Biografi James Chadwick, Model Atom, Eksperimen

Potret fotografi James Chadwick

James Chadwick (1891-1974) Dia adalah seorang ahli fisika Inggris yang luar biasa yang diakui untuk penemuan neutron pada tahun 1932. Tak lama setelah itu, pada tahun 1935, ia dianugerahi Hadiah Nobel untuk Fisika atas kontribusinya kepada komunitas ilmiah. Minat Chadwick dalam tuduhan netral muncul sekitar 10 tahun sebelum ia berhasil memverifikasi keberadaannya.

Sebelum pemeriksaan ini, Chadwick melakukan beberapa percobaan yang gagal. Dia berhasil pada tahun 1932, ketika didasarkan pada eksperimen Irène Joliot-Curie dan Frédéric Joliot Prancis. Kemudian, Chadwick mendedikasikan dirinya untuk menyelidiki penggunaan fisi nuklir untuk penciptaan senjata perang.

[TOC]

Biografi

asal

Chadwick lahir di kota Bollington, timur laut Inggris, pada 20 Oktober 1891. Dia adalah putra dari dua pekerja yang rendah hati: ayahnya bekerja di sistem kereta api dan ibunya adalah seorang pekerja rumah tangga.

Sejak usia dini Chadwick menonjol karena menjadi anak yang introvert dan sangat cerdas. Dia memulai studi sekunder di Manchester, dan pada usia 16 tahun dia memenangkan beasiswa untuk mempelajari fisika murni di Universitas Victoria Manchester yang sudah punah.

Pelatihan akademis

Janji Fisika Muda Memulai Studi Universitasnya Secara Formal pada tahun 1908, pada usia 17 tahun.

Dia memiliki langkah terkemuka oleh akademi, dan pada tahun terakhir karir dia menghadiri investigasi Hadiah Nobel Ernest Rutheford tentang disintegrasi elemen dan kimia zat radioaktif.

Setelah mendapatkan gelarnya dalam fisika pada tahun 1911, ia mendaftar di Master in Physics, yang berhasil memuncak pada tahun 1913. Selama periode itu ia terus bekerja sama dengan Rutheford di laboratoriumnya.

Selanjutnya, itu diuntungkan oleh beasiswa profesional yang memungkinkan transfernya ke Berlin, Jerman, untuk memperdalam penelitian tentang radiasi beta dengan fisikawan Jerman Hans Geiger di Technische Hochschule.

Selama tinggal di Berlin ia memulai Perang Dunia I, pada bulan Juli 1914. Karena tuduhan spionase, ia dirawat di kamp konsentrasi untuk warga sipil di Ruhleben hingga 1918.

Pada 1919 Chadwick kembali ke Inggris dan memulai doktornya di University of Cambridge. Sementara itu, penelitian Rutheford dirancang ulang, yang pada saat itu memimpin laboratorium cavendish dari lembaga terkenal itu.

Pada tahun 1921, pada usia 21 tahun, ia memperoleh gelar doktor (ph.D. untuk akronimnya dalam bahasa Inggris: Dokter Philosophie), Dengan menyajikan pekerjaan penelitian khusus tentang kekuatan nuklir dan nomor atom.

Pada tahun 1923 ia ditunjuk sebagai Asisten Direktur Penelitian di Cavendish Laboratory of Cambridge. Chadwick melayani dalam peran ini sampai tahun 1935, ketika dia memutuskan untuk pindah ke Universitas Liverpool.

Karier

Berkat kontribusinya yang ilmiah, ia layak mendapatkan medali Hughes pada tahun 1932. Pengakuan ini, yang diberikan oleh Royal Society of London, memberi penghargaan kepada mereka yang membuat penemuan tentang ilmu fisik dan/atau aplikasi praktisnya.

Pada tahun 1935 ia dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika untuk Penemuan Neutron sebagai partikel elementer tanpa muatan listrik yang terletak di inti atom.

Chadwick Menerima Hadiah Nobel

Selama Perang Dunia II, Chadwick memiliki partisipasi aktif dalam Komite Maud Inggris, sebuah komisi yang dibuat untuk menganalisis kelayakan menggunakan teknologi nuklir dalam pembuatan bom.

James Chadwick juga merupakan bagian neuralgik dari Tube Alloys Project, sebuah program penelitian yang disahkan dan dibiayai oleh Inggris dengan dukungan dari Kanada, untuk mengembangkan senjata nuklir selama Perang Dunia II.

Itu bisa melayani Anda: untuk apa geometri? Penggunaan utama

Chadwick menonjol karena kecerdikan dan ketenangan politiknya selama periode ini, karena proposalnya berfungsi sebagai jembatan untuk negosiasi kolaborasi penelitian antara Inggris, Kanada dan Amerika Serikat.

Proyek Manhattan

Menuju hasil Perang Dunia II, Chadwick mengambil tongkat misi Inggris di Proyek Manhattan. Yang terakhir adalah proyek penelitian bersama antara Amerika Serikat, Inggris dan Kanada, untuk mengembangkan bom atom pertama.

Chadwick memiliki akses gratis ke semua informasi rahasia proyek: desain, rencana, data, anggaran, dll., Meskipun menjadi warga sipil dan tidak menjadi orang Amerika; Perlu dicatat bahwa kedua kondisi itu eksklusif untuk berpartisipasi dalam proyek ini.

Selanjutnya, ia diangkat menjadi pria Inggris pada tahun 1945, dan setahun kemudian. UU. Dia memberikan Medali Merit atas kontribusinya untuk Proyek Manhattan.

Arsenal nuklir untuk Inggris

Pada akhir Perang Dunia II Chadwick dipromosikan dengan dorongan besar inisiatif bahwa Inggris mengembangkan gudang senjata nuklirnya sendiri.

Untuk mencapai tujuan itu, Chadwick terpilih sebagai anggota Komite Penasihat Energi Atom Inggris, dan juga berpartisipasi sebagai perwakilan dari Inggris di hadapan Komisi Energi Atom Perserikatan Bangsa -Bangsa.

Pada 1948 James Chadwick bertugas sebagai profesor di Gonville & Caius College di University of Cambridge. Belakangan, pada tahun 1950, ia menjadi pemenang lagi oleh Royal Society of London setelah menerima Medali Copley.

Kematian

8 tahun kemudian dia memutuskan untuk pensiun secara sukarela di utara Wales. James Chadwick meninggal pada 24 Juli 1974 di kota Cambridge.

Model Atom Chadwick

Model atom Chadwick berfokus pada pemodelan nukleus atom yang dibentuk tidak hanya oleh proton (muatan positif), tetapi juga oleh neutron (beban netral).

Dari penemuan neutron oleh Chadwick, atom dipahami sebagai inti dengan proton dan neutron, dengan asumsi hampir seluruh massa atom, mengorbit elektron inti dalam tingkat energi yang sesuai.

Ilustrasi model atom chadwick

Penemuan Neutron

Minat Chadwick untuk menunjukkan keberadaan partikel netral dihasilkan pada 20 -an. Namun, pada saat itu ilmuwan terkemuka melakukan banyak upaya sia -sia. Satu dekade kemudian Chadwick menjawab eksperimen Irène Joliot-Curie (putri Marie Curie dan Pierre Curie) dan Frédéric Joliot (suami Irène) di Prancis.

Beberapa ilmuwan ini telah mencapai pengusiran proton dari sampel lilin parafin menggunakan sinar gamma.

Chadwick berpikir bahwa emisi sinar gamma mengandung partikel -partikel netral, dan bahwa partikel -partikel ini adalah yang telah bertabrakan dengan sampel lilin, kemudian mendorong pelepasan proton lilin.

Oleh karena itu, ia mencoba mereplikasi percobaan ini di laboratorium cavendish dan menggunakan polonium - yang telah digunakan oleh curie sebagai sumber sinar gamma - untuk memancarkan berilium dengan partikel alfa.

Kemudian, radiasi ini mengenai sampel lilin parafin yang serupa, dan proton sampel tersebut dikeluarkan dengan keras dari material.

Perilaku proton diamati oleh ruang ionisasi kecil, disesuaikan dengan percobaan oleh Chadwick sendiri.

Diagram percobaan yang dilakukan Chadwick untuk menemukan neutron pada tahun 1932

Chadwick mendeteksi bahwa perilaku proton yang dilepaskan oleh lilin hanya dapat dijelaskan jika partikel -partikel itu bertabrakan dengan partikel -partikel netral elektrik lainnya, dan dengan massa yang sangat mirip.

Dua minggu kemudian, James Chadwick menerbitkan sebuah artikel di The Scientific Journal Alam Tentang kemungkinan keberadaan neutron.

Dapat melayani Anda: apa sumber penelitian?

Namun, Chadwick menyusun model awalnya mengingat bahwa neutron adalah pengaturan yang terdiri dari proton dan elektron, yang menghasilkan beban netral. Belakangan, fisikawan Jerman Werner Heisenberg menunjukkan bahwa neutron adalah partikel yang unik dan elementer.

Eksperimen Chadwick

Chadwick Reading

Setelah penemuan neutron, Chadwick fokus untuk melangkah lebih jauh dan lebih jauh sehubungan dengan karakterisasi komponen atom baru ini.

Temuan neutron dan model atom Chadwick merevolusi visi tradisional sains, mengingat bentrokan neutron dengan inti atom dan pengusiran proton di luar atom.

Dekomposisi beta adalah proses di mana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan dari inti atom, untuk menyeimbangkan keberadaan proton dan neutron dalam inti atomik.

Karena proses ini, percobaan yang tak terhitung jumlahnya dilakukan di seluruh dunia, termotivasi oleh penemuan Chadwick, untuk menginduksi konversi beberapa neutron untuk proton.

Karena setiap elemen kimia diidentifikasi sesuai dengan jumlah proton yang dimilikinya, percobaan sebelumnya membuka pintu untuk pembuatan dan/atau penemuan elemen kimia baru dengan lebih banyak proton di bawah kredit mereka.

Fisi nuklir

Chadwick menekankan analisis selanjutnya dalam penggunaan neutron untuk membagi atom inti berat menjadi beberapa inti yang lebih kecil melalui proses fisi nuklir.

Ini disebut dengan cara ini karena pembagian terjadi di inti atom dan menghasilkan energi dalam jumlah yang sangat besar. Konsep ini digunakan untuk desain senjata nuklir yang kuat.

Chadwick bahkan membiayai pembelian akselerator partikel selama tinggal di Liverpool, dan untuk ini ia menggunakan sebagian dari dana yang diperoleh dengan memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1935.

Kontribusi Chadwick untuk Sains

Potret Chadwick

Di antara kontribusi James Chadwick terhadap sains, penemuan neutron menonjol, yang ia memenangkan Hadiah Fisika Nobel 1935. Dia juga berpartisipasi dalam pembangunan bom atom di Amerika Serikat, menulis tentang zat radioaktif dan menemukan tritium.

Penemuan neutron

Selama penyelidikan mereka di Laboratorium Cavendish di Cambridge, Rutherford dan Chadwick melakukan percobaan dengan partikel alfa untuk menyelidiki sifat nukleus atom. Perlu dicatat bahwa inti atom ditemukan oleh Rutherford pada tahun 1911.

Investigasi ini dilakukan dengan menganalisis radiasi yang belum pernah terlihat sebelumnya berasal dari berilium, ketika bahan ini terpapar pada pemboman partikel alfa.

Radiasi ini dibentuk oleh partikel massa yang sangat mirip dengan massa proton, tetapi tanpa muatan listrik. Partikel -partikel ini disebut neutron, karena netralitas komposisinya.

Chadwick melakukan penemuan ini pada pertengahan -1932, dan dengan itu ia mendefinisikan tempat model atom Chadwick, yang detailnya dipecah menjadi bagian selanjutnya dari artikel ini.

Penelitian Nuklir

Penemuan neutron oleh Chadwick Creo skenario yang menguntungkan untuk penemuan fisi nuklir dan pengembangan senjata perang dengan teknologi ini.

Chadwick mendeteksi bahwa dengan mengebom atom unsur dengan neutron, inti bahan ini dapat ditembus dan dibagi, menghasilkan sejumlah besar energi.

Dari sana, Chadwick mengumumkan karakter yang tak terhindarkan dari jenis teknologi ini untuk pengembangan senjata perang, dan secara langsung terlibat dalam isu -isu diplomatik terkait dengan proses ini di Amerika Serikat dan Inggris.

Itu dapat melayani Anda: bencana yang disebabkan oleh manusia saat menggunakan sains dan teknologi 

Chadwick berkolaborasi dalam pembangunan bom atom bersama dengan ilmuwan Amerika dan Kanada lainnya antara tahun 1943 dan 1945.

Dia bertugas mengarahkan delegasi ilmiah Inggris yang bekerja di Los Laboratorium Los Alamos, di New Mexico, Amerika Serikat. Pada tahun 1939 Amerika Serikat memulai penyelidikan proyek Manhattan, nama kode yang diterima bom atom.

Presiden Franklin Delano Roosevelt diperingatkan oleh para ilmuwan nuklir Edward Teller, Leó Szilárd dan Eugene Wigner, melalui Albert Einstein, tentang penggunaan fisi nuklir untuk produksi bom oleh Nazi.

Penemuan Tritium

Tritio telah diidentifikasi pada tahun 1911 oleh ilmuwan Inggris Joseph John Thomson, tetapi ia percaya bahwa itu adalah molekul triathomic.

Juga Ernest Rutherford sudah mengumumkannya, tetapi baru pada tahun 1934 ketika Chadwick, bekerja untuk tim Rutherford, katalognya sebagai isotop hidrogen.

Tritio adalah isotop radioaktif hidrogen, yang simbolnya ³. Ini terdiri dari inti yang dibentuk oleh proton dan dua neutron.

Tritio dihasilkan dengan pemboman dengan neutron bebas nitrogen, lithium dan boron.

Fasilitasi fisi uranium 235

Penemuan Neutron oleh James Chadwick memfasilitasi fisi nuklir; yaitu pemisahan uranium 235 dari uranium -238, elemen kimia yang ditemukan di alam.

Pengayaan Uranium 235 adalah proses di mana uranium alami dapat memperoleh isotop 235 dan menghasilkan energi nuklir. Fisi adalah reaksi nuklir; yaitu, dipicu dalam inti atom.

Reaksi kimia ini terjadi ketika inti berat dibagi menjadi dua atau lebih nukleus yang lebih kecil dan dalam beberapa produk seperti foton (sinar gamma), neutron bebas dan fragmen nukleus lainnya.

Perjanjian tentang Radiasi Zat Radioaktif

Pada tahun 1930 James Chadwick menulis risalah tentang zat radioaktif radio. Dia berhasil mengukur massa neutron dan menyimpulkan bahwa itu mirip dengan proton dengan perbedaan: bahwa dia memiliki muatan listrik netral.

Kemudian, ia menyimpulkan bahwa inti atom terdiri dari neutron dan proton dan bahwa jumlah proton mirip dengan elektron.

Penelitian dan Kontribusinya untuk Pekerjaan Laboratorium Fisika Universitas Manchester dan di Universitas Cambridge di Inggris, adalah kunci pengetahuan energi nuklir dan pembangunan model atom Rutherford.

Artikel yang menarik

Model Atom Schrödinger.

Model Atom Broglie.

Model Atom Heisenberg.

Model Atom Perrin.

Model Atom Thomson.

Model Atom Dalton.

Dirac Jordan Atomic Model.

Model Atom Demokritus.

Model Atom Leucipo.

Model Atom Bohr.

Model Atom Sommerfeld.

Model atom saat ini.

Referensi

1. J. Chadwick, keberadaan neutron, proc. Roy. Soc. A 136 (1932). Diambil dari chemteam.Info
2. Pérez Aguirre, Gabriela. Kimia 1. Pendekatan Konstruktivis, Volume 1.
3. James Chadwick. Berkonsultasi dengan itu.Wikipedia.org
4. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Dipulihkan dari: Britannica.com
5. James Chadwick (S.F.). Dipulihkan dari: atomiseritage.org
6. James Chadwick (S.F.). Diperoleh dari: FamousCientists.org
7. James Chadwick - Biografi (2014). Media ab nobel. Pulih dari: nobelprize.org
8. James Chadwick: Biografi & Teori Atom.F.). Pulih dari: belajar.com
9. Prinsip Ilmu Fisik (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Dipulihkan dari: Britannica.com