詹姆斯·查德威克(James Chadwick,1891-1974年)是一位著名的英国物理学家,在1932年因发现中子而获得认可。不久之后,在1935年,他因对科学界的贡献而被授予诺贝尔物理学奖。查德威克对中立指控的关注始于他能够证明其存在的大约十年。
在进行此检查之前,查德威克进行了几次失败的实验。它是根据法国IrèneJoliot-Curie和FrédéricJoliot的实验在1932年获得成功的。后来,查德威克(Chadwick)致力于研究利用核裂变创造战争武器。
传
起源
Chadwick于1891年10月20日出生于英格兰东北部的Bollington镇。他是两个卑微工人的儿子:父亲在铁路系统上工作,母亲是家庭佣工。
从很小的时候开始,查德威克就成为一个内向且非常聪明的孩子。他在曼彻斯特上中学,16岁那年,他获得了奖学金,在已经不复存在的曼彻斯特维多利亚大学学习纯物理学。
学术训练
物理学的年轻希望于1908年正式开始他的大学学习,时年17岁。
他在学院中获得了出色的成绩,在职业生涯的最后一年,他参加了诺贝尔奖获得者欧内斯特·卢瑟福德(Ernest Rutheford)进行的有关元素分解和放射性物质化学的研究。
在1911年获得物理学学位后,他注册了物理学硕士学位,并于1913年成功完成了该硕士学位。在此期间,他继续与Rutheford在实验室中携手合作。
后来,他获得了一项专业奖学金,使他得以移居德国柏林,与德国物理学家汉斯·盖格(Hans Geiger)在Technische Hochschule一起进一步研究β辐射。
在他逗留柏林期间,第一次世界大战于1914年7月开始。由于被指控从事间谍活动,他被拘留在Ruhleben的平民集中营中,直到1918年。
1919年,查德威克回到英国,并在剑桥大学获得博士学位。同时,他重新加入了Rutheford的研究工作,Rutheford当时领导着著名机构的Cavendish实验室。
1921年,年仅21岁的他获得了博士学位(哲学博士学位),并发表了有关核力和原子序数的特殊研究论文。
1923年,他被任命为剑桥卡文迪许实验室的研究助理主任。查德威克(Chadwick)一直担任这一职务,直到1935年他决定移居利物浦大学。
事业
由于他的科学贡献,他于1932年获得了休斯奖章。这一殊荣是由伦敦皇家学会授予的,旨在奖励那些发现物理科学和/或其实际应用的人。
1935年,他因发现中子为原子粒子中不带电荷的基本粒子而被授予诺贝尔物理学奖。
在第二次世界大战期间,查德威克积极参加了MAUD的英国委员会,该委员会旨在分析在制造炸弹中使用核技术的可行性。
詹姆斯·查德威克(James Chadwick)还是“管合金项目”的核心部分,该项目是英国在加拿大的支持下授权和资助的,旨在在第二次世界大战期间开发核武器。
查德威克(Chadwick)在此期间的机智和政治风度备受瞩目,因为他的建议为英国,加拿大和美国之间的调查合作谈判打下了桥梁。
曼哈顿项目
第二次世界大战即将结束时,查德威克(Chardwick)接管了英国在曼哈顿计划中的任务。后者是美国,英国和加拿大之间的一项联合研究项目,旨在开发第一枚原子弹。
查德威克尽管是平民而不是美国人,但可以自由使用该项目的所有机密信息:设计,计划,数据,估计等。值得注意的是,这两个条件都是参与该项目的专有条件。
后来他于1945年被任命为英国骑士,一年后,美国因其对曼哈顿计划的勇气贡献而授予他勋章。
英格兰核武库
在第二次世界大战结束时,查德威克(Chadwick)大力推动了英国发展自己的核武库的倡议。
为了实现这一目标,查德威克当选为英国原子能咨询委员会委员,并同时担任英国代表联合国原子能委员会的代表。
1948年左右,詹姆士·查德威克(James Chadwick)在剑桥大学冈维尔·凯斯学院(Gonville&Caius College)担任教授。然后,在1950年,他获得了科普利奖章,再次被伦敦皇家学会授予荣誉。
8年后,他决定自愿退休到北威尔士。詹姆斯·查德威克(James Chadwick)于1974年7月24日在剑桥市去世。
查德威克原子模型
查德威克的原子模型侧重于不仅由质子(正电荷)而且由中子(中性电荷)组成的原子核建模。
查德威克试图证明存在中性粒子的努力始于1920年代,但是,当时这位杰出的科学家做了多次尝试都无济于事。十年后,查德威克在法国复制了艾琳·朱利奥特·居里(玛丽·居里和皮埃尔·居里的女儿)和弗雷德里克·朱利奥特(艾琳的丈夫)的实验。
这对科学家已经成功地使用伽马射线从石蜡样本中清除了质子。
查德威克认为,伽马射线发射包含中性粒子,并且这些粒子是与蜡样品碰撞的粒子,随后导致质子从蜡中释放出来。
因此,他试图在卡文迪许实验室重复这些实验,并使用居里人曾将其用作伽玛射线源的lon对铍照射α粒子。
然后,该辐射撞击到类似的石蜡样品上,该样品中的质子从材料中猛烈排出。
使用适合查德威克本人进行的实验的小型电离室观察质子的行为。
查德威克(Chadwick)检测到,只有那些粒子与其他电中性粒子碰撞且质量非常相似的情况下,才能解释蜡释放的质子的行为。
两周后,詹姆斯·查德威克(James Chadwick)在科学杂志《自然》上发表了一篇有关中子可能存在的文章。
但是,查德威克最初构想该模型时考虑到中子是由质子和电子组成的装置,该装置产生中性电荷。后来,德国物理学家维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)证明中子是单个基本粒子。
实验
在发现中子之后,查德威克集中精力研究这种新原子组分的特性。
鉴于中子与原子核的碰撞以及质子从原子中的排出,中子的发现和查德威克的原子模型彻底改变了传统的科学观。
贝塔分解是一个过程,通过该过程,贝塔粒子(电子或正电子)会从原子核中发出,从而平衡原子核中质子和中子的存在。
由于这个过程,在查德威克(Chadwick)的发现的推动下,全世界进行了无数实验,以诱导某些中子转化为质子。
由于每种化学元素都是根据其具有的质子数量来识别的,因此先前的实验为创建和/或发现带下具有更多质子的新化学元素打开了大门。
核裁断
查德威克强调了他后来的分析,即利用中子通过核裂变将重核原子分为几个较小的核。
之所以这样命名,是因为分裂发生在原子核中,并产生大量能量。这个概念被用于设计强大的核武器。
查德威克甚至资助了在利物浦期间购买粒子加速器的资金,为此使用了1935年获得诺贝尔奖的部分收益。
查德威克对科学的贡献
在詹姆斯·查德威克(James Chadwick)对科学的贡献中,中子的发现引人注目,为此他获得了1935年诺贝尔物理学奖。他还参加了美国原子弹的建造,写了放射性物质的辐射并发现了tri。 。
中子的发现
在剑桥大学卡文迪许实验室的研究中,卢瑟福和查德威克用α粒子进行了实验,以询问原子核的性质。值得注意的是,原子核是卢瑟福在1911年发现的。
这些研究是通过分析这种材料暴露于α粒子轰击后从铍发出的从未见过的辐射而进行的。
该辐射由质量非常类似于质子质量的粒子组成,但没有电荷。这些粒子由于其组成的中立性而被称为中子。
查德威克于1932年中期做出了这一发现,从而定义了查德威克原子模型的前提,其详细信息将在本文的下一部分中详细介绍。
核调查
查德威克(Chadwick)对中子的发现为利用这种技术发现核裂变和发展战争武器奠定了基础。
查德威克(Chadwick)发现,通过用中子轰击元素的原子,该物质的原子核可以被穿透和分裂,从而产生大量能量。
查德威克(Chadwick)从那里宣布了使用这种技术开发战争武器的必然性,并在美国和英国直接参与了与此进程有关的外交事务。
查德威克(Chadwick)与其他美国和加拿大科学家在1943年至1945年之间合作制造了原子弹。
他负责指导在美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯实验室工作的英国科学代表团。1939年,美国开始研究“曼哈顿计划”,即原子弹的代号。
核科学家爱德华·泰勒,莱兹·西拉德和尤金·威格纳通过阿尔伯特·爱因斯坦警告总统富兰克林·德拉诺·罗斯福,纳粹利用核裂变生产炸弹。
t的发现
scientist已经在1911年被英国科学家约瑟夫·约翰·汤姆森(Joseph John Thomson)识别,但他认为这是一种三原子分子。
欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)早已宣布它,但直到1934年,为卢瑟福(Rutherford)团队工作的查德威克(Chadwick)才将其归类为氢的同位素。
t是氢的放射性同位素,符号为H。它由一个质子和两个中子组成的原子核组成。
nitrogen是由氮,锂和硼靶的自由中子轰击产生的。
促进铀235裂变
詹姆斯·查德威克(James Chadwick)发现中子促进了核裂变。即从自然界中发现的化学元素铀-238中分离出铀235。
铀235的浓缩是天然铀为了获得同位素235并产生核能所经历的过程。裂变是核反应。也就是说,它是在原子核中触发的。
当重核分为两个或更多个较小的核以及一些副产物(例如光子(γ射线),自由中子和核的其他碎片)时,就会发生这种化学反应。
放射性物质辐射条约
1930年,詹姆斯·查德威克(James Chadwick)撰写了一篇有关放射性物质辐射的论文。
查德威克设法测量了中子的质量,并推论它与质子的质量相似,但有一个区别:它具有中性电荷。
然后,他得出结论,原子核由中子和质子组成,质子的数量与电子的数量相似。
他对曼彻斯特大学和英国剑桥大学的物理实验室所做的研究和贡献,对了解核能和建立卢瑟福的原子模型至关重要。
感兴趣的文章
薛定ding的原子模型。
De Broglie原子模型。
海森堡原子模型。
佩林的原子模型。
汤姆森的原子模型。
道尔顿的原子模型。
狄拉克·乔丹(Dirac Jordan)原子模型。
德cri克利特的原子模型。
玻尔的原子模型。
Sommerfeld原子模型。
参考文献
- J. Chadwick,《中子的存在》,《过程》。罗伊 Soc.A 136(1932)于2017年12月18日从chemteam.info检索
- 查德威克(1891-1974)。咨询losavancesdelaquimica.com
- 詹姆斯·查德威克-传记。咨询Buscabiografias.com
- 佩雷斯·阿奎尔(PérezAguirre),加布里埃拉(Gabriela)。化学1.建构主义方法,第1卷。咨询books.google.co.ve
- 詹姆斯·查德威克。咨询es.wikipedia.org
- 布朗,安德鲁(1997)。中子与炸弹:詹姆斯·查德威克爵士传记。牛津大学出版社。从amazon.co.uk恢复
- 詹姆斯·查德威克(1998)。EncyclopædiaBritannica,Inc.取自:britannica.com
- 詹姆斯·查德威克(nd)。从以下位置恢复:atomicheritage.org
- 詹姆斯·查德威克(nd)。摘自:Famousscientists.org
- 詹姆斯·查德威克(James Chadwick)-传记(2014)。诺贝尔媒体AB。从以下位置恢复:nobelprize.org
- 詹姆斯·查德威克:传记与原子论(中)。摘自:study.com
- 物理科学原理(1998年)。EncyclopædiaBritannica,Inc.取自:britannica.com
- 维基百科,免费百科全书(2018)。中子的发现。摘自:en.wikipedia.org。