James Chadwick: biographie, photos, découvertes

Sir James Chadwick (photo publiée dans l'article) -un physicien anglais, un lauréat du prix Nobel qui a acquis une renommée après la découverte d'un neutron. Cela a radicalement changé la physique de l'époque et a permis aux scientifiques de créer de nouveaux éléments, et a également conduit à la découverte de la division du noyau et de son utilisation à des fins militaires et pacifiques. Chadwick était membre d'un groupe de scientifiques britanniques qui ont aidé les États-Unis à développer une bombe atomique pendant la Seconde Guerre mondiale.

James Chadwick: une courte biographie

Chadwick est né à Bellington, dans le Cheshire, en Angleterre.Octobre 1891, dans la famille de John Joseph et Ann Mary Knowles. Il a étudié à l'école élémentaire locale et à l'école secondaire municipale de Manchester. À seize ans a reçu une bourse de l'Université de Manchester. James avait l'intention d'étudier les mathématiques, mais assista à tort à des conférences sur la physique et entra dans cette spécialité. Au début, il avait des craintes au sujet de sa décision, mais après la première année d'entraînement, il a trouvé le cours plus intéressant. Chadwick a été inscrit dans la classe d'Ernest Rutherford, où il a étudié l'électricité et le magnétisme, et plus tard l'instructeur a nommé James un projet de recherche sur l'élément radioactif radium.

Recherche précoce

James Chadwick est diplômé de l'université en 1911 etcontinué à travailler avec Rutherford sur l'absorption du rayonnement gamma, en obtenant une maîtrise en 1913. Le superviseur a aidé à lui nommer une bourse de recherche qui exigeait du travail ailleurs. Il a décidé d'étudier à Berlin avec Hans Geiger, qui a visité Manchester à l'époque où James a reçu une maîtrise. Pendant cette période, Chadwick a établi l'existence d'un spectre continu de rayonnement bêta, ce qui a découragé les chercheurs et conduit à la découverte de neutrinos.

Permis de camp

Peu de temps avant la Première Guerre mondiale, quand l'arméeLes actions devinrent inévitables, Geiger a averti Chadwick de retourner en Angleterre dès que possible. James a été déconcerté par les conseils d'une agence de voyages et est resté dans le camp de prisonniers allemands jusqu'à la fin de la guerre. Pendant les cinq années de son emprisonnement, Chadwick réussit à s'entendre avec les gardes et à mener des enquêtes élémentaires sur la fluorescence.

Travailler au laboratoire Cavendish

James Chadwick, dont la biographie en physique avaittoutes les chances de se terminer en 1918, grâce aux efforts de Rutherford revinrent à la science et confirmèrent que la charge nucléaire était égale au nombre atomique. En 1921, il obtint une bourse de recherche au Cambridge College de Gonville et Keith, et l'année suivante devint assistant de Rutherford au Laboratoire Cavendish.

Travaillant tous les jours, il trouvait encore le temps derecherche, dont la direction était généralement proposée par Rutherford. Chadwick et son compagnon de captivité Charles D. Ellis ont ensuite poursuivi leurs études au Trinity College et à Rutherford, explorant la transmutation d'éléments dans le bombardement de particules alpha (noyaux d'hélium). L'équipe de recherche à Vienne a rapporté des résultats qui n'étaient pas cohérents avec les données obtenues par le Laboratoire Cavendish, dont l'exactitude a été habilement protégée par d'autres expériences de Chadwick et de ses collègues.

En 1925, James a épousé Eileen Stewart-Brown. Le couple avait des filles jumelles.

Au milieu des années 1920, James Chadwick a conduitdes expériences sur la diffusion de particules alpha tirées dans une cible métallique, y compris l'or et l'uranium, puis l'hélium lui-même, dont le noyau a la même masse que les particules alpha. La dispersion s'est avérée asymétrique, et Chadwick l'a expliqué en 1930 comme un phénomène quantique.

Découverte de neutrons

Retour en 1920 Rutherford a suggéré l'existence d'une particule électriquement neutre, appelée neutron, pour expliquer l'existence des isotopes de l'hydrogène. On pensait que cette particule consistait en un électron et un proton, mais aucune émission d'une telle composition n'a été détectée.

En 1930, il a été constaté que lorsquebombardant des noyaux légers avec des rayons alpha émis par le polonium, le rayonnement pénétrant est apparu sans charge électrique. On supposait que c'était des rayons gamma. Cependant, lors de l'utilisation d'une cible en béryllium, les rayons se sont avérés être beaucoup plus pénétrants qu'avec d'autres matériaux. En 1931, Chadwick et son collègue Webster ont suggéré que les rayons neutres témoignaient de l'existence d'un neutron.

En 1932, un couple de chercheurs mariés IreneCurie et Frédéric Joliot ont montré que le rayonnement du béryllium était plus pénétrant que celui rapporté par les chercheurs précédents, mais ils l'ont aussi appelé rayons gamma. James Chadwick a lu le rapport et a immédiatement commencé à travailler sur le calcul de la masse de la particule neutre, ce qui pourrait expliquer les derniers résultats. Il a utilisé le rayonnement au béryllium pour bombarder divers éléments et a constaté que les résultats sont compatibles avec l'action d'une particule neutre dont la masse est presque identique à la masse du proton. Ceci est devenu une confirmation expérimentale de l'existence d'un neutron. En 1925, pour cette réalisation, Chadwick a reçu le prix Nobel de physique.

D'un neutron à une réaction nucléaire

Le neutron est rapidement devenu un instrument de physiciens,l'utilisait pour pénétrer dans les atomes des éléments et leurs transformations, de sorte que les noyaux chargés positivement ne le repoussaient pas. Ainsi, Chadwick a préparé le terrain pour la division de l'uranium 235 et la création d'armes nucléaires. En 1932, pour cette importante découverte, il reçut la médaille Hughes et, en 1935, le prix Nobel. Puis il apprit que Hans Falkenhagen avait découvert le neutron en même temps que lui, mais avait peur d'imprimer ses résultats. Le scientifique allemand a modestement refusé l'offre de partager le prix Nobel, qui lui a été faite par James Chadwick.

La découverte d'un neutron autorisétransuraniens dans le laboratoire. Cela a conduit à la découverte des réactions nucléaires lauréat du prix Nobel Enrico Fermi induites par des neutrons lents, et la découverte des chimistes allemands Otto Hahn et Strassmann de la fission nucléaire, ce qui a eu pour effet de créer des armes nucléaires.

Travailler sur la bombe atomique

En 1935 James Chadwick est devenu professeur de physique à l'Université de Liverpool. À la suite des résultats du Mémorandum de Frish-Peierls de 1940 sur l'opportunité de créer une bombe nucléaire, il a été nommé au comité MAUD, qui a enquêté sur cette question plus en détail. En 1940, il s'est rendu en Amérique du Nord avec la mission de Tizard d'établir une coopération dans la conduite de la recherche nucléaire. Après son retour au Royaume-Uni, il a décidé que rien ne se passerait avant la fin de la guerre.

En décembre de la même année, Francis Simon, quitravaillé dans MAUD, a trouvé qu'il était possible de séparer l'isotope de l'uranium 235. Dans son rapport, il a décrit l'estimation des coûts et les spécifications techniques pour la création d'une grande entreprise pour l'enrichissement de l'uranium. Plus tard, Chadwick a écrit que c'est seulement alors qu'il s'est rendu compte que la bombe nucléaire était non seulement possible, mais aussi inévitable. À partir de ce moment, il a dû commencer à prendre des somnifères. James et son groupe ont généralement soutenu la bombe de l'U-235 et ont approuvé son isolement par diffusion à partir de l'isotope U-238.

Le résultat de la vie

Bientôt, il est allé à Los AlamosLe quartier général du projet de Manhattan, avec Niels Bohr, a donné de précieux conseils aux développeurs de bombes atomiques larguées sur Hiroshima et Nagasaki. Chadwick James, dont les découvertes ont radicalement changé le cours de l'histoire humaine, a été fait chevalier en 1945.

Après la Seconde Guerre mondiale, il est revenu à sonun post à Liverpool. Chadwick a démissionné en 1958. Après avoir passé dix ans au nord du Pays de Galles, il revient à Cambridge en 1969, où il meurt le 24 juillet 1974.