Սըր Ջեյմս Չեդվիքը (լուսանկարը տեղադրված է հոդվածում) անգլիացի ֆիզիկոս, Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր, ով հայտնի դարձավ նեյտրոնի հայտնաբերումից հետո։ Սա արմատապես փոխեց այն ժամանակվա ֆիզիկան և թույլ տվեց գիտնականներին ստեղծել նոր տարրեր, ինչպես նաև հանգեցրեց միջուկային տրոհման հայտնաբերմանը և դրա օգտագործմանը ռազմական և քաղաքացիական նպատակներով: Չեդվիկը բրիտանացի գիտնականների խմբի մի մասն էր, ովքեր օգնեցին ԱՄՆ-ին ատոմային ռումբ ստեղծել Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ:
Ջեյմս Չեդվիք. կարճ կենսագրություն
Չեդվիքը ծնվել է Բոլինգտոնում, Չեշիր, Անգլիա, 1891 թվականի հոկտեմբերի 20-ին Ջոն Ջոզեֆի և Էն Մերի Նոուլզի ընտանիքում: Սովորել է տեղի նախնական և Մանչեսթերի մունիցիպալ ավագ դպրոցներում։ Տասնվեց տարեկանում նա ստացել է Մանչեսթերի համալսարանի կրթաթոշակ։ Ջեյմսը մտադիր էր սովորել մաթեմատիկա, սակայն սխալմամբ մասնակցել է ֆիզիկայի ներածական դասախոսություններին և ընդունվել այս մասնագիտությունը։ Սկզբում նա կասկածներ ուներ իր որոշման վերաբերյալ, բայց առաջին կուրսից հետո դասընթացն ավելի հետաքրքիր համարեց։ Չեդվիկն ընդունվեց դասարանԷռնեստ Ռադերֆորդը, որտեղ նա ուսումնասիրում էր էլեկտրաէներգիան և մագնիսականությունը, իսկ ավելի ուշ ուսուցիչը Ջեյմսին հանձնարարեց ռադիոակտիվ տարրի ռադիումի հետազոտական նախագիծ:
Վաղ հետազոտություն
Ջեյմս Չադվիքը ավարտել է 1911 թվականին և շարունակել է աշխատել Ռադերֆորդի հետ գամմայի կլանման վրա՝ ստանալով մագիստրոսի կոչում 1913 թվականին: Վերահսկիչն օժանդակել է գիտահետազոտական ընկերակցությանը, որը նրանից պահանջում է աշխատել այլուր: Նա որոշեց սովորել Բեռլինում Հանս Գայգերի մոտ, ով այցելում էր Մանչեսթեր այն ժամանակ, երբ Ջեյմսը ավարտում էր իր մագիստրատուրան։ Այս ժամանակահատվածում Չեդվիքը հաստատեց բետա ճառագայթման շարունակական սպեկտրի գոյությունը, որը հուսահատեցրեց հետազոտողներին և հանգեցրեց նեյտրինոների հայտնաբերմանը:
Ճամփորդություն դեպի ճամբար
Առաջին համաշխարհային պատերազմից անմիջապես առաջ, երբ ռազմական գործողություններն անխուսափելի դարձան, Գայգերը նախազգուշացրեց Չեդվիկին հնարավորինս շուտ վերադառնալ Անգլիա: Ջեյմսը շփոթվեց զբոսաշրջային ընկերության խորհուրդներից և մնաց գերմանական գերիների ճամբարում մինչև պատերազմի ավարտը։ Իր բանտարկության հինգ տարիների ընթացքում Չեդվիկին հաջողվեց բանակցել պահակների հետ և կատարել ֆլյուորեսցենցիայի տարրական ուսումնասիրություններ։
Աշխատում է Քավենդիշ լաբորատորիայում
Ջեյմս Չեդվիքը, ում կենսագրությունը ֆիզիկայում ավարտվելու բոլոր հնարավորություններն ուներ 1918 թվականին, Ռադերֆորդի ջանքերի շնորհիվ, նորից վերադարձավ գիտություն և հաստատեց, որ միջուկի լիցքը հավասար է ատոմային թվին։ 1921 թվականին նրան շնորհվել է հետազոտական կրթաթոշակ Քեմբրիջի Գոնվիլ քոլեջում։և Քեյզը, և հաջորդ տարի դարձավ Ռադերֆորդի օգնականը Քավենդիշ լաբորատորիայում:
Աշխատելով ամեն օր՝ նա դեռ ժամանակ էր գտնում հետազոտություններ անցկացնելու համար, որոնց ուղղությունը հիմնականում առաջարկել էր Ռադերֆորդը։ Այնուհետև Չադվիքը և իր բանտարկյալ Չարլզ Դ. Էլիսը շարունակեցին ուսանել Թրինիթի քոլեջում և Ռադերֆորդի մոտ՝ ուսումնասիրելով ալֆա մասնիկներով ռմբակոծման միջոցով տարրերի փոխակերպումը (հելիումի միջուկներ): Վիեննայում հետազոտական թիմը զեկուցեց արդյունքներ, որոնք անհամապատասխան էին Քավենդիշ լաբորատորիայի կողմից ստացված տվյալներին, որոնց ճշգրտությունը հմտորեն պաշտպանվեց Չադվիքի և նրա գործընկերների հետագա փորձերի միջոցով:
:
1925 թվականին Ջեյմսն ամուսնացավ Էյլին Ստյուարտ-Բրաունի հետ։ Զույգը երկվորյակ դուստրեր է ունեցել։
1920-ականների կեսերին Ջեյմս Չեդվիքը փորձեր կատարեց՝ ցրելու ալֆա մասնիկները, որոնք արձակվել են մետաղներից պատրաստված թիրախների վրա, ներառյալ ոսկին և ուրանը, իսկ հետո հենց հելիումը, որի միջուկն ունի նույն զանգվածը, ինչ ալֆա մասնիկները: Պարզվեց, որ ցրումը ասիմետրիկ է, և Չեդվիքը դա բացատրեց 1930 թվականին որպես քվանտային երևույթ։
Նեյտրոնի հայտնաբերում
Դեռևս 1920թ.-ին Ռադերֆորդը առաջարկել է էլեկտրականորեն չեզոք մասնիկի գոյությունը, որը կոչվում է նեյտրոն՝ բացատրելու ջրածնի իզոտոպների գոյությունը։ Ենթադրվում էր, որ այս մասնիկը բաղկացած է էլեկտրոնից և պրոտոնից, սակայն նման կազմի արտանետումը չի հայտնաբերվել։
1930 թվականին պարզվեց, որ երբ լույսի միջուկները ռմբակոծվում են պոլոնիումի արձակած ալֆա ճառագայթներով, առաջանում է առանց էլեկտրական լիցքի թափանցող ճառագայթ:Ենթադրվում էր, որ դա գամմա ճառագայթներ էին։ Այնուամենայնիվ, բերիլիումի թիրախ օգտագործելիս ճառագայթները շատ անգամ ավելի թափանցող են, քան այլ նյութեր օգտագործելիս: 1931 թվականին Չեդվիքը և նրա գործընկեր Վեբսթերը ենթադրեցին, որ չեզոք ճառագայթներն իրականում վկայում են նեյտրոնի գոյության մասին:
1932-ին հետազոտող զույգ Իրեն Կյուրին և Ֆրեդերիկ Ժոլիոն ցույց տվեցին, որ բերիլիումի ճառագայթումն ավելի թափանցող է, քան նախորդ հետազոտողները հայտնել են, բայց նրանք նաև այն անվանել են գամմա ճառագայթներ: Ջեյմս Չեդվիկը կարդաց զեկույցը և անմիջապես սկսեց աշխատել չեզոք մասնիկի զանգվածը հաշվարկելու վրա, ինչը կարող էր բացատրել վերջին արդյունքները։ Նա օգտագործեց բերիլիումի ճառագայթումը տարբեր տարրեր ռմբակոծելու համար և պարզեց, որ արդյունքները համահունչ են չեզոք մասնիկի գործողությանը, որի զանգվածը գրեթե նույնական է պրոտոնի զանգվածին: Սա դարձավ նեյտրոնի գոյության փորձարարական հաստատում։ 1925 թվականին Չեդվիկն այս նվաճման համար ստացավ Նոբելյան մրցանակ ֆիզիկայի բնագավառում։
Նեյտրոնից մինչև միջուկային ռեակցիա
Նեյտրոնը արագորեն գործիք դարձավ ֆիզիկոսների համար, ովքեր այն օգտագործում էին տարրերի ատոմներ ներթափանցելու և դրանք փոխակերպելու համար, ուստի դրական լիցքավորված միջուկները չէին վանում այն: Այսպիսով, Չեդվիկը ճանապարհ նախապատրաստեց ուրանի 235-ի տրոհման և միջուկային զենքի ստեղծման համար։ 1932 թվականին այս կարևոր հայտնագործության համար նա արժանացել է Հյուզի մեդալի, իսկ 1935 թվականին՝ Նոբելյան մրցանակի։ Հետո նա իմացավ, որ Հանս Ֆալկենհագենը հայտնաբերել է նեյտրոնը իր հետ միաժամանակ, բայց վախենում էր հրապարակել իր արդյունքները։ Գերմանացի գիտնականը համեստորենմերժեց Նոբելյան մրցանակը կիսելու առաջարկը, ինչը նրան դարձրեց Ջեյմս Չեդվիկ։
Նեյտրոնի հայտնաբերումը հնարավորություն տվեց լաբորատորիաներում տրանսուրանի տարրեր ստեղծել: Սա խթան հանդիսացավ Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Էնրիկո Ֆերմիի կողմից դանդաղ նեյտրոնների հետևանքով առաջացած միջուկային ռեակցիաների և գերմանացի քիմիկոսներ Օտտո Հանի և Շտրասմանի կողմից միջուկային տրոհման հայտնաբերման համար, որը հանգեցրեց միջուկային զենքի ստեղծմանը:
:
Աշխատում ենք ատոմային ռումբի վրա
1935 թվականին Ջեյմս Չեդվիկը դարձավ Լիվերպուլի համալսարանի ֆիզիկայի պրոֆեսոր: Միջուկային ռումբ ստեղծելու նպատակահարմարության մասին 1940 թվականին Ֆրիշ-Պեյերլսի հուշագրի արդյունքում նա նշանակվեց MAUD կոմիտեի կազմում, որն ավելի մանրամասն ուսումնասիրեց այս հարցը։ 1940 թվականին նա այցելեց Հյուսիսային Ամերիկա Tizard առաքելությամբ՝ միջուկային հետազոտությունների ոլորտում համագործակցություն հաստատելու նպատակով: Մեծ Բրիտանիա վերադառնալուց հետո նա որոշեց, որ ոչինչ չի ստացվի, քանի դեռ պատերազմը չի ավարտվել:
Այդ տարվա դեկտեմբերին Ֆրենսիս Սայմոնը, ով աշխատում էր MAUD-ում, գտավ ուրան-235 իզոտոպն առանձնացնելու միջոց: Իր զեկույցում նա ներկայացրել է ուրանի հարստացման խոշոր ձեռնարկության ստեղծման ծախսերի նախահաշիվը և տեխնիկական բնութագրերը։ Ավելի ուշ Չեդվիքը գրեց, որ միայն այդ ժամանակ է հասկացել, որ միջուկային ռումբը ոչ միայն հնարավոր է, այլև անխուսափելի։ Այդ պահից սկսած նա պետք է սկսեր քնաբեր ընդունել։ Ջեյմսը և նրա խումբը, ընդհանուր առմամբ, աջակցեցին U-235 ռումբին և հաստատեցին դրա մեկուսացումը U-238 իզոտոպից դիֆուզիայի միջոցով:
Կյանքի արդյունք
Շուտով նա գնացդեպի Լոս Ալամոս՝ Մանհեթենի նախագծի կենտրոնակայան, և Նիլս Բորի հետ միասին արժեքավոր խորհուրդներ տվեց Հիրոսիմայի և Նագասակիի վրա նետված ատոմային ռումբեր մշակողներին։ Չեդվիկ Ջեյմսը, ում հայտնագործությունները կտրուկ փոխեցին մարդկության պատմության ընթացքը, ասպետի կոչում ստացավ 1945 թվականին։
Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ավարտին նա վերադարձավ Լիվերպուլի իր պաշտոնին: Չեդվիկը թոշակի անցավ 1958 թվականին։ Հյուսիսային Ուելսում տասը տարի անցկացնելուց հետո նա վերադարձավ Քեմբրիջ 1969 թվականին, որտեղ և մահացավ 1974 թվականի հուլիսի 24-ին:
