جيمس شادويك: سيرة ذاتية ، صور ، اكتشافات

السير جيمس تشادويك (الصورة المنشورة في المقال) -فيزيائي إنجليزي ، حائز على جائزة نوبل ، اكتسب شهرة بعد اكتشاف نيوترون. هذا تغير جذريًا في الفيزياء في ذلك الوقت وسمح للعلماء بخلق عناصر جديدة ، وأدى أيضًا إلى اكتشاف انقسام النواة واستخدامها للأغراض العسكرية والسلمية. كان تشادويك عضوا في مجموعة من العلماء البريطانيين الذين ساعدوا الولايات المتحدة على تطوير قنبلة ذرية خلال الحرب العالمية الثانية.

جيمس شادويك: سيرة ذاتية قصيرة

ولد تشادويك في بيلينغتون ، شيشاير ، إنجلتراأكتوبر 1891 ، في عائلة جون جوزيف وآن ماري نولز. درس في المدارس الثانوية المحلية الابتدائية ومانشستر البلدية. في السادسة عشرة حصل على منحة دراسية من جامعة مانشستر. كان جيمس يعتزم دراسة الرياضيات ، لكنه حضر عن طريق الخطأ محاضرات في الفيزياء ودخل هذا التخصص. في البداية ، كان لديه مخاوف بشأن قراره ، ولكن بعد السنة الأولى من التدريب وجد الدورة أكثر إثارة للاهتمام. التحق تشادويك في صف إرنست رذرفورد ، حيث درس الكهرباء والمغناطيسية ، وبعد ذلك عين المدرب جيمس مشروعًا بحثيًا حول عنصر الراديوم المشع.

البحوث المبكرة

جيمس تشادويك تخرج من الجامعة في عام 1911 واستمر العمل مع رذرفورد على امتصاص أشعة غاما ، والحصول على درجة الماجستير في عام 1913. ساعد المشرف على تعيينه منحة بحثية تتطلب العمل في مكان آخر. قرر أن يدرس في برلين مع هانز جايجر ، الذي زار مانشستر في ذلك الوقت عندما حصل جيمس على درجة الماجستير. خلال هذه الفترة ، أسست تشادويك وجود طيف مستمر من إشعاع بيتا ، والذي أعاق الباحثين وأدى إلى اكتشاف النيوتريونات.

تصريح معسكر

قبل وقت قصير من الحرب العالمية الأولى ، عندما الجيشأصبحت إجراءات لا مفر منها ، وحذر جيجر تشادويك للعودة إلى إنجلترا في أقرب وقت ممكن. كان جيمس محيرًا من نصيحة شركة سفر وبقي في معسكر الاعتقال الألماني حتى نهاية الحرب. خلال السنوات الخمس التي أمضاها في السجن ، تمكن تشادويك من التفاوض مع الحراس وإجراء دراسات ابتدائية عن الوميض.

العمل في مختبر كافنديش

جيمس تشادويك ، الذي كانت سيرته الذاتية في الفيزياءجميع فرص إنهاء عام 1918 ، بفضل جهود رذرفورد عادت مرة أخرى إلى العلم وأكدت أن الشحنة النووية كانت مساوية للعدد الذري. في عام 1921 ، حصل على زمالة بحثية في كلية كامبردج في جونفيل وكيث ، وفي العام التالي أصبح مساعدًا لرذرفورد في مختبر كافنديش.

يعمل كل يوم ، لا يزال يجد الوقت لالبحوث ، التي اقترح عموما من قبل راذرفورد الاتجاه. تشادويك وزميله ختام تشارلز D. إليس ثم واصل الدراسة في كلية ترينيتي وروثرفورد، والتحقيق عناصر التحويل عندما قصفت مع جسيمات ألفا (نواة الهيليوم). فريق البحث في فيينا، تقريرا عن نتائج غير متسقة مع البيانات التي تم الحصول عليها من قبل المختبر كافنديش، دقة الذي دافع باقتدار مزيد من التجارب تشادويك وزملائه.

في عام 1925 ، تزوج جيمس ايلين ستيوارت براون. كان الزوجان بنتان توأم.

في منتصف 1920s ، أجرى جيمس تشادويكتجارب على تشتت جسيمات ألفا أطلقت في هدف معدني ، بما في ذلك الذهب واليورانيوم ، ومن ثم الهليوم نفسه ، الذي يحتوي نواة على الكتلة نفسها مع جسيمات ألفا. تحول التبعثر إلى أن يكون غير متماثل ، وشرحت تشادويك ذلك في عام 1930 كظاهرة كمومية.

اكتشاف النيوترون

العودة في عام 1920 اقترح روثرفورد وجود جسيم متعادل كهربائياً ، يسمى نيوترون ، لشرح وجود نظائر الهيدروجين. كان يعتقد أن هذا الجسيم يتألف من الإلكترون والبروتون ، ولكن لم يتم الكشف عن أي انبعاث مثل هذا التركيب.

في عام 1930 ، وجد أنه عندماقصف النواة الخفيفة مع أشعة ألفا المنبعثة من البولونيوم ، ظهر الإشعاع الخارق بدون شحنة كهربائية. كان من المفترض أن هذا هو أشعة غاما. ومع ذلك ، عند استخدام هدف البريليوم ، تحولت الأشعة إلى اختراقها مرات عديدة أكثر من المواد الأخرى. في عام 1931 ، اقترح تشادويك وزميله ويبستر أن الأشعة المحايدة تشهد في الواقع على وجود نيوترون.

في عام 1932 ، زوجين من الباحثين ايرينأظهر كوري وفريدريك جوليو أن إشعاع البريليوم كان أكثر تغلغلًا مما أفاد به باحثون سابقون ، ولكنهم أطلقوا عليه أيضًا أشعة جاما. قرأ جيمس تشادويك التقرير وشرع على الفور في العمل على حساب كتلة الجسيمات المحايدة ، والتي يمكن أن تشرح أحدث النتائج. وقد استخدم إشعاع البريليوم لقذف عناصر مختلفة ووجد أن النتائج تتفق مع عمل جسيم محايد مع كتلة تتطابق تقريبا مع كتلة البروتون. أصبح هذا تأكيدا تجريبيا لوجود النيوترون. في عام 1925 ، من أجل هذا الإنجاز ، حصلت تشادويك على جائزة نوبل في الفيزياء.

من نيوترون إلى تفاعل نووي

سرعان ما أصبح النيوترون أداة للفيزيائيين ،استخدامه لاختراق ذرات العناصر وتحويلها لأنه نوى موجبة الشحنة لا صده. وهكذا مهدت تشادويك الطريق لتقسيم اليورانيوم 235 وخلق أسلحة نووية. في عام 1932، لهذا الاكتشاف المهم انه حصل على وسام هيوز، وفي عام 1935 على جائزة نوبل. ثم علم أن هانس فالكنهاجن اكتشف النيوترون في نفس الوقت معه، ولكن كان يخشى أن تنشر نتائجها. الباحث الألماني انخفض بشكل طفيف العرض للمشاركة في جائزة نوبل، الذي أعطاه جيمس تشادويك.

اكتشاف النيوترون المسموح بهعناصر عبر اليورانيوم في المختبرات. وكان هذا بمثابة دافع لاكتشاف حائز جائزة نوبل لفاعلية انريكو فيرمي النووية التي تسببت فيها تأخر النيوترونات واكتشاف الكيميائيين الألمان لأوتو غان وستراسمان للانشطار النووي ، مما أدى إلى إنشاء أسلحة نووية.

العمل على القنبلة الذرية

في عام 1935 أصبح جيمس تشادويك أستاذا للفيزياء في جامعة ليفربول. بعد نتائج مذكرة Frish-Peierls لعام 1940 بشأن ملاءمة إنشاء قنبلة نووية ، تم تعيينه في لجنة مود ، التي حققت في هذه المسألة بمزيد من التفصيل. في عام 1940 ، زار أمريكا الشمالية مع مهمة Tizard لإقامة التعاون في إجراء البحوث النووية. بعد عودته إلى المملكة المتحدة ، قرر أن لا شيء سيحدث حتى تنتهي الحرب.

في ديسمبر من نفس العام ، فرانسيس سايمون ، الذيعملت في مود ، وجدت أنه من الممكن فصل نظير اليورانيوم 235. في تقريره ، أوجز تقديرات التكلفة والمواصفات الفنية لإنشاء مؤسسة كبيرة لتخصيب اليورانيوم. في وقت لاحق كتب تشادويك أنه عندها فقط أدرك أن القنبلة النووية لم تكن ممكنة فحسب ، بل كانت لا مفر منها. من تلك اللحظة كان عليه أن يبدأ بتناول الحبوب المنومة. ساند جيمس ومجموعته بشكل عام القنبلة من يو 235 واعتمد عزلها بالانتشار من النظير U-238.

نتيجة الحياة

سرعان ما ذهب إلى لوس ألاموس ، فيمقر مشروع مانهاتن ، جنبا إلى جنب مع نيلز بور ، أعطى نصيحة قيمة لمطوري القنابل الذرية المسقطة على هيروشيما وناغازاكي. كان فارس تشادويك ، الذي غيرت اكتشافاته جذريًا مسار التاريخ البشري ، عام 1945.

بعد الحرب العالمية الثانية ، عاد إلى بلدهوظيفة في ليفربول. استقال تشادويك في عام 1958. بعد قضاء عشر سنوات في شمال ويلز ، عاد إلى كامبريدج في عام 1969 ، حيث توفي في 24 يوليو 1974.