James Chadwick: biografia, fotos, descobertas

Sir James Chadwick (foto postada no artigo) -um físico inglês, ganhador do prêmio Nobel que ganhou fama após a descoberta de um nêutron. Isso mudou radicalmente a física da época e permitiu aos cientistas criar novos elementos, e também levou à descoberta da divisão do núcleo e seu uso para fins militares e pacíficos. Chadwick era membro de um grupo de cientistas britânicos que ajudaram os EUA a desenvolver uma bomba atômica durante a Segunda Guerra Mundial.

James Chadwick: uma breve biografia

Chadwick nasceu em Bellington, Cheshire, Inglaterra.Outubro de 1891, na família de John Joseph e Ann Mary Knowles. Ele estudou nas escolas secundárias locais elementares e Manchester municipal. Aos dezesseis anos recebeu uma bolsa de estudos da Universidade de Manchester. James pretendia estudar matemática, mas erroneamente assistiu a palestras sobre física e entrou nessa especialidade. No começo, ele tinha medo de sua decisão, mas depois do primeiro ano de treinamento achou o curso mais interessante. Chadwick foi matriculado na turma de Ernest Rutherford, onde estudou eletricidade e magnetismo, e mais tarde o instrutor nomeou James um projeto de pesquisa sobre o elemento radioativo radium.

Pesquisa inicial

James Chadwick se formou na universidade em 1911 eContinuou a trabalhar com Rutherford sobre a absorção da radiação gama, obtendo um mestrado em 1913. O supervisor ajudou a nomear-lhe uma bolsa de pesquisa que exigia trabalhar em outro lugar. Ele decidiu estudar em Berlim com Hans Geiger, que visitou Manchester na época em que James recebeu um mestrado. Durante esse período, Chadwick estabeleceu a existência de um espectro contínuo de radiação beta, que desencorajou pesquisadores e levou à descoberta de neutrinos.

Autorização de acampamento

Pouco antes da Primeira Guerra Mundial, quando os militaresações se tornaram inevitáveis, Geiger avisou Chadwick para retornar à Inglaterra o mais rápido possível. James ficou perplexo com o conselho de uma empresa de viagens e permaneceu no campo de prisioneiros alemão até o final da guerra. Durante os cinco anos de seu aprisionamento, Chadwick conseguiu chegar a um acordo com os guardas e conduzir investigações elementares de fluorescência.

Trabalho no Laboratório Cavendish

James Chadwick, cuja biografia em física tinhatodas as chances de ser concluída em 1918, graças aos esforços de Rutherford voltou a ciência, e confirmou que a carga núcleo era igual ao número atômico. Em 1921 ele foi premiado com um estágio de pesquisa na Universidade de Cambridge Faculdade Gonville e Keyes, e no ano seguinte tornou-se assistente Rutherford no Laboratório Cavendish.

Trabalhando todos os dias, ele ainda encontrou tempo parapesquisa, cuja direção foi geralmente proposta por Rutherford. Chadwick e seu colega prisioneiro Charles D. Ellis continuaram seus estudos no Trinity College e Rutherford, explorando a transmutação de elementos no bombardeio de partículas alfa (núcleos de hélio). A equipe de pesquisa em Viena relatou resultados que não eram consistentes com os dados obtidos pelo Laboratório Cavendish, cuja exatidão foi habilmente protegida por experimentos posteriores de Chadwick e seus colegas.

Em 1925, James casou com Eileen Stewart-Brown. O casal tinha filhas gêmeas.

Em meados da década de 1920, James Chadwick conduziuexperimentos sobre a dispersão de partículas alfa disparadas em um alvo de metal, incluindo ouro e urânio, e então o próprio hélio, cujo núcleo tem a mesma massa com partículas alfa. O espalhamento acabou sendo assimétrico, e Chadwick explicou isso em 1930 como um fenômeno quântico.

Descoberta de nêutrons

De volta em 1920 Rutherford sugeriu a existência de uma partícula eletricamente neutra, chamada nêutron, para explicar a existência de isótopos de hidrogênio. Acreditava-se que esta partícula consistia de um elétron e um próton, mas nenhuma emissão de tal composição foi detectada.

Em 1930, descobriu-se que quandobombardeando núcleos leves com raios alfa emitidos pelo polônio, a radiação penetrante apareceu sem carga elétrica. Era suposto que isso é raios gama. No entanto, ao usar um alvo de berílio, os raios mostraram-se muitas vezes mais penetrantes do que com outros materiais. Em 1931, Chadwick e seu colega Webster sugeriram que os raios neutros realmente testemunhavam a existência de um nêutron.

Em 1932, um casal de pesquisadores IreneCurie e Frederic Joliot mostraram que a radiação do berílio era mais penetrante do que a relatada por pesquisadores anteriores, mas também a chamavam de raios gama. James Chadwick leu o relatório e imediatamente começou a trabalhar no cálculo da massa da partícula neutra, o que poderia explicar os resultados mais recentes. Ele usou a radiação de berílio para bombardear vários elementos e descobriu que os resultados são consistentes com a ação de uma partícula neutra com uma massa quase idêntica à massa de prótons. Isso se tornou uma confirmação experimental da existência de um nêutron. Em 1925, por essa conquista, Chadwick recebeu o Prêmio Nobel de Física.

De um nêutron a uma reação nuclear

O nêutron rapidamente se tornou um instrumento de físicos,usaram-no para penetrar nos átomos dos elementos e suas transformações, de modo que os núcleos positivamente carregados não o repeliram. Assim, Chadwick preparou o caminho para a divisão do urânio-235 e a criação de armas nucleares. Em 1932, para esta importante descoberta, ele recebeu a Medalha Hughes e em 1935 o Prêmio Nobel. Então ele descobriu que Hans Falkenhagen havia descoberto o nêutron ao mesmo tempo que ele, mas tinha medo de imprimir seus resultados. O cientista alemão modestamente recusou a oferta para compartilhar o Prêmio Nobel, que foi feito a ele por James Chadwick.

A descoberta de um nêutron permitidoelementos transurânicos no laboratório. Isso levou à descoberta de reações nucleares ganhador do Prêmio Nobel Enrico Fermi induzida por nêutrons lentos, ea descoberta dos químicos alemães Otto Hahn e Strassmann da fissão nuclear, o que teve o efeito de criar armas nucleares.

Trabalhar na bomba atômica

Em 1935 James Chadwick tornou-se professor de física na Universidade de Liverpool. Após os resultados do Memorando Frish-Peierls de 1940 sobre a conveniência de criar uma bomba nuclear, ele foi nomeado para o comitê MAUD, que investigou esta questão em mais detalhes. Em 1940, ele visitou a América do Norte com a missão de Tizard para estabelecer cooperação na condução da pesquisa nuclear. Depois de voltar para o Reino Unido, ele decidiu que nada acontecerá até que a guerra termine.

Em dezembro do mesmo ano, Francis Simon, quetrabalhou no MAUD, achou possível separar o isótopo de urânio-235. Em seu relatório, ele delineou a estimativa de custos e a especificação técnica para a criação de uma grande empresa para o enriquecimento de urânio. Mais tarde, Chadwick escreveu que só então percebeu que a bomba nuclear não era apenas possível, mas também inevitável. A partir daquele momento ele teve que começar a tomar pílulas para dormir. James e seu grupo geralmente apoiaram a bomba do U-235 e aprovaram seu isolamento por difusão do isótopo U-238.

O resultado da vida

Logo ele foi para Los Alamos, emsede do projeto Manhattan e, juntamente com Niels Bohr, deu conselhos valiosos aos desenvolvedores de bombas atômicas lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki. Chadwick James, cujas descobertas mudaram radicalmente o curso da história humana, foi condecorado em 1945.

Após a Segunda Guerra Mundial, ele retornou ao seuum post em Liverpool. Chadwick renunciou em 1958. Depois de passar dez anos em North Wales, ele retornou a Cambridge em 1969, onde morreu em 24 de julho de 1974.