زندگینامه سر جیمز چدویک و کارهای علمی او

0

سر جیمز چدویک طی سال‌های ۱۹۱۱ تا ۱۹۱۳ از دانشگاه منچستر فارغ التحصیل شد و دو سال بعد را صرف کار کردن برای ارنست رادرفورد کرد و در سال ۱۹۱۳ به برلین رفت تا تحت نظر هانس گایگر مشهور به تحصیل بپردازد و در سال ۱۹۲۰ مجدداً به رادرفورد در آزمایشگاه کاوندیش کمبریج ملحق شده در سال ۱۹۳۲ نوترون را کشف کرد و در سال ۱۹۳۵ جایزه نوبل فیزیک به او اعطا شد.

جیمز چدویک انگلیسی در ابتدا به عنوان دستیار ارنست رادرفورد حتی پیش از این که او به پیشرفتی، نایل آید که ورودش به این کتاب را ممکن کند، دوره کاری برجسته‌ای در فیزیک داشت. اما راه حل او در مورد یکی از آخرین رازهای باقی‌مانده در ارتباط با ساختار ابتدایی اتم از طریق کشف نوترون، ترقی وی را از محققی تا حدودی گمنام به فیزیکدانی نامبردار تضمین کرد.

چدویک در سال ۱۹۱۰ هنگامی که رادرفورد جایگاه خود را به عنوان رئیس آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج بر عهده گرفت، مجدداً به رادرفورد ملحق شد که قبلا برای او در منچستر کار کرده بود. آن‌ها به طور موفقیت آمیزی در کنار هم تا سال ۱۹۳۵ در آن‌جا کار کردند تا وقتی که چدویک آن‌جا را برای استادی فیزیک دانشگاه لیورپول ترک کرد، کار اولیه چدویک در کمبریج به طور عمده به حرکت رگباری عناصر با ذرات مربوط بود تا این تغییر و سایر آثاری را که می‌توانست داشته باشد، مشاهده شود. یکی از آثار مهمی که در اثر آن شکل گرفت این نتیجه‌گیری بود که هسته اتم هیدروژن پروتونی دارد که بار مثبت یافته و دارای وزن اتمی یک است، در واقع در هسته هر اتم دیگر، فقط در مقادیر بیشتر وجود دارد.

وزن اتم

این کار در توضیح وزن اتمی اتم‌ها هنوز با دشواری‌هایی مواجه بود، که عمده‌ترین آن‌ها این واقعیت بود که جرم اجزای تشکیل دهنده شناخته شده اتم به طور قطع جور در نمی‌آمدند. به نظر رسید که پروتون‌ها حدود نیمی از این وزن در نظر گرفته شده و از نظر تعداد با تعداد مساوی از الکترون‌هایی که بار منفی دارند، منطبق‌اند تا بار مثبت آن‌ها را خنثی کنند. ولی وزن الکترون یک هزارم وزن پروتون است، بنابراین هنوز تقریبا نیمی از وزن اتمی عناصر برای آن محاسبه نشده بود. یک نظریه عمده پیشنهاد کرد که وزن گم شده مربوط به پروتون‌هایی است که بار آن‌ها و بنابراین خودشان توسط الکترون‌های اضافی که درون هسته قرار دارند پنهان شده است. گرچه مشکل این نظریه هنگامی است که هسته‌ها تجزیه می‌شوند؛ هیچ شاهدی مبنی بر وجود این الکترون‌های اضافی وجود نداشت.

لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

رگباری از ذرات آلفا

سر انجام چدویک در سال ۱۹۳۲ معمایی را پس از نتایج یک آزمایش که توسط ایرن و فردریک ژولیت – کوری صورت گرفت حل کرد ) ایرن دختر پیر و ماری کوری بود). این زوج در سال ۱۹۳۲ دریافته بودند هنگامی که عنصر بریلیم توسط ذرات آلفا دست‌خوش رگبار قرار می‌گیرند، تابش ناشی از آن می‌تواند پروتون‌ها را وادار به خروج از موادی کند که حاوی هیدروژن‌اند. نتیجه گرفته بودند که این گسیل به واسطه واکنشی در اثر پرتوهای گاما ایجاد می‌شود ولی چدویک به زودی ثابت کرد که هیچ راهی وجود ندارد که این پرتوها بتوانند چنین کاری را انجام دهند. این احتمال خیلی بیش‌تر بود که واحدهای زیر اتمی دارای بار خنثی هستند که او آن‌ها را نوتریم نامیده بود و دارای وزنی مشابه پروتون‌ها بودند که بتوانند چنین واکنشی ایجاد کنند و در نتیجه در اثر این تابش به وجود آمده باشند. رادرفورد قبلاً بر وجود ذرات مشابهی در سال ۱۹۲۰ اشاره کرده بود ولی اکنون شواهد قوی برای آن وجود داشت. این توضیح پذیرش گستردهٔ همگانی یافت و دست کم معمای وزن اتمی حل شده بود: تعداد مشابه نوترون‌ها و پروتون‌ها در اتم یک عنصر ۵۰ درصد باقیمانده جرم «مفقود شده» قبلی را تشکیل می‌دهد.

اهدای نشان شوالیه به چدویک در سال ۱۹۴۵ تا حدی به علت این کشف ولی عمدتاً به علت خدمت علمی او به انگلستان در هنگام جنگ جهانی دوم بود. در واقع دوران زندگی چدویک توسط هر دو جنگ جهانی ولی به شیوه‌های کاملا متفاوتی تحت تاثیر قرار گرفت. او پس از این که به علت آلمانی بودنش برای بر انجام کار با هانس گایگر در آغاز عملیات جنگی بدشانسی آورد، جنگ جهانی اول را در یک اصطبل میدان اسبدوانی سپری کرد و به مدت چهار سال از پیشرفت‌های علمی اش باز ماند. اما در دور بعدی مدت زمانی را که به طور عمده در ایالات متحده آمریکا سپری کرد، به عنوان رئیس با نفوذ هیئت نمایندگان انگلستان بود که بر روی ساخت بمب اتمی کار می‌کردند. چدویک جایزه نوبل فیزیک سال ۱۹۳۵ را به علت کشف نوترون به دست آورد.

دستاوردهای دیگر

کشف نوترون‌ها ذرات بنیادی عاری از هر نوع بار الکتریکی توسط چدویک در پیشرفت فیزیک هسته‌ای ضروری بود. بر خلاف هسته هلیم) پرتوهای آلفا(که باردار می‌شد و در نتیجه توسط نیروهای الکتریکی قابل توجه موجود در هسته اتم‌های سنگین دفع می‌شوند، نوترون قادر به نفوذ و حتی شکافتن هسته سنگین‌ترین عناصر، ایجاد امکان انفجار اورانیم ۲۳۵ است. این موضوع ساخت بمب اتمی را امکان پذیر کرد. به چادویک به خاطر این کشف تاریخ ساز جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۳۵ اعطا شد.

کشف نوترون توسط چدویک ساخت بمب اتمی را امکان پذیر کرد.

   

پستهای اخیر

اپل تی‌وی ۴K جدید معرفی شد: با تراشه A12 بیونیک و ریموت کاملا جدید

اپل یک مدل جدید از محصول Apple TV 4K خود با تراشه ارتقایافته‌تر و برخی ویژگی‌های جدید معرفی کرد. اپل تی‌وی 4K جدید از تراشه آشنای A12 Bionic سود می‌برد تا تصاویر ویدئویی HDR را با نرخ فریم ریت بالاتر اجرا کند. به علاوه، تراشه جدید قدرتی…

آیپد پرو جدید با پردازنده M1،نمایشگر حیرت‌انگیز مجهز به فناوری مینی LED و پشتیبانی از ۵G معرفی شد

اپل امشب در مراسم Sprint Loaded از آیپد پرو پرچم‌دار جدید خود رونمایی کرد. آیپد پرو ۱۲.۹ اینچی جدید کاملا یک دستگاه ارتقایافته و مجهز به فناوری‌های جدید و پیشگام اپل از جمله پردازنده M1، پشتیبانی از 5G و فناوری نمایشگر مینی LED به همراه یک…

اپل یک آی‌مک نازک با پردازنده M1 و رنگ‌بندی متنوع و جذاب معرفی کرد

اپل امشب در مراسم بهار خود از یک مدل کامپیوتر iMac بازطراحی شده و باریک‌تر، پردازنده اپل سیلیون M1 و کیس‌های رنگی و بسیار متنوع رونمایی کرد. اپل می‌گوید این آی‌مک از ابتدا برای استفاده M1 طراحی شده است. آی‌مک جدید دارای نمایشگر ۲۴ اینچی…

سرانجام اپل ایرتگ معرفی شد: مشابه Tile و با قیمت ۲۹ دلار

اپل در مراسم Spring Loaded امشب پس از مدت‌ها انتظار ردیاب هوشمند تجهیزات AirTag را معرفی کرد. در اولین نظر، اپل ایرتگ مشابه Tile است ولی خوب در اکوسیستم اپل قطعا ویژگی‌های جذاب‌تری خواهد داشت. ایرتگ کوچک و دایره‌ای است و به شما امکان…

بهترین و خاطره‌انگیزترین فیلم‌های دهه ۹۰ میلادی – فهرست ۵۷ فیلم خوب و دیدنی- چرا اینقدر محبوب‌اند؟…

امروز می‌خواهم در این مورد صحبت کنم که چرا تصور می‌کنم فیلم‌های دهه 90 برای ما اینقدر محبوب هستند. وقتی این سال‌ها، فهرست نامزدهای جایزه اسکار و نیز جشنواره‌های معتبر دیگر فیلم اعلام می‌شود و این فهرست‌ها را با فهرست‌های دهه 90 مقایسه…

۴ دماسنج برای اندازه‌گیری دما و رطوبت محیط با آیفون

اگر شما نیاز به اندازه‌گیری و نظارت بر دمای خانه و محل کار دارید؛ مثلا برای گیاهان خاص یا حیوانات خانگی که باید در دمای خاصی نگهداری کنند؛ می‌توانید از راه‌کارهای مبتنی بر آیفون استفاده کنید که البته رایگان هم نیست. برای بررسی دقیق دمای…

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.