Vor 80 Jahren identifizierte Professor Sir James Chadwick, der den ersten Lehrstuhl für Physik an der University of Liverpool inne hatte, das Neutron und machte damit „eine der entscheidendsten Entdeckungen des 20. Jahrhunderts“.
Im Jahr 1932 führte Chadwicks Arbeit ihn zu der Entdeckung eines bis dahin unbekannten Teilchens im Atomkern, das entscheidend für die Spaltung von Uran-235 war. Es wurde als das Neutron bekannt, weil es keine elektrische Ladung trägt, was es ihm erlaubt, sogar die Kerne der schwersten Elemente zu spalten.
Dr. Peter Rowlands, derzeitiger wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Liverpool, beurteilt Chadwicks Entdeckungen 80 Jahre später. Er sagte: „Die sofortige Auswirkung war, dass sie das Verständnis der Struktur des Atoms und des Atomkerns vervollständigt haben. Auch Isotope, also Atomarten mit denselben chemischen Eigenschaften, aber unterschiedlichen Massen, ergaben nun einen Sinn. Und sie lieferten eine Sonde, die imstande war, tiefer in den Kern einzudringen, weil sie elektrisch neutral war und deswegen nicht abgestoßen wurde wie das positiv geladene Alpha-Teilchen. Innerhalb weniger Jahre zeigte man, dass Neutronen die Spaltung bestimmter Kerne hervorrufen und dabei große Mengen Energie freisetzen. Das hatte bedeutsame Auswirkungen auf die friedliche Nutzung der Kernenergie und auf militärische Anwendungen.“
Im Jahr 1935, kurz nachdem er den Nobelpreis für seine Entdeckung erhielt, belebte der ernannte Professor für Physik die gesamte Abteilung der Universität neu, berief international angesehene Experten wie Professor Sir Joseph Rotblat ein und investierte in neue Technologie wie das Zyklotron, um Liverpool zu einem Wegbereiter in der Kernforschung zu machen.
Das Zyklotron war einer der ersten Teilchenbeschleuniger und erzeugte Strahlung, die genutzt werden konnte, um Radioisotope zu produzieren, die Krebstumore abtöteten.
Ein fundamentaler Bestandteil für die Struktur der Materie
Neutronen fanden eine Vielzahl von Anwendungen – von der Untersuchung der Strukturen verschiedener Materialien bis zur Bestimmung des Wassergehaltes im Boden und der Behandlung von Tumoren, außerdem in der Gewinnung von Kernenergie, in der Kerntechnik und bei der Untersuchung des Kerns selbst.
Dr. Rowlands sagte: „Das Neutron, von dem man jetzt weiß, dass es aus drei noch kleineren Quarks besteht, war eine der wichtigsten Entdeckungen des 20. Jahrhunderts. Es ist bis heute ein fundamentaler Bestandteil in der Struktur der Materie und bei der Entwicklung des Standardmodells der Teilchenphysik. Die Entdeckung des Neutrons wurde eine wichtige Stufe beim Verständnis von zwei der fundamentalen Kräfte in der Teilchenphysik: der starken und der schwachen Wechselwirkung. Neutronen sind ebenfalls bedeutend für den Lebenskreislauf von Sternen, insbesondere bei den 1967 entdeckten Neutronensternen oder Pulsaren.“
Chadwick half den Vereinigten Staaten bei der Entwicklung von Kernwaffen als Teil des Manhattan-Projekts und wurde Zeuge von den Auswirkungen der Bombe auf dem Trinity-Testgelände in New Mexico.
Die Veränderungen, die während seiner Professur gemacht wurden, tragen heute noch Früchte und die Universität spielte eine Schlüsselrolle bei der Konstruktion und Entwicklung des weltgrößten Teilchenbeschleunigers, dem Large Hadron Collider am Kernforschungszentrum CERN in der Schweiz.
Professor Sir James Chadwick starb 1974 im Alter von 82 Jahren.
Quelle: https://news.liv.ac.uk/2012/06/14/80-years-since-discovery-of-the-neutron/
(THK)
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