中性子は陽子とほぼ同じ質量を持つが、電荷を持たない亜原子粒子です。素粒子物理学の進展により、陽子も中性子も真に基本的な粒子ではなく、クォークは強い力で束縛されています。ですが、最初に中性子を発見した人物をご存知ですか?

中性子は1932年にイギリスの物理学者ジェームズ・チャドウィックによって発見されました。偶然にも、チャドウィックは陽子を発見したアーネスト・ラザフォードの弟子であり、ラザフォードは電子を発見したジョセフ・ジョン・トンプソンの弟子でした。

ジェームズ・チャドウィックとは誰ですか? 

サー・ジェームズ・チャドウィックは、1932年の中性子発見により1935年に物理学ノーベル賞を受賞したイギリスの科学者です。チャドウィックは1891年10月20日にイングランドの小さな町で生まれました。父親のジョセフは鉄道の倉庫係、母親のアンは家事労働者でした。チャドウィックは11歳のときにエリートのマンチェスター文法学校に合格しましたが、両親は学費を払う余裕がなく、代わりにセンタル・グラマースクール・フォー・ボーイズに通いました。

数学と物理は彼の好きな科目でした。16歳でマンチェスターのヴィクトリア大学への奨学金を受けました。当初は数学を学ぼうと考えていましたが、物理学部への入学を勧められました。チャドウィックは面接官の申し出に逆らうのが恥ずかしく、結局入学することにしました。 

アーネスト・ラザフォードはジェームズ・チャドウィックの指導教授で、マンチェスター大学で彼は学術キャリアを開始しました。1911年に同大学で学士号を取得し、1913年には修士号を修了しました。その後、チャドウィックはハンス・ゲイガーの下でベルリンで研究を行うことを選びました。 

彼はベータ放射の研究を計画していましたが、すぐに第一次世界大戦が勃発し、ドイツ政府はチャドウィックをルーベン拘留キャンプに四年間収容しました。

チャドウィックは1932年に中性子を発見し、これが最もよく知られた業績です。チャドウィックの発見は核分裂の発見、そして最終的に原子爆弾の開発に不可欠でした。(出典: Famous Scientists

ジェームズ・チャドウィックはどのように中性子を発見したのか?

チャドウィックは1932年にポロニウムの自然放射性崩壊で生成されたアルファ粒子に対してベリリウムを使用した実験を行いました。その結果得られた放射線は鉛シールドを高い透過性で通過し、当時知られていた粒子では説明できませんでした。

その結果は後の実験でも検証されており、特にマイトナー、ハーン、ストラスマンが1938年のクリスマスに発見した核分裂と合わせてみると驚くべきことです。

私は今でも1941年の春を覚えています。その時、核兵器は可能なだけでなく、必然であると悟りました。そして睡眠薬を飲み始めました。それが唯一の手段で、それ以来止めていません。 

James Chadwick

(出典: Famous Scientists

ジェームズ・チャドウィックはキャラクター・ジミー・ニュートロンのインスピレーションとなったのでしょうか?

この番組『The Adventures of Jimmy Neutron』は2002年7月に初放送され、元々ニコロデオンが制作しました。5年生の天才ジミーが常に問題解決のためのガジェットを発明する物語です。キャラクター名のインスピレーションは、中性子の発見者であるジェームズ・チャドウィックにちなんでいると言われています。(出典: Famous Scientists