CHADWTCK, James (1891-1974)
İngiliz, fizikçi. Nötron’un varlığını kanıtlayarak atom çekirdeğinin yapısının anlaşılmasına ışık tutmuştur.
20 Eylül 1891’de Cheshire kentinde doğdu. 24 Temmuz 1974’de Cambridge’de öldü. 191 l’de Man-ehester Üniversitesi’nden fizik diplomasını aldı. 1911-1913 arasında aynı üniversitede E.Rutherford ile, 1913’ten başlayarak da Almanya’da PLGeiger ile çalıştı. LDünya Savaşı’nın bir bölümünü Almanya’da savaş tutuklusu olarak geçirdi. Savaşın bitiminde İngiltere’ye dönerek Cambridge Üniversitesi’nde Gonville ve Caius College’m önce Wollanston burslusu, iki yıl sonra akademik üyesi olarak bulundu. 1923’te de Cavendish laboratuvarlarmda yönetmen yardımcısı olarak çalışmaya başladı. 1932’de nötronun varlığını kanıtladı. 1935’te Nobel Odülü’nü aldı ve aynı yıl Liverpool Üniversitesi’nde Lyon jones kürsüsüne atandı. 1943-1946 arasında ABD’de atom bombası yapımı çalışmalarına yönelik Manhattan Projesi’nde Ingiliz heyetinin başkanlığını yaptı. 1948’de Liverpool Üniversitesi’nden ayrılarak fizik çalışmalarını bıraktı. Aynı yıl Gonville ve Caius College’m yöneticiliğine seçildi ve 1959’a değin bu görevi sürdürdü.
Chadwick’in, E.Rutherford’un öncülüğünü yaptığı çekirdek fiziğine katkıları, Almanya’daki çalışmalarıyla başladı. Bu ülkede H.Geiger ile çalışırken, radyoaktif çekirdeklerin saldığı beta ışınlarının (elektronlar) enerji ve momentum dağılımlarını ölçtü. Bu dağılımların enerji ve momentumun korunumu ilkesine ters düştüğünü göstererek, fizik dünyasını uzun yıllar uğraştıracak bir tartışmayı başlattı. Chadwick’ in bulgusu sonucu, enerji ve momentumun korunurluğu ilkesine olan inanç sarsılmıştı. 1928’de W.Pauli’nin önerdiği “nötrino”nun varlığının, 1956’da Reines ve Cowan tarafından deneysel olarak kanıtlanmasına değin bu tartışma sürdü.
Chadwick Ingiltere’ye döndükten kısa bir süre sonra, Rutherford’un çekirdeğin kütle ve yükünü açıklayabilmek için gerekli gördüğü nötronu’deneysel olarak aramaya koyuldu. Rutherford, o zamana değin gerçekleştirilen deneylerin sonuçlarına ilişkin enerji ve momentum hesaplamalarına dayanarak, çekirdekteki protonların bir bölümüne çok sıkı biçimde bağlı olan ve protonlarla “nötron” adını verdiği nötr çiftler oluşturan “çekirdek elektronları”nın varlığını gerekli görüyordu. Chadwick’in nötronu saptama amacıyla yaptığı ilk deneyler, alfa taneciklerini salan kaynağın ve sayma düzeninin yetersizliğinden dolayı olumlu sonuçlar vermedi.
1930’da daha gelişmiş bir sistem kullanan W.Bothe ve H.Becker alfa tanecikleriyle dövülen berilyumdan, yüksek enerjili ve yüksüz bir ışıma salındığım gözlediler. Ne var ki bu ışımanın gama ışıması (elektromanyetik dalga ya da enerji kuvantumları) olduğunu düşündüler. Chadtvick, aynı deneyi Cavendish’de gerçekleştiren H.C.Webster’in elde ettiği sonuçlardaki bazı ilginç özellikler üzerine bu ışımanın yüksüz taneciklerden oluşabileceğini savundu. Bu savını kanıtlamak amacıyla bir dizi deney gerçekieştirdiyse de aradığı sonuçlara yine ulaşamadı.
Bir yıl sonra Joliot- Curie’ler, benzer bir deneyde berilyumdan salman ışınların önüne bir parafin tabakası koyduklarında, parafinden yüksek enerjili protonlar çıktığını saptadılar. Bu deneyin sonuçları, Klein ve Nişina’nın o sıralarda geliştirmiş oldukları elektromanyetik dalgaların yüklü cisimlerle çarpışmasına ilişkin kuvantalkuramın ışığında incelendiğinde, berilyumdan salınan ışının gamma ışını olamayacağı anlaşıldı. Benzeri bir deneyi, daha uygun koşullarda gerçekleştiren Chadtvick, berilyumun üzerine düşen alfa tanecikleriyle, parafinden çıkan protonların enerji ve momentumlarmı büyük bir duyarlılıkla ölçmeyi başardı. Bu deneyin sonuçlarım enerji ve momentumun korunumu ilkeleriyle karşılaştırdığında protonların parafinden fırlamasına yol açan yüksüz parçacıkların hemen hemen protonla eşit kütle ve enerjiye sahip oldukları kanısına vardı. Bu parçacıklar, berilyumun yapıtaşları arasında bulunan ve Rutherford’un “sıkısıkıya bağlı bir proton ve bir elektrondan oluştu-ğu”na inandığı nötronlar olmalıydı. Chadwick’in bu saptaması kısa zamanda yaygın olarak benimsendi. Ayrıca Heisenberg, elektrik yükleri dışında birbirine çok benzediklerine inanılan nötron ve protonun, “nükleon” olarak adlandırdığı bir taneciğin iki değişik yük durumu olarak sınıflandırılmasını önerdiğinde, çekirdek ve çekirdek-altı parçacıklar fiziğinde çok önemli olan bir grup fiziksel özelliğin ilk örneği ortava konmuş oldu.
• YAPITLAR (başlıca): Radiation from Radioactive Subs-tances (E.Rutlıerford ve C.D. Ellis ile birlikte), 1930, (“Radyoaktif Maddelerden Işıma”); Radioactivity and Radioactive Substances, 1953, (“Radyoaktiflik ve Radyoaktif Maddeler”).
• KAYNAKLAR: G. Gamow, Biography of Physics, 1961; Nobel Lectures: Physics, 2. cilt, 1965.
• BAKINIZ: BOTHE, COWAN, I. ve J.F. JOLİOT -CURIE, GEIGER, PAULI, RUTHERFORD.