(b.Bollington,near Macclesfield,England,20October1891;d.Cambridge,England,24July1974)

physics.

チャドウィックはJ-J-チャドウィックの息子であった。 マンチェスターで洗濯ビジネスをしていたアン-メアリー-ノウルズの マンチェスター市立中学校に通った後、彼はマンチェスター大学への奨学金を獲得し、アーネスト0の下で物理学を学んだ。 ラザフォード 彼は1911年にファーストクラスの学位を授与された後、ラザフォードによっての研究学生として受け入れられたM.Sc—–, この時点でマンチェスターの物理学科ラザフォードのほかに、そのスタッフのために、その高さにあったハンスガイガーが含まれています。 アーネスト-マースデン、チャールズ-ゴルトン-ダーウィン、ジョージー-ヘヴジー、ヘンリー-G-J-モーズリー。 だけでなく、しばらくの間、ニールスボーア。 ラザフォード原子とボーア原子はどちらもこの時期のものである。 1913年にチャドウィックはベルリンでガイガーと一緒に仕事に行き、まだそこにあったときに戦争は、次の年に勃発した。 彼は1918年の終戦まで抑留された。,

抑留は、チャドウィックが科学的利益を追求することを妨げなかった—彼はドイツの科学的同僚を訪問することさえ許された—しかし、利用可能な材料は基本的であり、文献は存在しない：科学は他の何よりも生存への援助であった。 1918年に彼はマンチェスターに戻り、ラザフォードと仕事をし、ケンブリッジに彼と一緒に彼は1919年にキャヴェンディッシュ教授に任命された移動します。, 1921年、チャドウィックはゴンヴィル-アンド-カイアス-カレッジの研究フェローシップに選ばれ、翌年、キャヴェンディッシュ研究所のラザフォードの下で研究のアシスタントディレクターに任命された。 彼はまた、多くの場合、他の人と協力して、この研究に大きく貢献しました。, 彼の行政上の任務のために、彼は教える負荷がなかった。 1925年にアイリーン-スチュワート＝ブラウンと結婚し、双子の娘をもうけた。

ラザフォードとチャドウィックの関係は一般的に非常に良かったようだが、1930年代初頭に核物理学の発展はそれと喧嘩の見通しをもたらした。 チャドウィックは、アーネスト-ローレンスが発明したサイクロトロン粒子加速器が急速に核物理学の研究に不可欠なツールになると信じており、ケンブリッジでの研究を望んでいたが、ラザフォードはこれを拒否した。 1935年には、それは移動する時間だった決定します。, ザチャドウィックのリヨン-ジョーンズ椅子の物理学リバプール大学です。 その後数年間にわたり、彼はサイクロトロンを中心として、研究センターとして事実上存在しなくなった物理学部門を構築しました。

1939年に第二次世界大戦が勃発すると、チャドウィックは再びヨーロッパで自分自身を見つけたが、この時間は、彼はイギリスに戻ることができた、次の四年間、彼は大学と政府のサービスの間で彼の注意を分け、後者はますます優勢であった。, 1943年後半にアメリカに渡り、イギリスの原子爆弾プロジェクトの責任者となった。 チャドウィックは1946年にリバプールに戻り、物理学科を構築する作業を再開し、1948年に彼はゴンビルとケイウスカレッジ、ケンブリッジ、彼は受け入れることを決めたのマスターシップを提供された。 彼は大学への彼の借金は、彼が最初にケンブリッジに到着したときに非常に親切だったと感じているようだ、物理学のアクティブなままのための彼の好みを上回った。 この決定は賢明なものではなかったかもしれないが、大学政治のために1958年に彼の辞任につながった。, ウェールズ北部に引退したが、1969年にケンブリッジに戻り、娘たちの近くにいた。

ラザフォードによって彼に割り当てられたチャドウィックの初期の研究は、ガンマ線吸収に関係していた;最初にラジウム標準の精密試験として 彼は放射線化学者A-S-ラッセルと共同で、ベータ線（電子）とアルファ線（ヘリウム核）によるガンマ線の励起を調べた。 いずれの場合も励起が確認された。, ベルリンでガイガーとともに、チャドウィックは原始ガイガーポイントカウンターを用いて、放射性ベタレイスペクトルでラザフォードとロビンソンによって観測された離散線の相対強度を直接観測することによって決定することに着手した。 彼は観測された線の中で最も強い線のいくつかを特定することができましたが、離散線と並んで連続的なスペクトルも見つけました。 彼は検出装置を変更しようとしましたが、これは単に結論を確認しただけです。, しかし、これはチャドウィックの実験技術を明確に示したものであった。 両方のスペクトルとそれらの間の関係は、原子および核物理学において重要な問題となった。

ラザフォードとともにケンブリッジに移った後、チャドウィックは戦前に始まった研究を再開した。 彼は以前と同じように、ラザフォードの指示の下で働き、マスターの問題に彼自身の解決策を効果的に提供しました。, 彼の最初の課題の一つは、ラザフォード-ボーアモデル上の原子の核電荷が化学原子番号と同じであるというファン-デン-ブロークの仮説を確認するためにアルファ線散乱確率の決定を使用することでした。 軸対称散乱配置と偏向アルファ粒子シンチレーションのカウントのためのはるかに改善された光学配置を用いて、チャドウィックは1パーセント以内の精度で白金とわずかに少ない精度で銀と銅のための仮説を確認した。 1921年、E.S.と協力して, ビーラーは、パラフィンワックスのシート中の水素によるアルファ粒子の散乱の研究に同じ実験的配置を適用した。 水素ガスを用いて、ラザフォードはすでに理論と実験の間に矛盾を指摘していたが、チャドウィックとビーラーのより洗練された分析はこれを確認し、アルファ粒子の非対称モデルを提案するように導いた。 同じ実験セットアップを、ベータ線散乱の分析のためにChadwickおよびP.H.Mercierによって使用した。

チャドウィックはまた、C.D.とこの期間中にコラボレーションしました, 彼は放射性ベータスペクトルの分析の継続に、アルファ粒子衝突の雲チャンバー分析にK.G.エメレウスと、ドイツの抑留キャンプで会っていたエリス、。 1920年代を通じて彼の主な研究は、しかし、ラザフォードとの直接の共同であった。, ラザフォードによるアルファ線衝撃下での核の人工的な核変換の発見（アルファ粒子が吸収されなかったことを誤って考えて人工崩壊と呼んだ）に続いて、彼らは元の実験の窒素以外の元素の範囲での核変換を実証した。 ChadwickとEllisは崩壊粒子の性質を調べ、それらが陽子であることを確認した。, 崩壊粒子が異なる方向に移動することを実証した後、彼らはこれを使用して水素汚染の影響を排除し（偽陽子を与えた）、それによってさらに多くの ウィーンの労働者が、ラザフォードとチャドウィックが炭素と酸素を含む効果を見出さなかった元素の核変換を発見したと主張したとき、チャドウィックの実験技術が求められた。 かなり正常に、ケンブリッジビューを維持する。, この時期のラザフォードとの他の研究は、異常に長い範囲の放射性放射アルファ粒子についても、粒子が存在しないことを報告していたウィーングループに対する見解で行われた。

1920年代後半、ラザフォードとチャドウィックは、水素によるアルファ粒子散乱に関する以前の実験によって提起された核構造の問題に目を向けた。 1925年、彼らは最初に他の元素、マグネシウム、アルミニウム、金、ウランの範囲による散乱を見ました。, その後、彼らは散乱粒子と散乱粒子が同一であったヘリウム散乱（アルファ粒子はヘリウム核である）に変わり、競合する核構造は一つしかなかった。 もう一度、彼らは構造のいくつかの非対称性が必要であると結論付けました。, しかしながら、この場合の量子力学によって予測された散乱は古典力学によって予測された散乱と同じであると仮定しており、1928年にネヴィル-モットはこれが同一の粒子には当てはまらないことを示し、1930年にチャドウィックはヘリウム散乱の結果が実際には非対称性を必要とせずに量子力学によって解釈できることを示した。,

ガイガーポイントカウンターを使用してベータスペクトルに関する彼の仕事と雲チャンバー技術への彼の進出は別として、1920年代にチャドウィックの出版された研究のすべては、シンチレーションカウンティング（プロトンまたはアルファ粒子が硫化亜鉛のスクリーンに当たったときに生成されるシンチレーションの光学的観測）に基づいていた。 しかしこの技術に限定があり、十年の終わりまでにそれを越えることできる電気技術は使用に入って来ていました。, 1928年、ガイガーとヴァルター-ミュラーはガイガーの初期のポイントカウンターを改良し、ガイガーカウンターと呼ばれるベータ線とガンマ線の非常に高感度な検出器を作った。 カウンターは、それが本物のものをきっかけに偽のカウントの対象となったという点で、かなり信頼できませんでした;しかし、それは偶然のカウントの ザチャドウィックへの対応と新たな発明により迅速にビルの一部で使用Cavendish研究所です。, 一方、HernのHL Greinacherは、小さなイオン化チャンバー内の粒子によって生成されるイオン化電流を線形に増幅することによって、個々のアルファ粒子と陽子を検出することに成功した。

1928年までに、ベルリンのWalther BotheとJohannes Fränzは、従来のラジウム活性鉱床の代わりにアルファ線のポロニウム源を使用して、ホウ素の核変換の研究に新しい技術, ラザフォードの経験では、ポロニウムアルファ線は核分裂を起こさないということが常であったが、新しい計数法は背景ガンマ線に敏感であったため、非常に高いガンマ出力を持つラジウム活性鉱床の使用は除外された。 BotheとFräzの研究は、ポロニウムのアルファ線が非常に低いエネルギーにもかかわらず実際に核変換を生み出すことを示しましたが、これはすぐに新しい量子力学

チャドウィックの指示の下で、新しい計数技術はすぐにC.E.ウィン-ウィリアムズとキャヴェンディッシュの他の人によって取り上げられ、開発されました。, 1930年、チャドウィック、J.L.R.コンスタブル、およびE.C.ポラードは、イオン化電流の電気的線形増幅を使用した。 初めて、ポロニウム源は、入射アルファ線のエネルギーと核変換における放出された陽子との関係を研究します。 一年後、チャドウィックとコンスタブルは、改良されたポロニウム源と改良されたイオン化チャンバーを備えて、原子変換の詳細な定量分析を与えることができた。

一方、アルファ粒子衝撃下でのガンマ線の生成に関心が高まっていました。, ガンマ線は放射性アルファ線とともに放出されることが知られていた。 アルファ線のエネルギースペクトルを見ると、ジョージ-ガモウは1931年にアルファ粒子が可能な最大エネルギーよりも少ない放射性源から放出されたとき、エネルギーバランスを回復するためにガンマ線量子が放出されることを示唆した。 キャベンディッシュ実験などでは、核変換から放出される陽子はすべて同じエネルギーではないことがますます明らかになっており、その文脈でもガンマ線を探すことは自然であった。,

1930年にBotheとH.Beckerは、軽元素にポロニウムアルファ線が照射されたときに放出されるガンマ線であると仮定される貫通放射を検出した。 彼らはまた、ベリリウムに対する驚くべき効果を指摘した：この元素からの貫通放射の強度は他の元素の十倍近くであり、放射線は例外的に貫通していた、すぐに、同じ主題についてチャド-ウィックの指示の下で働いていたH-C-ウェブスターは、同様の現象を観察した。, 1931年、チャドウィックとウェブスターは、ベリリウムからの極端な貫通放射は、一般的に想定されていたようなガンマ線ではなく、中性子である可能性を考えた。

陽子と電子の結合状態として想定される中性子の存在の可能性は、1920年にラザフォードによって示唆されており、その数年にわたってキャベンディッシュでこのような粒子を検出するためのいくつかの試みが行われていた。, チャドウィック自身は1923年に水素中の中性子の証拠を探していたし、再び、1928年に新しいガイガーカウンターで、核変換に関するすべての作業を通じて、中性子放出の可能性を念頭に置いていた。 特にベリリウムは、アルファ線衝撃下では陽子を放出しなかったこと、また、天然に存在するベリルが大量のヘリウムを含むことが知られていたことから、誤った議論を通じて、ベリリウム核が二つのヘリウム核と一つの中性子に分裂する可能性があることを示唆した。, チャドウィックは長年にわたってベリリウムから中性子を探しており、ウェブスターの観測に対する彼の解釈は自然なものであった。 極めて透過する粒子のエネルギーは、ガンマ線ではなく物質粒子である可能性があることを示唆するように、その方向に関連しており、その透過力は、これが事実であれば、それらは非荷電でなければならないことを示唆していた。 しかし、イオン化チャンバーを通過する彼らの通過を観察する試みは失敗し、問題は脇に置かれました。,

1932年初頭、パリのIrène Joliot-CurieとFrédéric Joliotは、ベリリウムからの放射線が考えられていたよりもさらに浸透していることを報告しました。 彼らはまだそれがガンマ線であると仮定したが、チャドウィックは報告書を読んだとき、彼は、ラザフォードが行ったように、それを生成する衝突のエネルギー算術が加算されなかったことを見た。, 今ではチャドウィックは、放射線が新しいものでなければならず、中性子であるかもしれないと確信していました,イオン化チャンバーと彼の最近の研究の線形増幅器を使用して,一緒に新しい改良されたポロニウム源と,彼は貫通光線と様々な物質の範囲との衝突の影響を調べました,それぞれの場合における反跳原子のエネルギーを測定します., 彼はすぐに、この結果は、貫通放射が陽子のほぼ質量の中性粒子で構成されているという理論と完全に一致し、ガンマ線であると仮定すると信じられないほどの仮定を必要とすることを示した。 中性子の発見を発表した短い論文は1932年に提出された。 チャドウィック、ノーマン-フェザー、フィリップ-ディーによる詳細な論文は、クラウドチャンバー技術を用いて中性子の特性をさらに分析した。,

1933年、チャドウィックは陽電子の存在を実証したばかりのパトリック-ブラケットとジュゼッペ-オッキアリーニといくつかの仕事をしました。 アイデアは陽電子が中性子相互作用で生成されるかもしれないということでしたが、観測された効果はこの場合ガンマ線によるものであること チームはその後、陽電子のガンマ線生成の定量分析に集中しました。 D.Leaと一緒に。 チャドウィックはまた、ヴォルフガング-パウリによって仮定されたニュートリノの探索を行い、チャドウィックが最初に実証したベータ線の連続スペクトルを説明した。, 彼らは、超高圧のイオン化チャンバーを用いて、ニュートリノが存在すれば、常圧で150キロメートルの空気中で複数のイオン化を生成することができないことを示した。

チャドウィックのリバプールのためにケンブリッジを離れる前の最後の主要な仕事は、1934年にパーソナルアシスタントとして彼に加わったモーリス-ゴールドヘイバー Goldhaberの提案に続いて、彼らはgammaray照明下で重水素の崩壊の形で核光電効果を実証した。, この研究はまた、中性子の質量の最初の正確な数字につながり、遅い中性子の重要性についての憶測につながった。 しかし、それは出版されず、数ヶ月後にエンリコ-フェルミが同じ現象の重要性を観察し、実現しました。 フェルミの研究に続いて、チャドウィックとゴールドヘイバーは、リチウム、ホウ素、および窒素の遅い中性子誘起変換を調べた。 1935年にリバプールに移動した後、チャドウィックはN.ヘザーとFと重水素の光分解にいくつかのさらなる作業をしました。, ブレッチャーは、彼はサイクロトロンの建設とそこに物理学部門の構築に彼の注意を集中したが。 これまでにどの学術出版されましたが、彼のキャリアをスタートさせた効果的です。 しかし、彼はまだ科学者としての大きな貢献をしており、それは戦時中の原子力プログラムにありました。

核分裂の発見に対するチャドウィックの最初の反応は、以前にそれを行っていないために自分自身を非難することでした。, が情報をフィルタリングしアルファ粒子のリリースいた検索条件に追加しず核分裂生成物の遅れのものとなっています。 チャド-ウィックは最初は自分の実験で核分裂に反応しなかったが、このように反応したG-P-トムソンが核分裂爆弾の可能性について当局に警告した後、チャド-ウィックは相談された。 トムソンのように、彼は最初は爆弾の本当の見通しを見なかった—臨界質量は巨大であり、反応はウランがそれを止めるために拡大する前に遠くに行くには遅すぎるだろう。 彼はボーアとJ.A.を読んだことがある, ウィーラーの分析では、核分裂は比較的まれな同位体のウラン235に起因していたため、1939年末には可能性を完全に否定することはできず、より多くの情報が必要であると判断した。 リバプールのサイクロトロンを使って、彼はこの情報を得るために出発した。

オットー-フリッシュとロナルド-パイエルスの覚書（1940年）に続いて、純粋なウラン235のわずか数ポンドで爆弾が作られるかもしれないと推定され、チャドウィックはM.A.U.D.のメンバーになった。, ウランの軍事使用に関する委員会と英国の大学での関連する科学的研究の調整に取りました。 年末までに、彼はこの仕事に徹底的に関与し、爆弾の開発は避けられないと確信しました。 戦争の初期まで仕事が続くにつれて、チャドウィックは議論においてますます重要な役割を果たした。, イギリスが最終的に自らの爆弾プロジェクトでの努力を放棄し、科学者をアメリカのプロジェクトに移すことを決定したとき、チャドウィックは、すべてのプロジェクト情報に完全にアクセスできるイギリスのグループの唯一の科学者である複合政策委員会のイギリス代表の技術顧問に任命された。 イギリス軍は計画を担当していたウォレス-エイカーズにこの職を求めていたが、アメリカ軍は彼の商業的なつながりを疑っていた（彼はインペリアル-ケミカル-インダストリーズから出向していた）。, チャドウィックは科学者として最高の尊敬を命じ、自然に控えめな男は、完全に信頼されました。 彼はまた、例外的な外交技術を持っていた。

科学者と外交官としてのチャドウィックの能力は、英米の協力がうまく進み、イギリスの政治家や公務員がアメリカ人を動揺させるのを止めることはできなかったが、彼の冷静なアドバイスは、後者が共同の努力をあきらめないように十分に勝った。 ヨーロッパでの戦争が終わった後でさえ。 チャドウィックは、イギリスがアメリカの計画に全力を尽くすと主張した。, イギリスは戦争から出てきたが、彼らが好きだったよりも少ない情報で、彼らが持っていたものは、彼らは実質的にチャドウィックに負っていた。

戦争の終わりに、疲れたチャドウィックは、ハーウェルの計画された原子力研究施設のディレクターのポストに興味がなく、大学生活に戻ることを好んでいたことを知らせた。 しかし、彼はイギリスの原子力プログラムにおいて主要な協議的役割を果たし続けました。, 医学物理学との以前の懸念をフォローアップ、彼は放射性同位元素の生産のためのアマーシャムの放射化学センターの設立に尽力した。

チャドウィックは1935年にノーベル物理学賞を受賞した。 1945年にナイトに叙され、1970年に名誉勲章を授与された。 チャドウィックは1927年に王立協会のフェローに選出され、彼はそのヒューズ（1932年）とコプリー（1950年）メダルを授与され、1948年から1949年の近くに副社長を務め、彼はまた、他の科学的名誉と賞の広い範囲を受け取った。

参考文献

I.オリジナル作品。, チャドウィックの著作の参考文献はマッシーとフェザーによる死亡記事（下記参照）にあり、彼の中性子の発見はNature,129（1932）の”Possible Existence of a Neutron”で報告された。 312、および王立協会の手続における”中性子の存在”。 A136(1932),692-708.

チャドウィックの論文と通信のかなりのコレクションは、1969年にC.Weinerによって行われたチャドウィックとのインタビューのトランスクリプトを持っているチャーチルカレッジ、ケンブリッジのアーカイブにあります。

II.二次文献。, チャドウィックの生涯に関する主要な情報源は、サー-ハリー-マッシーとノーマン-フェザー、”ジェームズ-チャドウィック”であり、王立協会のフェローの伝記的回顧録に掲載されている。 22 (1976), 11–70. 中性子の発見とチャドウィックの仕事の他の側面を扱う記事は、John Hendry、edに集められています。,Cambridge Physics in the Thirty(Bristol,1984)これには関連する二次文献の広範な参考文献も含まれています:Norman Featherも参照してください。 現代物理学における”チャドウィックの中性子”。 15(1974),565-572、チャドウィックの戦時中のキャリアはマーガレットMに記録されている。, カウィング、イギリスと原子エネルギー1939–1945（ロンドンとニューヨーク。 1964年）、独立と抑止力（ロンドンとニューヨーク、1974年）。

ジョン-ヘンドリー