Sir James Chadwick (foto diposting di artikel) adalah fisikawan Inggris, pemenang Hadiah Nobel, yang menjadi terkenal setelah penemuan neutron. Ini secara radikal mengubah fisika waktu itu dan memungkinkan para ilmuwan untuk membuat elemen baru, dan juga mengarah pada penemuan fisi nuklir dan penggunaannya untuk tujuan militer dan sipil. Chadwick adalah bagian dari sekelompok ilmuwan Inggris yang membantu AS mengembangkan bom atom selama Perang Dunia II.
James Chadwick: biografi singkat
Chadwick lahir di Bollington, Cheshire, Inggris pada 20 Oktober 1891, dari pasangan John Joseph dan Ann Mary Knowles. Dia belajar di sekolah dasar lokal dan sekolah menengah kota Manchester. Pada usia enam belas tahun ia menerima beasiswa dari Universitas Manchester. James bermaksud untuk belajar matematika, tetapi secara keliru menghadiri kuliah pengantar fisika dan mendaftar di spesialisasi ini. Pada awalnya, dia ragu dengan keputusannya, tetapi setelah tahun pertamanya, dia menemukan kursus itu lebih menarik. Chadwick terdaftar di kelasErnest Rutherford, tempat ia belajar listrik dan magnet, dan kemudian seorang guru menugaskan James sebuah proyek penelitian tentang radium elemen radioaktif.
Penelitian Awal
James Chadwick lulus pada tahun 1911 dan terus bekerja dengan Rutherford pada penyerapan gamma, memperoleh gelar master pada tahun 1913. Supervisor memfasilitasi beasiswa penelitian yang mengharuskannya bekerja di tempat lain. Dia memutuskan untuk belajar di Berlin dengan Hans Geiger, yang mengunjungi Manchester pada saat James menyelesaikan gelar masternya. Selama periode ini, Chadwick menetapkan keberadaan spektrum radiasi beta yang berkelanjutan, yang membuat para peneliti putus asa dan mengarah pada penemuan neutrino.
Perjalanan ke kamp
Sesaat sebelum Perang Dunia Pertama, ketika permusuhan menjadi tak terelakkan, Geiger memperingatkan Chadwick untuk kembali ke Inggris sesegera mungkin. James bingung dengan saran perusahaan perjalanan dan tinggal di kamp tawanan perang Jerman sampai akhir perang. Selama lima tahun penjara, Chadwick berhasil bernegosiasi dengan para penjaga dan melakukan studi dasar tentang fluoresensi.
Bekerja di Laboratorium Cavendish
James Chadwick, yang biografinya dalam fisika hampir selalu berakhir pada tahun 1918, berkat upaya Rutherford, kembali ke sains lagi dan menegaskan bahwa muatan inti sama dengan nomor atom. Pada tahun 1921 ia dianugerahi beasiswa penelitian di Gonville College, Cambridge.dan Keyes, dan tahun berikutnya menjadi asisten Rutherford di Laboratorium Cavendish.
Bekerja setiap hari, ia masih menyempatkan diri untuk melakukan penelitian, arah yang umumnya disarankan oleh Rutherford. Chadwick dan sesama tahanan Charles D. Ellis kemudian melanjutkan studi di Trinity College dan bersama Rutherford, meneliti transmutasi elemen dengan bombardir partikel alfa (inti helium). Sebuah tim peneliti di Wina melaporkan hasil yang tidak konsisten dengan data yang diperoleh Laboratorium Cavendish, yang kebenarannya dipertahankan dengan baik oleh eksperimen lebih lanjut oleh Chadwick dan rekan-rekannya.
Pada tahun 1925, James menikah dengan Eileen Stuart-Brown. Pasangan itu memiliki putri kembar.
Pada pertengahan 1920-an, James Chadwick melakukan eksperimen untuk menyebarkan partikel alfa yang ditembakkan ke target yang terbuat dari logam, termasuk emas dan uranium, dan kemudian helium itu sendiri, yang intinya memiliki massa yang sama dengan partikel alfa. Hamburan itu ternyata asimetris, dan Chadwick menjelaskannya pada tahun 1930 sebagai fenomena kuantum.
Penemuan neutron
Sejauh tahun 1920, Rutherford mengusulkan keberadaan partikel netral secara elektrik yang disebut neutron untuk menjelaskan keberadaan isotop hidrogen. Diyakini bahwa partikel ini terdiri dari elektron dan proton, tetapi emisi komposisi seperti itu tidak terdeteksi.
Pada tahun 1930, ditemukan bahwa ketika inti cahaya dibombardir dengan sinar alfa yang dipancarkan oleh polonium, radiasi penetrasi tanpa muatan listrik muncul. Seharusnya sinar gamma. Namun, saat menggunakan target berilium, sinarnya ternyata berkali-kali lebih tembus daripada saat menggunakan bahan lain. Pada tahun 1931, Chadwick dan rekannya Webster menyarankan bahwa sinar netral sebenarnya adalah bukti keberadaan neutron.
Pada tahun 1932, pasangan peneliti Irene Curie dan Frédéric Joliot menunjukkan bahwa radiasi dari berilium lebih menembus daripada yang dilaporkan oleh peneliti sebelumnya, tetapi mereka juga menyebutnya sinar gamma. James Chadwick membaca laporan itu dan segera mulai menghitung massa partikel netral, yang dapat menjelaskan hasil terbaru. Dia menggunakan radiasi berilium untuk membombardir berbagai elemen dan menemukan bahwa hasilnya konsisten dengan aksi partikel netral dengan massa yang hampir identik dengan proton. Ini menjadi konfirmasi eksperimental keberadaan neutron. Pada tahun 1925, Chadwick menerima Hadiah Nobel dalam Fisika untuk pencapaian ini.
Dari neutron ke reaksi nuklir
Netron dengan cepat menjadi alat bagi fisikawan, yang menggunakannya untuk menembus atom unsur dan mengubahnya, sehingga inti bermuatan positif tidak menolaknya. Dengan demikian, Chadwick mempersiapkan jalan untuk fisi uranium-235 dan pembuatan senjata nuklir. Pada tahun 1932, untuk penemuan penting ini, ia dianugerahi Medali Hughes dan pada tahun 1935 Hadiah Nobel. Kemudian dia mengetahui bahwa Hans Falkenhagen menemukan neutron pada saat yang sama dengannya, tetapi takut untuk mempublikasikan hasilnya. Ilmuwan Jerman dengan rendah hatimenolak tawaran untuk berbagi Hadiah Nobel, yang membuatnya menjadi James Chadwick.
Penemuan neutron memungkinkan pembuatan elemen transuranium di laboratorium. Ini adalah dorongan untuk penemuan peraih Nobel Enrico Fermi tentang reaksi nuklir yang disebabkan oleh neutron lambat, dan penemuan fisi nuklir oleh ahli kimia Jerman Otto Hahn dan Strassmann, yang mengarah pada penciptaan senjata nuklir.
Mengerjakan bom atom
Pada tahun 1935, James Chadwick menjadi profesor fisika di Universitas Liverpool. Sebagai hasil dari memorandum Frisch-Peierls 1940 tentang kelayakan membangun bom nuklir, ia diangkat ke komite MAUD, yang menyelidiki masalah ini secara lebih rinci. Pada tahun 1940 ia mengunjungi Amerika Utara dalam misi Tizard untuk menjalin kerjasama dalam penelitian nuklir. Setelah kembali ke Inggris, dia memutuskan bahwa tidak ada yang akan berhasil sampai perang usai.
Pada bulan Desember tahun itu, Francis Simon, yang bekerja di MAUD, menemukan cara untuk memisahkan isotop uranium-235. Dalam laporannya, ia menguraikan perkiraan biaya dan spesifikasi teknis untuk pembentukan perusahaan besar untuk pengayaan uranium. Chadwick kemudian menulis bahwa baru pada saat itulah dia menyadari bahwa bom nuklir tidak hanya mungkin tetapi juga tak terhindarkan. Sejak saat itu, dia harus mulai minum obat tidur. James dan kelompoknya umumnya mendukung bom U-235 dan menyetujui isolasinya dengan difusi dari isotop U-238.
Hasil hidup
Segera dia pergike Los Alamos, markas besar Proyek Manhattan, dan, bersama dengan Niels Bohr, memberikan nasihat berharga kepada para pengembang bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki. Chadwick James, yang penemuannya secara dramatis mengubah jalannya sejarah manusia, dianugerahi gelar kebangsawanan pada tahun 1945.
Pada akhir Perang Dunia II, ia kembali ke posnya di Liverpool. Chadwick pensiun pada tahun 1958. Setelah menghabiskan sepuluh tahun di Wales Utara, ia kembali ke Cambridge pada 1969, di mana ia meninggal pada 24 Juli 1974.
