JAMES CHADWICK: TALAMBUHAY, MODELO NG ATOMIC, MGA EKSPERIMENTO - SCIENCE - 2025

Si James Chadwick (1891-1974) ay isang kilalang pisika sa Ingles na kinikilala para sa pagtuklas ng neutron noong 1932. Di-nagtagal, noong 1935, siya ay iginawad sa Nobel Prize in Physics para sa kanyang kontribusyon sa komunidad na pang-agham. Ang pag-aalala ni Chadwick sa mga neutral na singil ay lumitaw mga 10 taon bago niya napapatunayan ang kanilang pag-iral.

Bago ang tseke na ito, isinagawa ni Chadwick ang ilang mga eksperimento na hindi matagumpay. Matagumpay ito noong 1932, nang ito ay batay sa mga eksperimento ng Pranses na Irène Joliot-Curie at Frédéric Joliot. Nang maglaon, isinalin ni Chadwick ang kanyang sarili sa pagsasaliksik sa paggamit ng nuclear fission para sa paglikha ng mga sandata ng digmaan.

Talambuhay

pinagmulan

Si Chadwick ay ipinanganak sa bayan ng Bollington, sa hilagang-silangan ng Inglatera, noong Oktubre 20, 1891. Siya ay anak ng dalawang mapagpakumbabang manggagawa: ang kanyang ama ay nagtatrabaho sa sistema ng riles at ang kanyang ina ay isang domestic worker.

Mula sa isang murang edad, si Chadwick ay tumayo bilang isang introverted at sobrang intelihenteng bata. Nagsimula siya sa sekundaryong paaralan sa Manchester, at sa edad na 16 nanalo siya ng isang iskolar upang pag-aralan ang purong pisika sa defunct na Victoria University ng Manchester.

Akademikong pagsasanay

Ang batang pangako ng pisika ay pormal na nagsimula sa kanyang pag-aaral sa unibersidad noong 1908, sa edad na 17.

Siya ay may isang natatanging daanan sa akademya, at sa huling taon ng kanyang karera ay dumalo siya sa mga pagsisiyasat ng nagwagi na Nobel Prize na si Ernest Rutheford sa pagkabagsak ng mga elemento at kimika ng mga radioactive na sangkap.

Matapos makuha ang kanyang degree sa Physics noong 1911, nagpalista siya sa isang master's degree sa Physics, na matagumpay niyang nakumpleto noong 1913. Sa panahong iyon, nagpatuloy siyang nagtatrabaho nang magkasama kasama si Rutheford sa kanyang laboratoryo.

Nang maglaon, iginawad siya ng isang propesyonal na iskolar na nagpapahintulot sa kanya na lumipat sa Berlin, Alemanya, upang higit pang magsaliksik sa beta radiation kasama ang physicist ng Aleman na si Hans Geiger sa Technische Hochschule.

Sa kanyang pananatili sa Berlin, nagsimula ang World War I noong Hulyo 1914. Dahil sa isang akusasyon ng espiya, siya ay na-intern sa isang kampo ng konsentrasyon para sa mga sibilyan sa Ruhleben hanggang 1918.

Noong 1919, si Chadwick ay bumalik sa Inglatera at nagsimula ang kanyang titulo ng doktor sa University of Cambridge. Samantala, sinamahan niya ang gawaing pananaliksik ng Rutheford, na pagkatapos ay namuno sa Cavendish Laboratory ng kilalang institusyon.

Noong 1921, sa edad na 21, nakuha niya ang kanyang degree sa Ph.D. (Philosophie Doctor), na nagtatanghal ng isang espesyal na papel ng pananaliksik sa mga puwersa ng nukleyar at mga numero ng atomic.

Noong 1923, siya ay hinirang bilang katulong director ng pananaliksik sa Cambridge Cavendish Laboratory. Si Chadwick ay naglingkod sa tungkuling ito hanggang 1935, nang magpasya siyang lumipat sa Unibersidad ng Liverpool.

Karera

Salamat sa kanyang pang-agham na mga kontribusyon, siya ay iginawad sa Hughes medal noong 1932. Ang pagkilala na ito, na iginawad ng Royal Society of London, ay gantimpalaan ang mga gumawa ng mga pagtuklas tungkol sa mga pisikal na agham at / o ang kanilang mga praktikal na aplikasyon.

Noong 1935 siya ay iginawad sa Nobel Prize sa Physics para sa pagtuklas ng neutron bilang isang elementong butil na walang de-koryenteng singil na matatagpuan sa atomic nucleus.

Sa panahon ng World War II, si Chadwick ay mayroong aktibong pakikilahok sa Komite ng MAUD ng British, isang komisyon na nilikha upang pag-aralan ang pagiging posible ng paggamit ng teknolohiyang nuklear sa paggawa ng isang bomba.

Si James Chadwick ay isa ring gitnang bahagi ng Tube Alloys Project, isang programa sa pananaliksik na awtorisado at pinondohan ng United Kingdom na may suporta mula sa Canada, upang makabuo ng mga sandatang nuklear sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig.

Si Chadwick ay nabanggit para sa kanyang talento at pampulitika sa panahong ito, dahil ang kanyang mga panukala ay nagsilbing tulay para sa pagsisiyasat sa pakikipagtulungan sa pakikipagtulungan sa pagitan ng United Kingdom, Canada, at Estados Unidos.

Manhattan Project

Sa pagtatapos ng World War II, kinuha ni Chadwick ang baton ng British mission sa Manhattan Project. Ang huli ay isang pinagsamang proyekto ng pananaliksik sa pagitan ng Estados Unidos, United Kingdom, at Canada, na may layunin na paunlarin ang unang bomba ng atomic.

Si Chadwick ay walang libreng pag-access sa lahat ng lihim na impormasyon ng proyekto: mga disenyo, plano, data, mga pagtatantya, atbp, sa kabila ng pagiging isang sibilyan at hindi isang Amerikano; Kapansin-pansin na ang parehong mga kondisyon ay eksklusibo upang makilahok sa proyekto.

Kalaunan ay gumawa siya ng isang kabalyero sa Ingles noong 1945, at isang taon pagkaraan ay iginawad siya ng US na Medal of Merit para sa kanyang kontribusyon ng katapangan sa Manhattan Project.

Nukleyar na arsenal para sa Inglatera

Sa pagtatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, mariing itinaguyod ni Chadwick ang inisyatiba para sa United Kingdom na bumuo ng sariling arsenalong nukleyar.

Sa paghahanap ng hangaring iyon, si Chadwick ay nahalal bilang isang miyembro ng Komite ng Advisory ng Enerhiya ng Atomic ng British, at nagsilbi ring kinatawan ng UK sa United Nations Atomic Energy Commission.

Sa paligid ng 1948 James Chadwick nagsilbi bilang isang propesor sa Gonville & Caius College, University of Cambridge. Pagkatapos, noong 1950, muli siyang pinarangalan ng Royal Society of London sa pamamagitan ng pagtanggap ng Copley Medal.

Pagkalipas ng 8 taon, nagpasya siyang kusang magretiro sa North Wales. Si James Chadwick ay namatay noong Hulyo 24, 1974, sa lungsod ng Cambridge.

Chadwick Atomic Model

Ang modelong atomika ni Chadwick ay nakatuon sa pagmomolde ng atomic nucleus na binubuo hindi lamang ng mga proton (positibong singil), kundi pati na rin ng mga neutron (neutral na singil).

Ang mga pagsisikap ni Chadwick upang ipakita ang pagkakaroon ng mga neutral na partikulo ay nagsimula noong 1920. Gayunpaman, sa oras na iyon ang kilalang siyentipiko ay gumawa ng maraming mga pagtatangka upang hindi makinabang. Pagkalipas ng isang dekada ay ginaya ni Chadwick ang mga eksperimento nina Irène Joliot-Curie (anak na babae nina Marie Curie at Pierre Curie) at Frédéric Joliot (asawa ni Irène) sa Pransya.

Ang pares ng mga siyentipiko na ito ay nagtagumpay sa pagpapatalsik ng mga proton mula sa isang paraffin wax sample gamit ang gamma ray.

Naniniwala si Chadwick na ang paglabas ng gamma ray ay naglalaman ng mga neutral na partikulo, at na ang mga partikulo na ito ay ang nakabangga sa sample ng waks, kasunod na hinihimok ang pagpapalabas ng mga proton mula sa waks.

Samakatuwid, sinubukan niyang kopyahin ang mga eksperimento na ito sa Cavendish Laboratory at ginamit ang polonium - na ginamit ng Curies bilang isang mapagkukunan ng gamma ray - upang mag-irradiate beryllium na may mga parteng alpha.

Ang radiation na ito pagkatapos ay nakaapekto sa isang katulad na paraffin wax sample, at ang mga proton sa sample na iyon ay marahas na pinatalsik mula sa materyal.

Ang pag-uugali ng mga proton ay sinusunod gamit ang isang maliit na silid ng ionization, na inangkop sa eksperimento ni Chadwick mismo.

Nakita ni Chadwick na ang pag-uugali ng mga proton na pinakawalan ng waks ay maipaliwanag lamang kung ang mga partikulo na iyon ay bumangga sa iba pang mga neutral na partikulo, at sa isang katulad na masa.

Pagkalipas ng dalawang linggo, inilathala ni James Chadwick ang isang artikulo sa journal na pang-agham Kalikasan tungkol sa posibleng pagkakaroon ng mga neutron.

Gayunpaman, sinimulan ni Chadwick ang modelo na isinasaalang-alang na ang neutron ay isang pag-aayos na binubuo ng isang proton at isang elektron, na bumubuo ng neutral na singil. Nang maglaon, ipinakita ng Aleman na pisiko na si Werner Heisenberg na ang neutron ay isang solong, elementong butil.

Mga Eksperimento

Matapos ang pagtuklas ng neutron, si Chadwick ay nakatuon sa pagpunta sa karagdagang at higit pa tungkol sa pagkilala sa katangian ng bagong sangkap na atomic na ito.

Ang pagtuklas ng neutron at atomikong modelo ng Chadwick ay nagbago sa tradisyonal na pananaw ng agham, na binigyan ng mga banggaan ng mga neutrons na may nucleic na atom at ang pagpapatalsik ng mga proton sa labas ng atom.

Ang pagbagsak ng beta ay isang proseso kung saan ang mga particle ng beta (elektron o positron) ay inilabas mula sa nucleus ng atom, upang balansehin ang pagkakaroon ng mga proton at neutron sa atomic nucleus.

Dahil sa prosesong ito, hindi mabilang na mga eksperimento ang isinasagawa sa buong mundo, na pinupukaw ng nadiskubre ni Chadwick, upang hikayatin ang paglipat ng ilang mga neutron sa mga proton.

Sapagkat ang bawat elemento ng kemikal ay nakilala ayon sa bilang ng mga proton na mayroon nito, ang mga nakaraang eksperimento ay nagbukas ng pintuan para sa paglikha at / o pagtuklas ng mga bagong elemento ng kemikal na may mas maraming bilang ng mga proton sa ilalim ng kanilang sinturon.

Nukleyar fision

Binigyang diin ni Chadwick ang kanyang pag-aralan sa kalaunan tungkol sa paggamit ng mga neutrons upang hatiin ang mabibigat na mga atom ng nuclei sa maraming mas maliit na nuclei, sa pamamagitan ng proseso ng paglabas ng nukleyar.

Ito ay pinangalanan sa ganitong paraan dahil ang paghati ay nangyayari sa nucleus ng atom at gumagawa ng sobrang dami ng enerhiya. Ang konsepto na ito ay ginamit para sa disenyo ng mga makapangyarihang sandatang nukleyar.

Ginawaran din ni Chadwick ang pagbili ng isang accelerator ng maliit na bahagi sa kanyang oras sa Liverpool, gamit ang isang bahagi ng mga nalikom mula sa pagpanalo ng Nobel Prize noong 1935 para dito.

Mga kontribusyon ni Chadwick sa agham

Ang mga kontribusyon ni James Chadwick sa agham ay kinabibilangan ng pagtuklas ng neutron, kung saan nanalo siya ng 1935 Nobel Prize in Physics.Nilahok din siya sa pagbuo ng atomic bomba sa Estados Unidos, sumulat tungkol sa radiation mula sa mga radioactive na sangkap at natuklasan na tritium. .

Ang pagtuklas ng neutron

Sa kanilang pananaliksik sa Cavendish Laboratory sa Cambridge, Rutherford at Chadwick ay nagsagawa ng mga eksperimento na may mga parteng alpha upang magtanong tungkol sa likas na katangian ng atomic nucleus. Kapansin-pansin na ang atomic nucleus ay natuklasan ni Rutherford noong 1911.

Ang mga pagsisiyasat na ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsusuri ng isang radiation na hindi pa nakita bago lumitaw mula sa beryllium, nang ang materyal na ito ay nakalantad sa pambobomba ng mga partikulo ng alpha.

Ang radiation na ito ay binubuo ng mga particle ng masa na halos kapareho ng masa ng proton, ngunit walang singil ng kuryente. Ang mga particle na ito ay tinawag na neutrons, dahil sa neutrality ng kanilang komposisyon.

Ginawa ng Chadwick ang pagtuklas na ito noong kalagitnaan ng 1932, sa gayon tinukoy ang lugar ng atomic na modelo ng Chadwick, ang mga detalye kung saan ay detalyado sa susunod na seksyon ng artikulong ito.

Mga pagsisiyasat ng nukleyar

Ang pagtuklas ng neutron ni Chadwick ay nagtakda ng yugto para sa pagtuklas ng nuclear fission at ang pagbuo ng mga sandata ng digmaan gamit ang teknolohiyang ito.

Natagpuan ni Chadwick na sa pamamagitan ng pagbomba ng atom ng isang elemento na may mga neutron, ang nucleus ng materyal na ito ay maaaring tumagos at maghiwalay, na bumubuo ng isang malaking halaga ng enerhiya.

Mula roon, inihayag ni Chadwick ang hindi maiiwasang uri ng teknolohiyang ito para sa pagbuo ng mga sandata ng digmaan, at naging direktang kasangkot sa mga diplomatikong gawain na nauugnay sa prosesong ito sa US at England.

Si Chadwick ay nakipagtulungan sa pagtatayo ng bomba ng atom kasama ang iba pang Amerikano at Canada na siyentipiko sa pagitan ng 1943 at 1945.

Siya ang namamahala sa pamamahala ng Ingles na delegasyong pang-agham na nagtrabaho sa laboratoryo ng Los Álamos, sa New Mexico, Estados Unidos. Noong 1939 nagsimula ang Estados Unidos sa pagsasaliksik ng Manhattan Project, ang pangalan ng code para sa bomba ng atom.

Ang Pangulong Franklin Delano Roosevelt ay binalaan ng mga siyentipiko na nuklear na sina Edward Teller, Leó Szilárd at Eugene Wigner, sa pamamagitan ni Albert Einstein, tungkol sa paggamit ng nuclear fission para sa paggawa ng mga bomba ng mga Nazis.

Pagtuklas ng tritium

Ang Tritium ay nakilala na noong 1911 ng siyentipiko ng Ingles na si Joseph John Thomson, ngunit naniniwala siya na ito ay isang triatomic molekula.

Inihayag na ito ni Ernest Rutherford, ngunit hindi hanggang sa 1934 na si Chadwick, na nagtatrabaho para sa koponan ni Rutherford, ay binigyan ito ng isang isotop ng hydrogen.

Ang tritium ay isang radioactive isotop ng hydrogen, na ang simbolo ay ³H. Binubuo ito ng isang nucleus na binubuo ng isang proton at dalawang neutron.

Ang tritium ay nabuo sa pamamagitan ng pambobomba gamit ang mga libreng neutron ng mga target ng nitrogen, lithium, at boron.

Pasilidad ng uranium 235 fission

Ang pagtuklas ng neutron ni James Chadwick na nagpadali ng nuclear fission; iyon ay, paghihiwalay ng uranium 235 mula sa uranium -238, isang elemento ng kemikal na matatagpuan sa kalikasan.

Ang pagpapayaman ng uranium 235 ay ang proseso na ang natural na uranium ay sumailalim upang makuha ang isotope 235 at makagawa ng enerhiya na nuklear. Ang Fission ay isang reaksiyong nuklear; iyon ay, ito ay na-trigger sa nucleus ng atom.

Ang reaksiyong kemikal na ito ay nangyayari kapag ang isang mabibigat na nucleus ay nahahati sa dalawa o higit pang mas maliit na nuclei at ilang mga by-produkto tulad ng mga photon (gamma ray), libreng neutrons at iba pang mga fragment ng nucleus.

Treaty sa Radiation ng Mga Radyo sa Radyo

Noong 1930 ay nagsulat si James Chadwick ng isang treatise sa radiation mula sa mga radioactive na sangkap.

Nagawa ni Chadwick na sukatin ang masa ng neutron at ibinahagi na katulad ito ng proton na may isang pagkakaiba: na ito ay may isang neutral na singil.

Pagkatapos, napagpasyahan niya na ang atomic nucleus ay binubuo ng mga neutron at proton at na ang bilang ng mga proton ay katulad ng sa mga electron.

Ang kanyang pananaliksik at mga kontribusyon sa gawain ng laboratoryo ng pisika sa Unibersidad ng Manchester at sa Unibersidad ng Cambridge sa England, ang susi sa kaalaman ng enerhiya ng nuklear at ang pagtatayo ng modelong atomikong Rutherford.

Mga Artikulo ng interes

Modelong atom ng Schrödinger.

Modelo ng atom na De Broglie.

Modelong atom ng Heisenberg.

Modelong atomika ni Perrin.

Modelong atom ni Thomson.

Ang modelong atomic ni Dalton.

Modelong atomic ng Dirac Jordan.

Atomikong modelo ng Democritus.

Ang modelong atomic ni Bohr.

Sommerfeld atomic na modelo.

Mga Sanggunian

1. J. Chadwick, Ang pagkakaroon ng isang Neutron, Proseso. Roy. Soc. A 136 (1932) Nakuha noong Disyembre 18, 2017 mula sa chemteam.info
2. Chadwick (1891-1974). Kinunsulta sa losavancesdelaquimica.com
3. James Chadwick - talambuhay. Kinunsulta sa Buscabiografias.com
4. Pérez Aguirre, Gabriela. Chemistry 1. Isang Diskarte sa Constructivist, Dami ng 1. Nakonsulta sa books.google.co.ve
5. James Chadwick. Kinunsulta sa es.wikipedia.org
6. Kayumanggi, Andrew (1997). Ang Neutron at ang Bomba: isang Talambuhay ni Sir James Chadwick. Oxford university press. Nabawi mula sa amazon.co.uk
7. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Nabawi mula sa: britannica.com
8. James Chadwick (nd). Nabawi mula sa: atomicheritage.org
9. James Chadwick (nd). Nabawi mula sa: famousscientists.org
10. James Chadwick - Talambuhay (2014). Nobel Media AB. Nabawi mula sa: nobelprize.org
11. James Chadwick: Teorya ng Talambuhay at Atomic (nd). Nabawi mula sa: study.com
12. Mga prinsipyo ng agham na pang-pisikal (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Nabawi mula sa: britannica.com
13. Wikipedia, Ang libreng Encyclopedia (2018). Pagtuklas ng neutron. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org.