A. BIOGRAFI James Chadwick
(1891-1974)
Karir pendidikannya yang sangat gemilang hingga pada tahun yang sama James
mendapat anugrah Research Fellowship juga mendapatkan beasiswa dari Royal Commision
1851. James lalu pergi ke Berlin untuk bekerja di Technische Physikalisch
Charlottenburg Reichsanstalt di bawah Profesor H. Geiger. Di bawah bimbingan
Hans Geiger, Chadwick mampu menunjukan bahwa radiasi beta menghasilkan spektrum
kontinu dan bukan garis diskrit seperti yang telah diperkirakan.
Ketika perang dunia pertama pecah di Eropa ia masih berada di Jerman dan ditahan
di Zivilgefangenenlager, Ruhleben hingga tahun 1919. Setelah perang mulai mereda Chadwick kembali ke Inggris
untuk menerima beasiswa di
Gonville Wollaston dan Caius College, Cambridge, dan untuk melanjutkan bekerja
di bawah Rutherford, yang sementara itu telah pindah ke Laboratorium Cavendish,
Cambridge. Pada saat itu Rutherford telah berhasil mengintegrasi atom dengan menumbuk nitrogen dengan
partikel alpha, dengan emisi proton. Ini adalah transformasi nuklir buatan pertama. Di Cambridge,
Chadwick bergabung dengan Rutherford dalam menyelesaikan transmutasi elemen
cahaya lain oleh penembakan dengan partikel alpha, dan dalam membuat studi
tentang sifat dan struktur inti atom.
Pada tahun 1921 Chadwick terpilih menjadi Fellow Gonville dan Caius College hingga tahun 1935 dan menjadi
Asisten Direktur Riset di Laboratorium Cavendish (1923). Pada tahun 1927 ia
terpilih sebagai Fellow dari Royal Society. Chadwick membuat
penemuan fundamental dalam bidang ilmu pengetahuan nuklir, dengan penemuannya dia dianugerahi Hughes Medal dari Royal Society pada tahun 1932, dan kemudian
Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1935. Dia tetap di Cambridge hingga tahun
1935 ketika ia terpilih sebagai Ketua Jones Lyon Fisika di Universitas
Liverpool.
Dari tahun 1943 sampai 1946 ia bekerja di Amerika Serikat sebagai Kepala
Misi Inggris melekat pada Proyek Manhattan untuk pengembangan bom atom. Ia
kembali ke Inggris dan, pada 1948, pensiun dari fisika aktif dan posisinya di
Liverpool pada pemilihannya sebagai Master of Gonville dan Caius College,
Cambridge. Dia pensiun dari penguasaan ini pada tahun 1959. Dari tahun 1957
sampai 1962 ia adalah anggota parttime Inggris Atomic Energy Authority.
Chadwick telah memiliki banyak makalah yang diterbitkan pada topik dan yang berhubungan dengan masalah radioaktivitas. Bersama dengan Lord Rutherford dan CD Ellis, Chadwick menulis buku radiasi
dari zat radioaktif (1930). Pada tahun 1945 James Chadwick dianugerahi gelar kebangsawanan oleh
pemerintah Inggris, sehingga namanya menjadi Sir James Chadwick. Chadwick juga banyak
menerima penghargaan dari lembaga terkait dan Universitas yang diantaranya
Chadwick menerima medali penghargaan atas penemuannya yaitu dari Hughes Medal (Royal Society. Chadwick menerima Medali
Copley (1950) dan Franklin Medal dari Franklin Institute, Philadelphia (1951).
Karena penemuannya yang
fundamental dalam bidang ilmu pengetahuan nuklir dan berhasil menemukan
partikel Neutron juga berhasil memperbaiki model atom sebelumnya, Sir James
Chadwick dianugerahi Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1935. Tak lama
setelah penemuannya partikel neutron.
Sir James Chadwick banyak menerima gelar
kehormatan di Institut Fisika
dan selain menerima gelar doktor kehormatan dari Universitas Reading, Dublin,
Leeds, Oxford, Birmingham, Montreal (McGill), Liverpool, dan Edinburgh. Chadwick juga merupakan anggota dari beberapa akademi asing atau Associé Académie Royale de Belgique; Luar Anggota
Kongelige Danske Videnskabernes Selskab dan Koninklijke Nederlandse Akademie
van Wetenschappen; Anggota Akademie der Sächsische Wissenschaften,
Leipzig; Anggota Pontificia Academia Scientiarum dan Franklin Institute;
Kehormatan Anggota American Philosophical Society dan American Physical
Society.
Sebagai seorang manusia
biasa, Chadwick juga memiliki kehidupan berkeluarga. Chadwik menikah dengan
Aileen Stewart-Brown pada tahun 1925 yang berasal dari Liverpool. Dari hasil pernikahannya
merika dianugerahi putra kembar dan tinggal di Denbigh, North Wales. Sir James Chadwick meninggal pada usia 83 tahun tepatnya pada 24 Juli 1974.
B. SEJARAH PENEMUAN
|
Ernest
Rutherford Laboratory
|
Pada tahun 1914 James Chadwick merupakan orang pertama yang memperoleh
spektrum. Energi partikel beta dari bahan radioaktif. Hal ini ikut menyebabkan
Wolfgang Pauli memastikan adanya neutrino. Pada tahun 1920 Chadwick merupakan orang
pertama yang mengukur hamburan partikel alfa dan menemukan muatan listrik pada
inti. Sejak tahun 1919 ia bekerja sama dengan Rutherford. Mereka berdua membuat
transmutasi buatan dengan jalan menembakkan partikel alfa pada unsur-unsur.
Mereka berdua giat sekali mempelajari atom. Pada tahun 1897 Thomson menemukan
elektron. Pada tahun 1911 Rutherford menemukan proton. Kita sudah tahu bahwa
atom terdiri dari elektron dan inti. Inti terdiri dari proton dan netron. Tapi waktu
itu neutron belum ditemukan orang.
Pada tahun 1930 Walther Bothe dan H. Becker yang sedang mengadakan riset di
Jerman. Dia menumbukan berilium dengan partikel alfa. Akibatnya dari penumbukan tersebut timbullah sinar yang sangat kuat daya tembusnya. Ia berpendapat bahwa sinar itu merupakan gamma yang bertenaga tinggi. Irene dan Frederic
Joliot-Curie di Perancis mengulang eksperimen tersebut pada Januari 1932. Mereka menemukan bahwa sinar itu melemparkan proton dari bahan-bahan yang
mengandung bahan hidrogen. Tapi mereka tidak memberi penafsiran tentang sinar gamma yang bertenaga tinggi tersebut yang diungkapkan oleh
Walther Bothe dan H. Becker. Pada saat yang bersamaan Chadwick mengadakan eksperimen yang sama di
Inggris. Pada akhir bulan Februari tahun itu juga (1932) Chadwick berhasil
menafsirkan dengan betul sinar itu. Sinar itu tidak bersifat gelombang
elektromagnetik, daya tembusnya sangat kuat, tidak terpengaruh oleh medan
listrik, dengan mudah menyepak proton keluar. Akhirnya Chadwick menyebut partikel
itu neutron, sesuai dengan saran Rutherford. Pada tahun 1932,
Chadwick membuat penemuan fundamental dalam bidang ilmu pengetahuan nuklir: ia
membuktikan keberadaan neutron - partikel dasar tidak memiliki
muatan listrik apapun. Berbeda dengan inti atom helium (alfa sinar) yang
dibebankan, dan karena itu ditolak oleh kekuatan listrik yang cukup besar ada
di dalam inti atom berat, alat baru ini atom disintegrasi tidak perlu mengatasi
hambatan listrik dan mampu menembus dan membelah inti bahkan unsur-unsur
terberat. Chadwick dengan cara ini menyiapkan jalan menuju fisi uranium 235 dan
menuju penciptaan bom atom.
C. PENEMUAN-PENEMUAN JAMES CHADWICK
1.
Model Atom James Chadwick
Pada tahun 1932, model atom Rutherford dimodifikasi sedikit oleh
adanya penemuan neutron oleh James Chadwick. Chadwick menemukan bahwa
penembakan partikel-α terhadap berilium dapat menghasilkan neutron, partikel
tak bermuatan, namun dengan massa sedikit lebih besar dibandingkan massa
proton. Sehingga, model atom kontemporer adalah model dengan inti atom besar
yang mengandung proton dan neutron dikelilingi oleh awan tipis elektron. Adanya
neutron juga menjelaskan mengapa massa atom lebih berat dari massa total proton
dan elektronnya.
Dengan pengertian dasar tentang bagian fundamental atom seperti elektron,
proton, dan neutron, maka dapat dimungkinkan adanya model yang lebih rumit dan
lengkap lagi dari atom yang cukup dapat menjelaskan sifat dan karakteristik
atom dan senyawa atom.
Massa neutron = 1
sma (satuan massa atom) = gram
Neutron
Neutron atau netron adalah partikel subatomik yang tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa 940 MeV/c² (1.6749 × 10-27 kg, sedikit lebih
berat dari proton. Putarannya adalah ½. Inti atom dari kebanyakan atom (semua kecuali isotop Hidrogen yang paling umum, yang terdiri dari sebuah
proton) terdiri dari proton dan neutron. Di luar inti atom,
neutron tidak stabil dan memiliki half-life sekitar 10 menit, meluluh dengan memancarkan elektron dan antineutrino untuk menjadi proton. Metode peluruhan yang sama
(peluruhan beta) terjadi di beberapa inti atom. Partikel-partikel
dalam inti atom biasanya adalah neutron dan proton, yang berubah menjadi satu
dan lainnya dengan pemancaran dan penyerapan pion. Sebuah neutron diklasifikasikan sebagaibaryon dan terdiri dari dua quark bawah dan satu quark atas. Persamaan
Neutron anti bendanya adalah antineutron. Perbedaan utama dari neutron dengan partikel subatomik lainnya adalah mereka tidak bermuatan. Sifat neutron ini membuat
penemuannya lebih terbelakang, dan sangat menembus, membuatnya sulit diamati
secara langsung dan membuatnya sangat pentin sebagai agen dalam perubahan
nuklir.
Daftar Pustaka
LAMPIRAN
