Bagikan:
James Chadwick Biografi, Model Atom, Eksperimen, Kontribusi
James Chadwick (1891-1974) adalah seorang ahli fisika Inggris terkemuka yang dikenal karena penemuan neutron pada tahun 1932. Segera setelah itu, pada tahun 1935, ia dianugerahi Hadiah Nobel Fisika untuk kontribusinya pada komunitas ilmiah. Kekhawatiran Chadwick untuk tuduhan netral muncul sekitar 10 tahun sebelum dia bisa memverifikasi keberadaannya.
Sebelum pemeriksaan ini, Chadwick melakukan beberapa percobaan yang terbukti tidak berhasil. Itu berhasil pada tahun 1932, ketika didasarkan pada eksperimen dari Irène Joliot-Curie dan Frédéric Joliot di Prancis. Kemudian, Chadwick mengabdikan dirinya untuk meneliti penggunaan fisi nuklir untuk pembuatan senjata perang.
Indeks
- 1 Biografi
- 1.1 Asal
- 1.2 Pelatihan akademik
- 1.3 Karier profesional
- 1.4 Proyek Manhattan
- 1.5 Gudang nuklir untuk Inggris
- 2 Model atom Chadwick
- 3 Eksperimen
- 3.1 Fisi nuklir
- 4 Kontribusi Chadwick untuk sains
- 5 Artikel menarik
- 6 Referensi
Biografi
Asal
Chadwick lahir di kota Bollington, di timur laut Inggris, pada 20 Oktober 1891. Dia adalah putra dari dua pekerja sederhana: ayahnya bekerja dalam sistem kereta api dan ibunya adalah pekerja rumah tangga..
Sejak usia dini, Chadwick menonjol sebagai anak yang tertutup dan sangat cerdas. Dia mulai sekolah menengah di Manchester, dan pada usia 16 memenangkan beasiswa untuk belajar fisika murni di Victoria University of Manchester yang sudah punah..
Formasi akademik
Janji muda fisika mulai kuliah di universitas secara formal pada tahun 1908, pada usia 17 tahun.
Dia memiliki karir yang menonjol di akademi, dan pada tahun terakhir karirnya dia bertanggung jawab atas penelitian Hadiah Nobel Ernest Rutheford tentang disintegrasi unsur-unsur dan kimiawi zat radioaktif..
Setelah memperoleh gelar sarjana Fisika pada tahun 1911, ia mendaftar di Master's in Physics, yang memuncak dengan sukses pada tahun 1913. Selama waktu itu ia terus bekerja bahu membahu dengan Rutheford di laboratoriumnya..
Kemudian, ia diuntungkan oleh beasiswa profesional yang memungkinkan pemindahannya ke Berlin, Jerman, untuk memperdalam penelitian tentang radiasi beta di sebelah fisikawan Jerman Hans Geiger di Technische Hochschule.
Selama tinggal di Berlin ia memulai Perang Dunia Pertama, pada Juli 1914. Karena tuduhan spionase, ia diinternir di kamp konsentrasi untuk warga sipil di Ruhleben hingga 1918.
Pada 1919, Chadwick kembali ke Inggris dan memulai doktornya di Universitas Cambridge. Sementara itu, ia bergabung kembali dengan pekerjaan penelitian Rutheford, yang pada saat itu memimpin Laboratorium Cavendish dari lembaga terkenal.
Pada tahun 1921, pada usia 21 tahun, ia memperoleh gelar doktor (Ph.D. Dokter Filsafat), dengan menghadirkan makalah penelitian khusus tentang kekuatan nuklir dan nomor atom.
Pada 1923 ia diangkat sebagai asisten direktur penelitian di Laboratorium Cavendish di Cambridge. Chadwick menjabat dalam peran ini hingga 1935, ketika ia memutuskan untuk pindah ke Universitas Liverpool.
Karier profesional
Berkat kontribusi ilmiahnya, ia menjadi layak untuk medali Hughes pada tahun 1932. Pengakuan ini, diberikan oleh Royal Society of London, memberikan penghargaan kepada mereka yang membuat penemuan tentang ilmu fisika dan / atau aplikasi praktis mereka..
Pada tahun 1935 ia dianugerahi Hadiah Nobel Fisika untuk penemuan neutron sebagai partikel elementer tanpa muatan listrik yang terletak di inti atom.
Selama Perang Dunia Kedua, Chadwick memiliki partisipasi aktif dalam Komite Inggris MAUD, sebuah komisi yang dibuat untuk menganalisis kelayakan menggunakan teknologi nuklir dalam pembuatan bom.
James Chadwick juga merupakan bagian penting dari Proyek Tube Alloys, sebuah program penelitian yang disahkan dan didanai oleh Inggris dengan dukungan dari Kanada, untuk mengembangkan senjata nuklir selama Perang Dunia II.
Chadwick menonjol karena kecerdasan dan ketenangan politiknya selama periode ini, karena usulannya berfungsi sebagai jembatan untuk negosiasi kolaborasi penelitian antara Inggris, Kanada dan Amerika Serikat..
Proyek Manhattan
Menjelang akhir Perang Dunia Kedua, Chadwick mengambil tongkat misi Inggris di Proyek Manhattan. Yang terakhir adalah proyek penelitian bersama antara Amerika Serikat, Inggris dan Kanada, dalam rangka mengembangkan bom atom pertama.
Chadwick memiliki akses gratis ke semua informasi rahasia proyek: desain, rencana, data, anggaran, dll., Meskipun warga sipil dan bukan orang Amerika; Perlu dicatat bahwa kedua kondisi itu eksklusif untuk berpartisipasi dalam proyek.
Kemudian dia dinamai pria Inggris pada tahun 1945, dan satu tahun kemudian EE. UU memberinya Medal of Merit untuk kontribusinya dalam Proyek Manhattan.
Gudang senjata nuklir untuk Inggris
Pada akhir Perang Dunia Kedua, Chadwick mempromosikan dengan dorongan besar inisiatif Inggris untuk mengembangkan arsenal nuklirnya sendiri..
Dalam mengejar tujuan itu, Chadwick terpilih sebagai anggota Komite Penasihat Energi Atom Inggris, dan juga berpartisipasi sebagai wakil Inggris di hadapan Komisi Perserikatan Bangsa-Bangsa untuk Energi Atom..
Sekitar 1948 James Chadwick menjabat sebagai profesor di Gonville & Caius College dari University of Cambridge. Kemudian, pada tahun 1950, ia dianugerahi lagi oleh Royal Society of London ketika menerima Medali Copley.
8 tahun kemudian dia memutuskan untuk pensiun secara sukarela ke Wales Utara. James Chadwick meninggal pada 24 Juli 1974, di kota Cambridge.
Model atom Chadwick
Model atom Chadwick berfokus pada pemodelan inti atom yang didasari tidak hanya oleh proton (muatan positif), tetapi juga oleh neutron (muatan netral).
Semangat Chadwick untuk menunjukkan keberadaan partikel netral dihasilkan pada 1920-an. Namun, pada saat itu ilmuwan terkemuka melakukan banyak upaya sia-sia. Satu dekade kemudian Chadwick mereplikasi percobaan Irène Joliot-Curie (putri Marie Curie dan Pierre Curie) dan Frédéric Joliot (suami dari Irène) di Prancis.
Sepasang ilmuwan ini telah mencapai pengusiran proton dari sampel lilin parafin menggunakan sinar gamma.
Chadwick berpikir bahwa emisi sinar gamma mengandung partikel-partikel netral, dan bahwa partikel-partikel ini adalah yang telah mengenai sampel lilin, kemudian mendorong pelepasan proton dari lilin..
Oleh karena itu, ia mencoba mereplikasi percobaan ini di Laboratorium Cavendish dan menggunakan polonium - yang telah digunakan oleh Curie sebagai sumber sinar gamma - untuk menyinari berilium dengan partikel alfa..
Kemudian, radiasi ini berdampak pada sampel serupa lilin parafin, dan proton sampel tersebut diusir dengan keras dari bahan tersebut..
Perilaku proton diamati melalui ruang ionisasi kecil, disesuaikan dengan percobaan oleh Chadwick sendiri.
Chadwick mendeteksi bahwa perilaku proton yang dilepaskan oleh lilin hanya dapat dijelaskan jika partikel-partikel itu mengenai partikel-partikel netral elektrik lainnya, dan dengan massa yang sangat mirip..
Dua minggu kemudian, James Chadwick menerbitkan sebuah artikel di jurnal ilmiah Alam tentang kemungkinan keberadaan neutron.
Namun, Chadwick menyusun model awalnya mengingat bahwa neutron adalah pengaturan yang terdiri dari proton dan elektron, yang menghasilkan muatan netral. Kemudian, fisikawan Jerman Werner Heisenberg menunjukkan bahwa neutron adalah partikel yang unik dan elementer.
Eksperimen
Setelah penemuan neutron, Chadwick fokus untuk melangkah lebih jauh berkenaan dengan karakterisasi komponen atom baru ini.
Penemuan neutron dan model atom Chadwick merevolusi pandangan tradisional sains, mengingat tabrakan neutron dengan inti atom dan pengusiran proton di luar atom.
Dekomposisi beta adalah proses melalui mana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan dari inti atom, untuk menyeimbangkan keberadaan proton dan neutron dalam inti atom.
Karena proses ini, banyak percobaan dilakukan di seluruh dunia, dimotivasi oleh penemuan Chadwick, untuk mendorong konversi beberapa neutron menjadi proton..
Karena setiap elemen kimia diidentifikasi sesuai dengan jumlah proton yang dimilikinya, percobaan sebelumnya membuka pintu untuk penciptaan dan / atau penemuan elemen kimia baru dengan jumlah proton yang lebih banyak..
Fisi nuklir
Chadwick menekankan analisisnya nanti dalam penggunaan neutron untuk membagi atom inti berat menjadi beberapa inti yang lebih kecil, melalui proses fisi nuklir..
Dinamai demikian karena pembelahan terjadi pada inti atom dan menghasilkan energi yang sangat besar. Konsep ini digunakan untuk desain senjata nuklir yang kuat.
Chadwick bahkan membiayai pembelian akselerator partikel selama ia tinggal di Liverpool, dan untuk ini ia menggunakan sebagian dana yang diperoleh dengan memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1935.
Kontribusi Chadwick untuk sains
Di antara kontribusi James Chadwick untuk sains menyoroti penemuan neutron, di mana ia memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika tahun 1935. Ia juga berpartisipasi dalam pembangunan bom atom di Amerika Serikat, menulis tentang radiasi zat radioaktif dan menemukan tritium..
Penemuan neutron
Selama penyelidikan mereka di Laboratorium Cavendish di Cambridge, Rutherford dan Chadwick melakukan percobaan dengan partikel alfa untuk menyelidiki sifat inti atom. Perlu dicatat bahwa inti atom ditemukan oleh Rutherford pada tahun 1911.
Investigasi ini dilakukan dengan menganalisis radiasi yang belum pernah dilihat sebelumnya yang berasal dari berilium, ketika bahan ini terkena pembombardir partikel alfa..
Radiasi ini terdiri dari partikel-partikel massa yang sangat mirip dengan massa proton, tetapi tanpa muatan listrik. Partikel-partikel ini disebut neutron, karena netralitas komposisinya.
Chadwick membuat penemuan ini pada pertengahan 1932, dan dengan itu ia mendefinisikan dasar-dasar model atom Chadwick, yang detailnya dirinci di bagian berikut artikel ini..
Penelitian nuklir
Penemuan neutron oleh Chadwick membuat skenario yang menguntungkan untuk penemuan fisi nuklir dan pengembangan senjata perang dengan teknologi ini..
Chadwick menemukan bahwa, dengan membombardir atom suatu unsur dengan neutron, inti materi ini dapat ditembus dan dibagi, menghasilkan sejumlah besar energi.
Dari sana, Chadwick mengumumkan sifat tak terhindarkan dari jenis teknologi ini untuk pengembangan senjata perang, dan menjadi terlibat langsung dalam masalah-masalah diplomatik terkait dengan proses ini di AS. UU dan Inggris.
Chadwick berkolaborasi dalam pembangunan bom atom bersama dengan para ilmuwan Amerika dan Kanada lainnya antara tahun 1943 dan 1945.
Dia bertugas mengarahkan delegasi ilmiah Inggris yang bekerja di laboratorium Los Alamos di New Mexico, Amerika Serikat. Pada tahun 1939 Amerika Serikat memulai investigasi Proyek Manhattan, nama kode yang menerima bom atom.
Presiden Franklin Delano Roosevelt diperingatkan oleh ilmuwan nuklir Edward Teller, Leó Szilárd dan Eugene Wigner, melalui Albert Einstein, tentang penggunaan fisi nuklir untuk produksi bom oleh Nazi.
Penemuan tritium
Tritium telah diidentifikasi pada tahun 1911 oleh ilmuwan Inggris Joseph John Thomson, tetapi ia percaya bahwa itu adalah molekul triatomik.
Ernest Rutherford sudah mengumumkannya, tetapi baru pada tahun 1934 Chadwick, yang bekerja untuk tim Rutherford, mengklasifikasikannya sebagai isotop hidrogen..
Tritium adalah isotop radioaktif hidrogen, yang simbolnya adalah ³H. Ini terdiri dari nukleus yang dibentuk oleh proton dan dua neutron.
Tritium dihasilkan oleh pengeboman dengan neutron yang bebas dari target nitrogen, lithium, dan boron.
Fasilitasi fisi uranium 235
Penemuan neutron oleh James Chadwick memfasilitasi fisi nuklir; yaitu, pemisahan uranium 235 dari uranium -238, unsur kimia yang ditemukan di alam.
Pengayaan uranium 235 adalah proses dimana uranium alami dikenakan untuk mendapatkan isotop 235 dan menghasilkan energi nuklir. Fisi adalah reaksi nuklir; yaitu, yang dipicu dalam inti atom.
Reaksi kimia ini terjadi ketika nukleus yang berat dibagi menjadi dua atau lebih nuklei yang lebih kecil dan dalam beberapa produk sampingan seperti foton (sinar gamma), neutron bebas dan fragmen lain dari nukleus..
Perjanjian tentang radiasi zat radioaktif
Pada 1930 James Chadwick menulis sebuah risalah tentang radiasi zat radioaktif.
Chadwick berhasil mengukur massa neutron dan menyimpulkan bahwa itu mirip dengan proton dengan perbedaan: bahwa ia memiliki muatan listrik netral.
Kemudian, ia menyimpulkan bahwa inti atom terdiri dari neutron dan proton dan jumlah proton mirip dengan elektron..
Penelitian dan kontribusinya pada pekerjaan laboratorium fisika Universitas Manchester dan Universitas Cambridge di Inggris, adalah kunci untuk pengetahuan energi nuklir dan pembangunan model atom Rutherford.
Artikel menarik
Model atom Schrödinger.
Model atom Broglie.
Model atom Heisenberg.
Model atom Perrin.
Model atom Thomson.
Model atom Dalton.
Model atom Dirac Jordan.
Model atom dari Democritus.
Model atom Bohr.
Referensi
- J. Chadwick, Keberadaan Neutron, Proc. Roy. Soc. A 136 (1932) Diakses 18 Desember 2017 dari chemteam.info
- Chadwick (1891-1974). Dikonsultasikan dengan losavancesdelaquimica.com
- James Chadwick - biografi. Dikonsultasikan dengan buscabiografias.com
- Pérez Aguirre, Gabriela. Kimia 1. Pendekatan Konstruktivis, Volume 1. Dikonsultasikan oleh books.google.com
- James Chadwick. Dikonsultasikan pada es.wikipedia.org
- Brown, Andrew (1997). Neutron dan Bom: Biografi Sir James Chadwick. Oxford University Press. Dipulihkan dari amazon.co.uk
- James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperoleh dari: britannica.com
- James Chadwick (s.f.). Diperoleh dari: atomicheritage.org
- James Chadwick (s.f.). Diperoleh dari: famousscientists.org
- James Chadwick - Biographical (2014). Nobel Media AB. Diperoleh dari: nobelprize.org
- James Chadwick: Biografi & Teori Atom (s.f.). Diperoleh dari: study.com
- Prinsip ilmu fisik (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperoleh dari: britannica.com
- Wikipedia, Ensiklopedia gratis (2018). Penemuan neutron. Diperoleh dari: en.wikipedia.org.