`ять років свого ув`язнення Чедвік вдалося домовитися з охоронцями і провести елементарні дослідження флуоресценції.
Робота в Кавендішської лабораторії
Джеймс Чедвік, біографія якого в фізиці мала всі шанси завершитися в 1918 році, завдяки зусиллям Резерфорда знову повернувся в науку і підтвердив, що заряд ядра дорівнював атомному номеру. У 1921 році він був нагороджений науково-дослідницької стажуванням в кембріджському коледжі Гонвілл і Киза, а в наступному році став помічником Резерфорда в Кавендішської лабораторії.
Працюючи кожен день, він все ж знайшов час для проведення досліджень, напрямок яких в цілому було запропоновано Резерфордом. Чедвік і його товариш по укладенню Чарльз Д. Елліс потім продовжили навчання в Трініті-коледжі і у Резерфорда, досліджуючи трансмутації елементів при бомбардуванні альфа-частками (ядрами гелію). Дослідницька група в Відні повідомила про результати, які не узгоджувалися з даними, отриманими Кавендішськой лабораторією, правильність яких була вміло захищена подальшими експериментами Чедвіка і його колег.
У 1925 році Джеймс одружився на Ейлін Стюарт-Браун. У пари народилися доньки-близнюки.
У середині 1920 років Джеймс Чедвік проводив експерименти з розсіювання альфа-частинок, вистрілює в мішені з металів, в тому числі золота і урану, а потім самого гелію, ядро якого має однакову масу з альфа-частками. Розсіювання виявилося асиметричним, і Чедвік пояснив це в 1930 році як квантове явище.
відкриття нейтрона
Ще в 1920 р Резерфорд припустив існування електрично нейтральної частинки, названої нейтроном, щоб пояснити існування ізотопів водню. Вважали, що ця частка складалася з електрона і протона, але емісія такої композиції не була виявлена.
Відео: Андрій Аствацатуров: "Джеймс Джойс і Джон Апдайк: модерністи в пошуках стародавніх міфів" (29.11.2015г.)
У 1930 році було встановлено, що при бомбардуванні легких ядер альфа-променями, що випускаються полонієм, виникало проникаюче випромінювання без електричного заряду. Передбачалося, що це гамма-промені. Однак при використанні берилієвою мішені промені виявилися у багато разів більше проникаючими, ніж при використанні інших матеріалів. У 1931 році Чедвік і його колега Уебстер припустили, що нейтральні промені насправді свідчили про існування нейтрона.
У 1932 році подружжя дослідників Ірен Кюрі і Фредеріка Жоліо показала, що випромінювання берилію було більш проникаючим, ніж повідомлялося попередніми дослідниками, але вони також називали його гамма-променями. Джеймс Чедвік прочитав доповідь і відразу ж приступив до роботи з розрахунку маси нейтральної частинки, яка б могла пояснити останні результати. Він використовував випромінювання берилію для бомбардування різних елементів і встановив, що результати узгоджуються з впливом нейтральної частинки з масою, майже ідентичною масі протона. Це стало експериментальним підтвердженням існування нейтрона. У 1925 році за це досягнення Чедвік отримав Нобелівську премію з фізики.
Відео: Філадельфійська Історія (з субтитрами)
Від нейтрона до ядерної реакції
Нейтрон швидко став інструментом фізиків, які використовували його для проникнення в атоми елементів і їх перетворення, так позитивно заряджені ядра його не відштовхує. Таким чином, Чедвік підготував шлях до поділу урану-235 і створення ядерної зброї. У 1932-му за це важливе відкриття його нагородили медаллю Хьюза і в 1935-м Нобелівською премією. Потім він дізнався, що Ганс Фалькенхаген відкрив нейтрон одночасно з ним, але побоявся надрукувати свої результати. Німецький вчений скромно відмовився від пропозиції розділити Нобелівську премію, яку зробив йому Джеймс Чедвік.
Відкриття нейтрона дозволило створювати трансуранові елементи в лабораторіях. Це послужило поштовхом до відкриття лауреатом Нобелівської премії Енріко Фермі ядерних реакцій, що викликаються уповільненими нейтронами, і виявлення німецькими хіміками Отто Ганом і Штрассманом ділення ядер, що мало наслідком створення ядерної зброї.
Робота над атомною бомбою
У 1935 р Джеймс Чедвік став професором фізики в університеті Ліверпуля. За підсумками меморандуму Фріша-Пайерлса 1940 року про доцільність створення ядерної бомби він був призначений в комітет MAUD, який досліджував це питання більш детально. У 1940 р він відвідав Північну Америку з місією Тізард, щоб налагодити співпрацю в проведенні ядерних досліджень. Після повернення до Великобританії він вирішив, що нічого не вийде, поки війна не закінчиться.
У грудні того ж року Френсіс Саймон, який працював в MAUD, знайшов можливість відокремити ізотоп урану-235. У своїй доповіді він виклав оцінку вартості та технічну специфікацію на створення великого підприємства для збагачення урану. Пізніше Чедвік писав, що тільки тоді він усвідомив, що ядерна бомба була не тільки можливою, але і неминучою. З цього моменту йому довелося почати приймати снодійне. Джеймс і його група в цілому підтримали бомбу з U-235 і схвалили його виділення шляхом дифузії з ізотопу U-238.
підсумок життя
Незабаром він відправився в Лос-Аламос, в штаб-квартиру Манхеттенського проекту, і поряд з Нільсом Бором давав цінні поради розробникам атомних бомб, скинутих на Хіросіму і Нагасакі. Чедвік Джеймс, відкриття якого кардинально змінили хід людської історії, в 1945 р був посвячений у лицарі.
Після закінчення Другої світової він повернувся на свою посаду в Ліверпулі. Чедвік пішов у відставку в 1958 році. Провівши десять років у Північному Уельсі, він повернувся в Кембридж в 1969 році, де помер 24 липня 1974 року.
