James Chadwick Biyografi, Atom Modeli, Deneyler, Katkılar

James Chadwick (1891-1974), 1932'de nötronun keşfi için tanınan önde gelen bir İngiliz fizikçiydi. Kısa süre sonra, 1935'te, bilimsel topluma katkılarından dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Chadwick'in nötr suçlamalar konusundaki endişesi, varlığını doğrulayabilmesinden yaklaşık 10 yıl önce ortaya çıktı..

Bu kontrol öncesinde, Chadwick başarısız olduğunu kanıtlayan birçok deney yaptı. Fransız Irène Joliot-Curie ve Frédéric Joliot'un deneylerine dayandığı 1932 yılında başarılı oldu. Daha sonra, Chadwick savaş silahlarının oluşturulması için nükleer fisyon kullanımını araştırmaya adadı..

indeks

• 1 Biyografi
  • 1.1 Kökenleri
  • 1.2 Akademik eğitim
  • 1.3 Mesleki kariyer
  • 1.4 Manhattan Projesi
  • 1.5 İngiltere için nükleer cephanelik
• Chadwick 2 Atom modeli
• 3 Deney
  • 3.1 Nükleer fisyon
• 4 Chadwick'in bilime katkısı
• 5 ilgi makaleleri
• 6 Kaynakça

biyografi

başlangıç

Chadwick, 20 Ekim 1891'de İngiltere'nin kuzeydoğusundaki Bollington kasabasında doğdu. İki mütevazi işçinin oğluydu: babası demiryolu sisteminde çalışıyordu ve annesi ev işçisiydi..

Chadwick, küçük yaşlardan itibaren içe dönük ve son derece zeki bir çocuk olarak göze çarpıyordu. Manchester’de liseye başladı ve 16 yaşında, şimdi soyu tükenmiş Manchester Üniversitesi’nde saf fizik okumak için burs kazandı..

Akademik oluşum

Genç fizik sözü üniversite eğitimine resmen 1908 yılında, 17 yaşında başladı..

Akademide seçkin bir kariyere sahipti ve kariyerinin son yılında, elementlerin parçalanması ve radyoaktif maddelerin kimyası üzerine Nobel Ödülü araştırması Ernest Rutheford'dan sorumluydu..

1911'de Fizik derecesini aldıktan sonra, 1913'te başarıyla sonuçlanan Fizik Yüksek Lisansına girdi. Bu süre zarfında Rutheford ile laboratuvarında el ele çalışmaya devam etti..

Daha sonra, Almanya, Berlin'e transferini, Technische Hochschule'deki Alman fizikçi Hans Geiger'in yanında beta radyasyon araştırmalarını derinleştirmesine izin veren profesyonel bir burstan faydalandı..

Berlin’de kaldığı süre boyunca, Temmuz 1914’te Birinci Dünya Savaşı’nı başlattı. Casusluk suçlaması nedeniyle 1918’e kadar Ruhleben’de siviller için toplama kampına yerleştirildi..

1919'da Chadwick İngiltere'ye döndü ve doktorasına Cambridge Üniversitesi'nde başladı. Bu arada, ünlü kurumun Cavendish Laboratuvarı'na liderlik eden Rutheford'un araştırma çalışmalarına tekrar katıldı..

1921 yılında, 21 yaşında, doktora derecesini aldı. Felsefe Doktoru) nükleer kuvvetler ve atom sayıları hakkında özel bir araştırma makalesi sunarak.

1923'te Cambridge'deki Cavendish Laboratory'de araştırma direktörlüğü görevine atandı. Chadwick, 1935 yılına kadar Liverpool Üniversitesine taşınmaya karar verene kadar bu görevde bulundu..

Mesleki kariyer

Bilimsel katkıları sayesinde, 1932'de Hughes madalyasına layık oldu. Londra Kraliyet Topluluğu tarafından verilen bu tanıma, fiziksel bilimler ve / veya pratik uygulamaları hakkında keşifler yapanları ödüllendirdi..

1935 yılında nötronun atom çekirdeğinde bulunan elektrik yükü olmayan temel bir parçacık olarak keşfi için Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü..

İkinci Dünya Savaşı sırasında Chadwick, bomba imalatında nükleer teknolojinin kullanılmasının fizibilitesini analiz etmek için oluşturulan bir komisyon olan MAUD İngiliz Komitesine aktif olarak katıldı..

James Chadwick ayrıca, II. Dünya Savaşı sırasında nükleer silah geliştirmeye Kanada'dan destek alarak yetkilendirilmiş ve finanse edilen bir araştırma programı olan Tüp Alaşımları Projesinin önemli bir parçasıydı..

Chadwick, bu dönemde şahitliği ve siyasi duruşuyla dikkat çekti, çünkü teklifleri İngiltere, Kanada ve ABD arasındaki araştırma işbirliği müzakereleri için köprü görevi gördü..

Manhattan Projesi

İkinci Dünya Savaşı'nın sonlarına doğru Chadwick, Manhattan Projesi’nde İngiliz misyonunun desteğini aldı. İkincisi, ilk atom bombasını geliştirmek için Amerika Birleşik Devletleri, Birleşik Krallık ve Kanada arasında ortak bir araştırma projesiydi..

Chadwick projenin tüm gizli bilgilerine serbestçe erişebildi: sivil olmasına ve Amerikalı olmama rağmen tasarım, plan, veri, bütçe vb. Her iki koşulun da projeye katılmak için münhasır olduğunu belirtmekte fayda var..

Daha sonra 1945'te İngiliz beyefendi ve bir yıl sonra EE olarak seçildi. UU. Manhattan Projesi’ndeki değere katkılarından dolayı kendisine Madalya Madalyası verdi..

İngiltere için nükleer cephanelik

İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda Chadwick, İngiltere'nin kendi nükleer cephanesini kurma girişimini büyük bir ivme ile teşvik etti..

Bu hedef doğrultusunda Chadwick, İngiliz Atom Enerjisi Danışma Komitesi üyesi olarak seçildi ve aynı zamanda Birleşmiş Milletler Atom Enerjisi Komisyonu'ndan önce Birleşik Krallık temsilcisi olarak katıldı..

1948'de James Chadwick, Cambridge Üniversitesi'ndeki Gonville ve Caius Koleji'nde profesör olarak görev yaptı. Daha sonra, 1950'de Copley Madalyası alırken Londra Kraliyet Cemiyeti tarafından tekrar verildi..

8 yıl sonra gönüllü olarak Kuzey Galler'e emekli olmaya karar verdi. James Chadwick 24 Temmuz 1974'te Cambridge şehrinde öldü..

Chadwick'in atom modeli

Chadwick'in atom modeli, sadece protonlardan (pozitif yükler) değil, aynı zamanda nötronlardan (nötr yükler) oluşan atom çekirdeğinin modellenmesine de odaklanır..

Chadwick'in nötr parçacıkların varlığını gösterme gayreti 1920'lerde üretildi, ancak o zaman önde gelen bilim insanları boşuna birçok girişimde bulundular. On yıl sonra Chadwick Fransa'da Irène Joliot-Curie (Marie Curie ve Pierre Curie'nin kızı) ve Frédéric Joliot (Irène'nin kocası) deneylerini tekrarladı.

Bu bilim adamı çifti, protonların gama ışınları kullanarak bir parafin balmumu numunesinden atılmasını sağladı..

Chadwick, gamma ışınlarının yayılmasının nötr parçacıklar içerdiğini ve daha sonra balmumundan proton salınımını indükleyen bu parçacıkların balmumu numunesine çarpanlar olduğunu düşündü..

Bu nedenle, Cavendish Laboratuvarı'nda bu deneyleri tekrarlamaya çalıştı ve Curies tarafından bir gamma ışını kaynağı olarak kullanılan polonyumu alfa parçacıklarıyla berilyumu ışınlamak için kullandı..

Daha sonra, bu radyasyon benzer bir parafin vakumu örneğini etkiledi ve söz konusu numunenin protonları malzemeden şiddetli bir şekilde atıldı..

Protonların davranışı, Chadwick'in kendisi tarafından yapılan deneylere uyarlanan küçük bir iyonlaşma odasından gözlendi..

Chadwick, balmumu tarafından serbest bırakılan protonların davranışının ancak bu parçacıkların diğer elektriksel olarak nötr parçacıklara çarpması ve çok benzer bir kütleye sahip olması durumunda açıklanabileceğini tespit etti..

İki hafta sonra, James Chadwick bilimsel dergide bir makale yayınladı doğa nötronların olası varlığı hakkında.

Bununla birlikte, Chadwick başlangıçta nötronun, nötr yükü üreten bir proton ve bir elektrondan oluşan bir düzenleme olduğunu düşünerek modeli tasarladı. Daha sonra Alman fizikçi Werner Heisenberg, nötronun benzersiz ve temel bir parçacık olduğunu gösterdi..

deneyler

Nötronun keşfedilmesinden sonra, Chadwick bu yeni atomik bileşenin karakterizasyonu konusunda daha ileri gitmeye odaklandı.

Nötronun keşfi ve Chadwick'in atom modeli, nötronların atom çekirdeği ile çarpışması ve atom dışındaki protonların dışarı atılması göz önüne alındığında geleneksel bilim görüşünde devrim yarattı..

Beta ayrıştırması, atom çekirdeğindeki proton ve nötronların varlığını dengelemek için atom çekirdeğinden beta parçacıklarının (elektron veya pozitron) salındığı bir işlemdir..

Bu süreç nedeniyle, bazı nötronların protonlara dönüşmesini sağlamak için Chadwick'in keşfedilmesiyle dünya çapında birçok deney yapıldı..

Her kimyasal element sahip olduğu proton sayısına göre tanımlandığından, önceki deneyler, içinde daha fazla sayıda proton bulunan yeni kimyasal elementlerin yaratılması ve / veya keşfedilmesi için kapıyı açtı..

Nükleer fisyon

Chadwick, daha sonra nükleer fisyon işlemi yoluyla ağır çekirdek atomlarını birkaç küçük çekirdeğe bölmek için nötronların kullanımı konusundaki analizlerini vurguladı..

Bu şekilde adlandırılır, çünkü bölünme atomun çekirdeğinde meydana gelir ve son derece büyük miktarda enerji üretir. Bu konsept güçlü nükleer silahların tasarımında kullanıldı..

Chadwick Liverpool'da kaldığı süre boyunca bir partikül hızlandırıcısı satın almayı bile finanse etti ve bunun için 1935'te Nobel Ödülü'nü kazanarak elde edilen fonların bir kısmını kullandı..

Chadwick'in bilime katkısı

James Chadwick'in bilime yaptığı katkılar arasında, 1935 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandığı nötronun keşfedilmesi vurgulanıyor. Ayrıca Amerika Birleşik Devletleri'ndeki atom bombasının yapımına katıldı, radyoaktif maddelerin radyasyonu hakkında yazdı ve trityum keşfetti.

Nötronun keşfi

Cambridge'deki Cavendish Laboratuvarı'ndaki araştırmaları sırasında Rutherford ve Chadwick, atom çekirdeğinin doğasını araştırmak için alfa parçacıkları ile deneyler yaptı. Atom çekirdeğinin 1911'de Rutherford tarafından keşfedilmesi dikkat çekicidir..

Bu incelemeler daha önce berilyumdan yayıldığı görülmemiş bir radyasyon analiz edilerek, bu madde alfa parçacıklarının bombardımanına maruz bırakıldığında yapıldı..

Bu radyasyon protonun kütlesine çok benzeyen ancak elektrik yükü olmayan kütle parçacıklarından oluşmuştur. Bu parçacıklara, kompozisyonlarının nötrlüğü nedeniyle nötronlar adı verildi..

Chadwick, bu keşfi 1932'nin ortalarında yaptı ve bununla beraber, detaylarını ayrıntılarıyla anlatılan Chadwick atom modelinin öncüllerini tanımladı..

Nükleer araştırma

Nötronun Chadwick tarafından keşfi, bu teknolojiyle nükleer fisyonun keşfi ve savaş silahlarının geliştirilmesi için elverişli bir senaryo oluşturdu..

Chadwick, bir elementin atomunu nötronlarla bombalayarak, bu maddenin çekirdeğinin delinebileceğini ve bölünebileceğini ve önemli miktarda enerji üretildiğini buldu..

Oradan, Chadwick savaş silahlarının geliştirilmesi için bu tür bir teknolojinin kaçınılmaz olduğunu açıkladı ve ABD'deki bu süreçle ilgili diplomatik meselelere doğrudan dahil oldu. UU. ve ingiltere.

Chadwick, atom bombasının yapımında 1943-1945 yılları arasında diğer Amerikalı ve Kanadalı bilim insanlarıyla birlikte çalıştı..

Amerika Birleşik Devletleri, New Mexico'daki Los Alamos laboratuvarında çalışan İngiliz bilimsel delegasyonu yönetmekten sorumluydu. 1939'da Amerika Birleşik Devletleri, atom bombasını alan kod adı olan Manhattan Projesi'nin incelemelerini başlattı..

Başkan Franklin Delano Roosevelt, nükleer bilim adamları Edward Teller, Leó Szilárd ve Eugene Wigner tarafından Albert Einstein aracılığıyla Nazilerin bomba üretimi için nükleer fisyon kullanımı konusunda uyarıldı..

Trityumun Keşfi

Trityum, 1911'de İngiliz bilim adamı Joseph John Thomson tarafından çoktan tespit edilmişti, ancak bunun bir triatomik molekül olduğuna inanıyordu..

Ernest Rutherford bunu zaten duyurmuştu, ancak Rut34ford ekibi için çalışan Chadwick'in hidrojen izotopu olarak sınıflandırdığı 1934'e kadar değildi..

Trityum, sembolü ³H olan, radyoaktif bir hidrojen izotopudur. Bir proton ve iki nötron tarafından oluşturulan bir çekirdekten oluşur..

Trityum, azot, lityum ve bor hedefleri içermeyen nötronlarla bombardıman yoluyla üretilir..

Uranyum 235 fisyonunun kolaylaştırılması

Nötronun James Chadwick tarafından keşfedilmesi nükleer fisyonu kolaylaştırdı; yani, doğada bulunan bir kimyasal element olan uranyum 235'in uranyum-238'den ayrılmasıdır..

Uranyum 235'in zenginleştirilmesi, izotop 235 elde etmek ve nükleer enerji üretmek için doğal uranyumun tabi tutulduğu işlemdir. Fisyon bir nükleer reaksiyondur; yani, atomun çekirdeğinde tetiklenir.

Bu kimyasal reaksiyon, bir ağır çekirdek iki veya daha küçük çekirdeğe bölündüğünde ve fotonlar (gama ışınları), serbest nötronlar ve çekirdeğin diğer parçaları gibi bazı yan ürünlerde meydana gelir..

Radyoaktif maddelerin radyasyonu antlaşması

1930'da James Chadwick radyoaktif maddelerin radyasyonu üzerine bir inceleme yazdı..  

Chadwick nötronun kütlesini ölçmeyi başardı ve protona farklı olduğunu fark etti: nötr elektrik yükü vardı.

Daha sonra atom çekirdeğinin nötron ve protonlardan oluştuğu ve proton sayısının elektronlarınkine benzer olduğu sonucuna varmıştır..

Manchester Üniversitesi ve İngiltere'deki Cambridge Üniversitesi Fizik Laboratuvarı çalışmalarına yaptığı araştırma ve katkıları, nükleer enerji bilgisi ve Rutherford atom modelinin inşası için kilit öneme sahipti..

İlgili makaleler

Schrödinger'in atom modeli.

Broglie'nin Atom Modeli.

Heisenberg'in atom modeli.

Perrin'in atomik modeli.

Thomson'ın atom modeli.

Dalton'un atom modeli.

Dirac Jordan'ın atom modeli.

Demokritusun Atomik Modeli.

Bohr atom modeli.

referanslar

1. J. Chadwick, Bir Nötronun Varlığı, Proc. Roy. Soc. A 136 (1932) 18 Aralık 2017 tarihinde chemteam.info adresinden erişildi.
2. Chadwick (1891-1974). Losavancesdelaquimica.com Danışmanlığı
3. James Chadwick - biyografi. Buscabiografias.com adresine danışıldı
4. Pérez Aguirre, Gabriela. Kimya 1. Yapılandırmacı Bir Yaklaşım, Cilt 1. books.google.com tarafından
5. James Chadwick. Es.wikipedia.org adresinde danışıldı
6. Brown, Andrew (1997). Nötron ve Bomba: Sir James Chadwick Biyografisi. Oxford Üniversitesi Yayınları. Amazon.co.uk sitesinden kurtarıldı
7. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Alındığı kaynak: britannica.com
8. James Chadwick (s.f.). Alınan kaynak: atomicheritage.org
9. James Chadwick (s.f.). Alınan: famousscientists.org
10. James Chadwick - Biyografik (2014). Nobel Media AB. Alınan: nobelprize.org
11. James Chadwick: Biyografi ve Atom Kuramı (s.f.). Alınan: study.com
12. Fizik biliminin ilkeleri (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Alındığı kaynak: britannica.com
13. Wikipedia, Özgür Ansiklopedi (2018). Nötronun keşfi. Alınan: en.wikipedia.org.