JAMES CHADWICK: BIOGRAFI, MODEL ATOM, EKSPERIMEN - ILMU - 2026

James Chadwick (1891-1974) adalah seorang fisikawan Inggris terkemuka yang diakui atas penemuan neutron pada tahun 1932. Tak lama kemudian, pada tahun 1935, ia dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika atas kontribusinya kepada komunitas ilmiah. Kekhawatiran Chadwick dengan tuduhan netral muncul sekitar 10 tahun sebelum dia dapat membuktikan keberadaan mereka.

Sebelum pemeriksaan ini, Chadwick melakukan beberapa percobaan yang tidak berhasil. Itu berhasil pada tahun 1932, ketika didasarkan pada eksperimen dari Prancis Irène Joliot-Curie dan Frédéric Joliot. Belakangan, Chadwick mengabdikan dirinya untuk meneliti penggunaan fisi nuklir untuk pembuatan senjata perang.

Biografi

asal

Chadwick lahir di kota Bollington, di timur laut Inggris, pada tanggal 20 Oktober 1891. Ia adalah putra dari dua pekerja yang sederhana: ayahnya bekerja pada sistem kereta api dan ibunya adalah seorang pekerja rumah tangga.

Sejak usia yang sangat muda, Chadwick menonjol sebagai anak yang tertutup dan sangat cerdas. Dia memulai sekolah menengah di Manchester, dan pada usia 16 dia memenangkan beasiswa untuk belajar fisika murni di Universitas Victoria Manchester yang sudah tidak beroperasi.

Pelatihan akademis

Janji muda fisika secara resmi memulai studi universitasnya pada tahun 1908, pada usia 17 tahun.

Dia memiliki perjalanan yang luar biasa melalui akademi, dan di tahun terakhir karirnya dia menghadiri penyelidikan pemenang Hadiah Nobel Ernest Rutheford tentang disintegrasi unsur-unsur dan kimia zat radioaktif.

Setelah memperoleh gelar di bidang Fisika pada tahun 1911, ia mendaftarkan diri pada gelar master di bidang Fisika, yang berhasil diselesaikannya pada tahun 1913. Selama itu, ia terus bekerja bahu membahu dengan Rutheford di laboratoriumnya.

Kemudian, ia dianugerahi beasiswa profesional yang memungkinkannya pindah ke Berlin, Jerman, untuk penelitian lebih lanjut tentang radiasi beta bersama dengan fisikawan Jerman Hans Geiger di Technische Hochschule.

Selama tinggal di Berlin, Perang Dunia I dimulai pada Juli 1914. Karena tuduhan spionase, ia ditahan di kamp konsentrasi warga sipil di Ruhleben hingga 1918.

Pada tahun 1919 Chadwick kembali ke Inggris dan memulai gelar doktor di Universitas Cambridge. Sementara itu, ia bergabung kembali dengan penelitian Rutheford, yang saat itu memimpin Laboratorium Cavendish di lembaga terkenal itu.

Pada tahun 1921, pada usia 21 tahun, ia memperoleh gelar Ph.D. (Philosophie Doctor), mempresentasikan makalah penelitian khusus tentang gaya nuklir dan nomor atom.

Pada tahun 1923 ia diangkat sebagai asisten direktur penelitian di Cambridge Cavendish Laboratory. Chadwick menjabat dalam peran ini hingga 1935, ketika dia memutuskan untuk pindah ke Universitas Liverpool.

Karier

Berkat kontribusi ilmiahnya, ia dianugerahi medali Hughes pada tahun 1932. Pengakuan ini, yang diberikan oleh Royal Society of London, memberikan penghargaan kepada mereka yang membuat penemuan tentang ilmu fisika dan / atau aplikasi praktisnya.

Pada tahun 1935 ia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika untuk penemuan neutron sebagai partikel dasar tanpa muatan listrik yang terletak di inti atom.

Selama Perang Dunia II, Chadwick memiliki partisipasi aktif dalam Komite MAUD Inggris, sebuah komisi yang dibentuk untuk menganalisis kelayakan penggunaan teknologi nuklir dalam pembuatan bom.

James Chadwick juga merupakan bagian sentral dari Tube Alloys Project, sebuah program penelitian yang disahkan dan didanai oleh Inggris dengan dukungan dari Kanada, untuk mengembangkan senjata nuklir selama Perang Dunia II.

Chadwick terkenal karena kecerdasan dan ketenangan politiknya selama periode ini, karena proposalnya berfungsi sebagai jembatan untuk negosiasi investigasi kolaboratif antara Inggris, Kanada, dan Amerika Serikat.

Proyek Manhattan

Menjelang akhir Perang Dunia II, Chadwick mengambil alih tongkat estafet misi Inggris di Proyek Manhattan. Yang terakhir adalah proyek penelitian bersama antara Amerika Serikat, Inggris, dan Kanada, dengan tujuan mengembangkan bom atom pertama.

Chadwick memiliki akses gratis ke semua informasi rahasia proyek: desain, rencana, data, perkiraan, dll., Meskipun dia adalah warga sipil dan bukan orang Amerika; Perlu dicatat bahwa kedua syarat tersebut eksklusif untuk berpartisipasi dalam proyek.

Dia kemudian menjadi seorang ksatria Inggris pada tahun 1945, dan setahun kemudian AS menganugerahinya Medal of Merit atas kontribusinya yang berani untuk Proyek Manhattan.

Persenjataan nuklir untuk Inggris

Pada akhir Perang Dunia Kedua, Chadwick dengan kuat mempromosikan inisiatif Britania Raya untuk mengembangkan persenjataan nuklirnya sendiri.

Untuk mencapai tujuan tersebut, Chadwick terpilih sebagai anggota Komite Penasihat Energi Atom Inggris, dan juga menjabat sebagai perwakilan Inggris untuk Komisi Energi Atom PBB.

Sekitar tahun 1948 James Chadwick menjabat sebagai profesor di Gonville & Caius College, Universitas Cambridge. Kemudian, pada tahun 1950, dia dihormati lagi oleh Royal Society of London dengan menerima Copley Medal.

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 tidak hanya terdiri dari proton (muatan positif), tetapi juga neutron (muatan netral).

Upaya Chadwick untuk mendemonstrasikan keberadaan partikel netral dimulai pada tahun 1920-an, namun pada saat itu ilmuwan terkemuka melakukan berbagai upaya namun tidak berhasil. Satu dekade kemudian, Chadwick mereplikasi eksperimen Irène Joliot-Curie (putri Marie Curie dan Pierre Curie) dan Frédéric Joliot (suami Irène) di Prancis.

Sepasang ilmuwan ini berhasil mengeluarkan proton dari sampel lilin parafin menggunakan sinar gamma.

Chadwick percaya bahwa emisi sinar gamma mengandung partikel netral, dan bahwa partikel-partikel ini adalah partikel yang bertabrakan dengan sampel lilin, kemudian mendorong pelepasan proton dari lilin.

Oleh karena itu, dia mencoba mereplikasi eksperimen ini di Laboratorium Cavendish dan menggunakan polonium - yang telah digunakan oleh Curie sebagai sumber sinar gamma - untuk menyinari berilium dengan partikel alfa.

Radiasi ini kemudian berdampak pada sampel lilin parafin yang serupa, dan proton dalam sampel tersebut dikeluarkan dengan keras dari material.

Perilaku proton diamati menggunakan ruang ionisasi kecil, yang disesuaikan dengan percobaan oleh Chadwick sendiri.

Chadwick mendeteksi bahwa perilaku proton yang dilepaskan oleh lilin hanya dapat dijelaskan jika partikel tersebut bertabrakan dengan partikel netral secara elektrik lainnya, dan dengan massa yang sangat mirip.

Dua minggu kemudian, James Chadwick menerbitkan sebuah artikel di jurnal ilmiah Nature tentang kemungkinan keberadaan neutron.

Namun, Chadwick awalnya menyusun model tersebut dengan mempertimbangkan bahwa neutron adalah susunan yang terdiri dari proton dan elektron, yang menghasilkan muatan netral. Belakangan, fisikawan Jerman Werner Heisenberg menunjukkan bahwa neutron adalah partikel elementer tunggal.

Eksperimen

Setelah penemuan neutron, Chadwick fokus untuk melangkah lebih jauh dan lebih jauh berkenaan dengan karakterisasi komponen atom baru ini.

Penemuan model atom neutron dan Chadwick merevolusi pandangan tradisional sains, mengingat tumbukan neutron dengan inti atom dan pengusiran proton keluar dari atom.

Dekomposisi beta adalah proses di mana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan dari inti atom, untuk menyeimbangkan keberadaan proton dan neutron dalam inti atom.

Karena proses ini, eksperimen yang tak terhitung jumlahnya dilakukan di seluruh dunia, termotivasi oleh penemuan Chadwick, untuk menginduksi konversi beberapa neutron menjadi proton.

Karena setiap unsur kimia diidentifikasi sesuai dengan jumlah proton yang dimilikinya, percobaan sebelumnya membuka pintu bagi penciptaan dan / atau penemuan unsur kimia baru dengan jumlah proton yang lebih banyak di bawah ikat pinggangnya.

Fisi nuklir

Chadwick menekankan analisis selanjutnya tentang penggunaan neutron untuk membagi atom inti yang berat menjadi beberapa inti yang lebih kecil, melalui proses fisi nuklir.

Dinamakan demikian karena pembelahan terjadi pada inti atom dan menghasilkan energi dalam jumlah yang sangat besar. Konsep ini digunakan untuk desain senjata nuklir yang kuat.

Chadwick bahkan membiayai pembelian akselerator partikel selama berada di Liverpool, menggunakan sebagian dari hasil memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1935 untuk ini.

Kontribusi Chadwick untuk sains

Kontribusi James Chadwick pada sains termasuk penemuan neutron, dimana dia memenangkan Hadiah Nobel Fisika 1935. Dia juga berpartisipasi dalam pembangunan bom atom di Amerika Serikat, menulis tentang radiasi dari zat radioaktif dan menemukan tritium. .

Penemuan neutron

Selama penelitian mereka di Laboratorium Cavendish di Cambridge, Rutherford dan Chadwick melakukan eksperimen dengan partikel alfa untuk menanyakan tentang sifat inti atom. Perlu dicatat bahwa inti atom ditemukan oleh Rutherford pada tahun 1911.

Penyelidikan ini dilakukan dengan menganalisis radiasi yang belum pernah terlihat sebelumnya yang berasal dari berilium, saat bahan ini terkena bombardir partikel alfa.

Radiasi ini terdiri dari partikel bermassa sangat mirip dengan massa proton, tetapi tanpa muatan listrik. Partikel-partikel ini disebut neutron, karena netralitas komposisinya.

Chadwick membuat penemuan ini pada pertengahan 1932, dengan demikian menjelaskan premis model atom Chadwick, yang rinciannya akan dirincikan di bagian selanjutnya dari artikel ini.

Investigasi nuklir

Penemuan neutron oleh Chadwick mengatur panggung untuk penemuan fisi nuklir dan pengembangan senjata perang dengan teknologi ini.

Chadwick menemukan bahwa, dengan membombardir atom unsur dengan neutron, inti bahan ini dapat ditembus dan dibelah, menghasilkan sejumlah besar energi.

Dari sana, Chadwick mengumumkan keniscayaan jenis teknologi ini untuk pengembangan senjata perang, dan terlibat langsung dalam urusan diplomatik terkait proses ini di AS dan Inggris.

Chadwick bekerja sama dalam pembangunan bom atom bersama dengan ilmuwan Amerika dan Kanada lainnya antara tahun 1943 dan 1945.

Ia bertugas mengarahkan delegasi ilmiah Inggris yang bekerja di laboratorium Los Álamos, di New Mexico, Amerika Serikat. Pada tahun 1939, Amerika Serikat mulai meneliti Proyek Manhattan, nama kode untuk bom atom.

Presiden Franklin Delano Roosevelt telah 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 dia percaya bahwa itu adalah molekul triatomik.

Ernest Rutherford telah mengumumkannya, tetapi baru pada tahun 1934 Chadwick, yang bekerja untuk tim Rutherford, mengkatalogkannya sebagai isotop hidrogen.

Tritium adalah isotop radioaktif hidrogen, yang simbolnya adalah ³H. Ini terdiri dari inti yang terdiri dari proton dan dua neutron.

Tritium dihasilkan oleh bombardir dengan neutron bebas dari target nitrogen, litium, 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 yang dialami uranium alam untuk mendapatkan isotop 235 dan menghasilkan energi nuklir. Fisi adalah reaksi nuklir; yaitu, dipicu di dalam inti atom.

Reaksi kimia ini terjadi ketika inti yang berat dibagi menjadi dua atau lebih inti yang lebih kecil dan beberapa produk sampingan seperti foton (sinar gamma), neutron bebas, dan fragmen inti lainnya.

Perjanjian tentang Radiasi Zat Radioaktif

Pada tahun 1930 James Chadwick menulis risalah tentang radiasi dari zat radioaktif.

Chadwick berhasil mengukur massa neutron dan menyimpulkan bahwa ia mirip dengan proton dengan satu perbedaan: bahwa ia memiliki muatan listrik netral.

Kemudian, dia menyimpulkan bahwa inti atom terdiri dari neutron dan proton dan jumlah protonnya mirip dengan elektron.

Penelitian dan kontribusinya pada pekerjaan laboratorium fisika di Universitas Manchester dan di Universitas Cambridge di Inggris, adalah kunci untuk pengetahuan energi nuklir dan konstruksi model atom Rutherford.

Artikel yang menarik

Model atom Schrödinger.

Model atom De Broglie.

Model atom Heisenberg.

Model atom Perrin.

Model atom Thomson.

Model atom Dalton.

Model atom Dirac Jordan.

Model atom dari Democritus.

Model atom Bohr.

Model atom Sommerfeld.

Referensi

1. J. Chadwick, Keberadaan Neutron, Proc. Roy. Soc. A 136 (1932) Diperoleh pada 18 Desember 2017 dari chemteam.info
2. Chadwick (1891-1974). Dikonsultasikan dari losavancesdelaquimica.com
3. James Chadwick - biografi. Dikonsultasikan dari Buscabiografias.com
4. Pérez Aguirre, Gabriela. Kimia 1. Pendekatan Konstruktivis, Volume 1. Dikonsultasikan dari books.google.co.ve
5. James Chadwick. Dikonsultasikan dari es.wikipedia.org
6. Brown, Andrew (1997). Neutron dan Bom: Biografi Sir James Chadwick. Oxford University Press. Dipulihkan dari amazon.co.uk
7. James Chadwick (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperoleh dari: britannica.com
8. James Chadwick (nd). Diperoleh dari: atomicheritage.org
9. James Chadwick (nd). Diperoleh dari: Famousscientists.org
10. James Chadwick - Biografis (2014). Nobel Media AB. Diperoleh dari: nobelprize.org
11. James Chadwick: Biografi & Teori Atom (nd). Diperoleh dari: study.com
12. Prinsip ilmu fisika (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperoleh dari: britannica.com
13. Wikipedia, Ensiklopedia gratis (2018). Penemuan neutron. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.