James Chadwick

Izvor: Wikipedija
Jump to navigation Jump to search
James Chadwick
James Chadwick.jpg
Rođenje 20. listopada 1891.
Manchester, Ujedinjeno kraljevstvo
Smrt 24. srpnja 1974.
Cambridge, Ujedinjeno kraljevstvo
Državljanstvo Englez
Polje Fizika
Institucija Sveučilište u Liverpoolu,
Sveučilište u Cambridgeu
Projekt Manhattan
Alma mater Sveučilište u Manchesteru
Sveučilište u Cambridgeu
Akademski mentor Ernest Rutherford
Poznat po Otkriće neutrona
Istaknute nagrade Nobelova nagrada za fiziku (1935.)
Jedna od mogućih nuklearnih fisijskih lančanih reakcija: 1. Atom uranija-235 hvata spori neutron i raspada se na dva nova atoma (fisioni fragmenti – barij-141 i kripton-92), oslobađajući 3 nova neutrona i ogromnu količinu energije vezanja (200 MeV). 2. Jedan od tih neutrona bude uhvaćen od atoma uranija-238 i ne nastavlja reakciju. Drugi neutron napušta sustav bez da bude uhvaćen. Ipak, jedan od neutrona se sudara s novim atomom uranija-235, koji se raspada na dva nova atoma (fisioni fragmenti), oslobađajući 3 nova neutrona i ogromnu količinu energije vezanja (200 MeV). 3. Dva se neutrona sudaraju s dva atoma uranija-235 i svaki se raspada i nastavlja reakciju.

James Chadwick (Manchester, 20. listopada 1891. - Cambridge, 24. srpnja 1974.), engleski fizičar. Studirao u Manchesteru, Berlinu i Cambridgeu. U Cavendishevu laboratoriju u Cambridgeu surađivao s E. Rutherfordom. Dvojica su znanstvenika izvodila nuklearne pokuse bombardirajući različite mete (jezgre atoma) snopom α-čestica. Chadwick je shvatio (1932.) da zračenje nastalo nakon bombardiranja jezgre berilija (Be-9) ne može biti γ-zračenje, kako se vjerovalo, nego električki neutralna čestica (neutron) približno jednake mase kao i proton. Za to otkriće i određenje mase neutrona, što je bio jedan od najvećih događaja u fizici jezgre, Chadwick je 1935. dobio Nobelovu nagradu za fiziku. [1]

Neutron[uredi VE | uredi]

Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Neutron

Neutron je električki neutralna elementarna čestica, sastavnica svih atomskih jezgri osim vodikove. Teorijski je predviđen 1920. (Ernest Rutherford), a otkriven pokusom 1932. (James Chadwick). Masa neutrona (1,675 ∙ 10–27 kg = 939,6 MeV/c²) nešto je veća od mase protona, na koji se slobodni neutron raspada slabim β-raspadom (n → p + e– + ν̄e), s vremenom poluraspada od 616 sekundi. Neutron ima spin ½ pa podliježe Fermi-Diracovoj statistici, a zbog svoje podstrukture (dva donja i jedan gornji kvark) ima magnetski moment (–1,913 nuklearnih magnetona). Neutron je građen od jednog gorneg (u) kvarka i dvaju donjih (d) kvarkova. Neutron vezan u atomskim jezgrama općenito je stabilan, no u beta-emiterima (jezgrama s viškom neutrona) raspada se kao slobodni neutron.

Budući da su električki neutralni, neutroni ne međudjeluju s atomskim omotačima, to jest ne gube kinetičku energiju ionizirajući atome, već kroz tvar prolaze slobodno sve dok se izravno ne sudare s atomskim jezgrama. Slobodni neutroni lakše od električki nabijenih čestica dolaze u dodir s atomskim jezgrama i mogu uzrokovati njihove pretvorbe (transformacije), u nuklearnim reaktorima mogu pokrenuti lančane reakcije (nuklearnu fisiju). S pomoću neutrona se dobivaju transuranijski elementi.

Zbog električne neutralnosti neutrone nije moguće izravno detektirati, nego se to ostvaruje sekundarnim učincima električki nabijenih čestica, koje ili dobiju energiju neutrona u izravnom sudaru ili nastaju prilikom nuklearnih reakcija izazvanih neutronima.

Antineutron se od neutrona razlikuje po tom što mu je magnetski moment suprotno orijentiran prema spinu. Otkriven je s pomoću akceleratora čestica bevatron 1956. [2]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Chadwick, James, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  2. neutron, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.