CHADWICK James

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Vie

·         James Chadwick (1891-1974), physicien britannique célèbre pour la découverte du neutron. Bien qu’on le qualifie parfois à tort de « chimiste », il est avant tout un physicien nucléaire.

·         Naissance : 20 octobre 1891 à Bollington (Angleterre).

·         Études à l’Université de Manchester, sous la direction d’Ernest Rutherford, l’un des pionniers de la physique nucléaire.

·         Poursuit ensuite des recherches à Berlin sous la direction de Hans Geiger.

·         Première Guerre mondiale

·         Au début de la guerre (1914), Chadwick se retrouve en Allemagne et est interné dans un camp de prisonniers civils.

·         Malgré cela, il parvient à poursuivre des expériences scientifiques dans des conditions très précaires.

·         Après la guerre, il rejoint l’équipe de Rutherford au Cavendish Laboratory (Cambridge).

·         Plus tard, il devient professeur à l’Université de Liverpool (1935).

·         Seconde Guerre mondiale

·         Membre clé du projet Manhattan : il dirige la délégation britannique et travaille sur la faisabilité de la bombe atomique.

·         Après la guerre, il milite pour un usage contrôlé de l’énergie nucléaire.

·         Décédé le 24 juillet 1974 à Cambridge.

 

Travaux scientifiques majeurs

1) Découverte du neutron (1932)

·         C’est la contribution la plus célèbre de Chadwick.

      Contexte

·         Les physiciens savaient que les noyaux atomiques contenaient des charges positives (les protons), mais la masse réelle des noyaux était trop élevée pour n’être formée que de protons.
Il fallait une particule neutre pour expliquer cette masse supplémentaire.

Expérience

·         Chadwick analyse des résultats obtenus par Frédéric et Irène Joliot-Curie lorsqu’ils bombardent du béryllium avec des particules alpha.

·         Il montre que le rayonnement produit n’est pas gamma, comme on le pensait, mais une nouvelle particule neutre, de masse comparable au proton.

      Conséquences

·         Compréhension moderne du noyau atomique.

·         Possibilité de produire des réactions nucléaires beaucoup plus efficacement (les neutrons, non chargés, pénètrent facilement les noyaux).

·         Fondement de la fission nucléaire (réacteurs, armes).

·         ➡️ Pour cette découverte, Chadwick reçoit le Prix Nobel de physique en 1935.

 

      2) Études sur la radioactivité et les particules

·         Après la découverte du neutron, il étudie la radioactivité bêta et la structure du noyau.

·         Il contribue à clarifier la relation entre neutrons, protons et stabilité nucléaire.

 

3) Contribution à l’énergie nucléaire

·         Dans les années 1940, il fournit les analyses scientifiques qui montrent que la fission de l’uranium 235 peut mener à une réaction en chaîne exploitable.

·         Il joue un rôle décisif dans la coopération anglo-américaine lors du projet Manhattan.

 

Importance et héritage

·         L’un des fondateurs de la physique nucléaire moderne.

·         Sa découverte du neutron a ouvert la voie :

o    aux réacteurs nucléaires,

o    à la physique des particules,

o    aux applications médicales de l’énergie nucléaire.

·         Considéré comme l’un des expérimentateurs les plus brillants du XXᵉ siècle.