James Chadwick: biografia, foto, scoperte

Sir James Chadwick (foto pubblicata nell'articolo) -un fisico inglese, un premio Nobel che ha guadagnato la fama dopo la scoperta di un neutrone. Ciò cambiò radicalmente la fisica di quel tempo e permise agli scienziati di creare nuovi elementi, e portò anche alla scoperta della scissione del nucleo e del suo uso per scopi militari e pacifici. Chadwick era un membro di un gruppo di scienziati britannici che aiutarono gli Stati Uniti a sviluppare una bomba atomica durante la seconda guerra mondiale.

James Chadwick: una breve biografia

Chadwick è nato a Bellington, nel Cheshire, in InghilterraOttobre 1891, nella famiglia di John Joseph e Ann Mary Knowles. Ha studiato presso la scuola elementare locale e le scuole secondarie comunali di Manchester. A sedici anni ha ricevuto una borsa di studio presso l'Università di Manchester. James intendeva studiare matematica, ma per sbaglio frequentava lezioni di fisica ed entrava in questa specialità. All'inizio aveva paura della sua decisione, ma dopo il primo anno di allenamento ha trovato il corso più interessante. Chadwick fu arruolato nella classe di Ernest Rutherford, dove studiò elettricità e magnetismo, e in seguito l'istruttore nominò James un progetto di ricerca sul radioelemento radioattivo.

Ricerca iniziale

James Chadwick si è laureato all'università nel 1911 econtinuò a lavorare con Rutherford sull'assorbimento delle radiazioni gamma, ottenendo un master nel 1913. Il supervisore lo aiutò a nominare una borsa di studio che richiedesse lavoro altrove. Decise di studiare a Berlino con Hans Geiger, che visitò Manchester nel periodo in cui James ricevette un master. Durante questo periodo, Chadwick stabilì l'esistenza di uno spettro continuo di radiazioni beta, che scoraggiò i ricercatori e portò alla scoperta dei neutrini.

Permesso di campo

Poco prima della prima guerra mondiale, quando i militarile azioni diventarono inevitabili, Geiger avvertì Chadwick di tornare in Inghilterra il prima possibile. James fu sconcertato dal consiglio di una compagnia di viaggio e rimase nel campo di prigionia tedesco fino alla fine della guerra. Durante i cinque anni della sua prigionia, Chadwick riuscì a raggiungere un accordo con le guardie e condurre indagini elementari sulla fluorescenza.

Lavora nel laboratorio Cavendish

James Chadwick, la cui biografia in fisica avevatutte le possibilità di finire nel 1918, grazie agli sforzi di Rutherford tornarono di nuovo alla scienza e confermarono che la carica nucleare era uguale al numero atomico. Nel 1921 ottenne una borsa di studio al Cambridge College di Gonville e Keith e l'anno seguente divenne assistente di Rutherford nel Cavendish Laboratory.

Lavorando ogni giorno, ha sempre trovato il tempo perricerca, la cui direzione è stata generalmente proposta da Rutherford. Chadwick e il suo compagno prigioniero Charles D. Ellis hanno poi continuato i loro studi al Trinity College e a Rutherford, esplorando la trasmutazione di elementi nel bombardamento di particelle alfa (nuclei di elio). Il gruppo di ricerca di Vienna ha riportato risultati non coerenti con i dati ottenuti dal laboratorio Cavendish, la cui correttezza è stata abilmente protetta da ulteriori esperimenti di Chadwick e dei suoi colleghi.

Nel 1925, James sposò Eileen Stewart-Brown. La coppia aveva due figlie gemelle.

A metà degli anni '20, James Chadwick condusseesperimenti sulla dispersione di particelle alfa sparate in un bersaglio di metallo, tra cui oro e uranio, e poi elio stesso, il cui nucleo ha la stessa massa con particelle alfa. La dispersione si rivelò asimmetrica e Chadwick lo spiegò nel 1930 come un fenomeno quantico.

Scoperta di neutroni

Indietro nel 1920 Rutherford suggerì l'esistenza di una particella elettricamente neutra, chiamata neutrone, per spiegare l'esistenza degli isotopi dell'idrogeno. Si credeva che questa particella consistesse in un elettrone e un protone, ma non fu rilevata alcuna emissione di tale composizione.

Nel 1930, fu scoperto che quandobombardando nuclei leggeri con raggi alfa emessi dal polonio, le radiazioni penetranti apparivano senza carica elettrica. Si supponeva che fossero raggi gamma. Tuttavia, quando si utilizza un bersaglio al berillio, i raggi si sono rivelati molto più penetranti rispetto ad altri materiali. Nel 1931, Chadwick e il suo collega Webster ha suggerito che i raggi neutrali in realtà hanno testimoniato l'esistenza del neutrone.

Nel 1932, una coppia sposata di ricercatori IreneCurie e Frederic Joliot hanno dimostrato che la radiazione del berillio era più penetrante di quella riportata dai ricercatori precedenti, ma lo chiamavano anche raggi gamma. James Chadwick lesse il rapporto e iniziò immediatamente a lavorare sul calcolo della massa della particella neutra, che poteva spiegare gli ultimi risultati. Ha usato la radiazione di berillio per bombardare vari elementi e ha scoperto che i risultati sono coerenti con l'azione di una particella neutra con una massa quasi identica alla massa del protone. Questa divenne una conferma sperimentale dell'esistenza di un neutrone. Nel 1925, per questo risultato, Chadwick ricevette il premio Nobel per la fisica.

Da un neutrone a una reazione nucleare

Il neutrone divenne rapidamente uno strumento di fisici,l'ha usato per penetrare negli atomi degli elementi e le loro trasformazioni, quindi i nuclei caricati positivamente non l'hanno respinto. Così, Chadwick preparò la strada per la divisione dell'uranio 235 e la creazione di armi nucleari. Nel 1932, per questa importante scoperta, ottenne la Medaglia Hughes e nel 1935 il Premio Nobel. Poi apprese che Hans Falkenhagen aveva scoperto il neutrone contemporaneamente a lui, ma aveva paura di stampare i suoi risultati. Lo scienziato tedesco rifiutò modestamente l'offerta di condividere il premio Nobel, che gli era stato assegnato da James Chadwick.

Permessa la scoperta di un neutroneelementi transuranici nei laboratori. Ciò ha portato alla scoperta delle reazioni nucleari premio Nobel Enrico Fermi indotti da neutroni lenti, e la scoperta dei chimici tedeschi Otto Hahn e Strassmann della fissione nucleare, che ha avuto l'effetto di creare armi nucleari.

Lavora sulla bomba atomica

Nel 1935 James Chadwick divenne professore di fisica all'Università di Liverpool. Seguendo i risultati del Memorandum di Frish-Peierls del 1940 sulla convenienza di creare una bomba nucleare, è stato nominato membro del comitato MAUD, che ha esaminato la questione in modo più dettagliato. Nel 1940 visitò il Nord America con la missione di Tizard per stabilire una cooperazione nella conduzione della ricerca nucleare. Dopo essere tornato nel Regno Unito, ha deciso che non succederà nulla fino alla fine della guerra.

Nel dicembre dello stesso anno, Francis Simon, chelavorato in MAUD, ha trovato la possibilità di separare l'isotopo dell'uranio-235. Nel suo rapporto, ha delineato la stima dei costi e le specifiche tecniche per la creazione di una grande impresa per l'arricchimento dell'uranio. Più tardi Chadwick scrisse che solo allora si rese conto che la bomba nucleare non solo era possibile, ma anche inevitabile. Da quel momento ha dovuto iniziare a prendere sonniferi. James e il suo gruppo hanno generalmente supportato la bomba dell'U-235 e approvato il suo isolamento per diffusione dall'isotopo U-238.

Il risultato della vita

Presto andò a Los Alamos, inquartier generale del progetto Manhattan, e insieme a Niels Bohr, diedero preziosi consigli agli sviluppatori di bombe atomiche sganciate su Hiroshima e Nagasaki. Chadwick James, le cui scoperte cambiarono radicalmente il corso della storia umana, fu nominato cavaliere nel 1945.

Dopo la seconda guerra mondiale, è tornato al suoun post a Liverpool. Chadwick si dimise nel 1958. Dopo aver trascorso dieci anni nel nord del Galles, è tornato a Cambridge nel 1969, dove è morto il 24 luglio 1974.