Physicien britannique (1891-1974), James Chadwick découvrit le neutron en 1932, ce qui lui valut le prix Nobel de physique en 1935. Il dirigea ensuite la contribution britannique au Projet Manhattan.
James Chadwick(1891 — 1974)
James Chadwick
Royaume-Uni
7 min de lecture
Questions fréquentes
Faits marquants
- Né le 20 octobre 1891 à Bollington, Angleterre
- Découverte du neutron en 1932, publiée dans Nature
- Prix Nobel de physique en 1935 pour cette découverte
- Dirige la mission britannique (Tube Alloys) intégrée au Projet Manhattan (1943-1945)
- Mort le 24 juillet 1974 à Cambridge
Œuvres & réalisations
Courte lettre publiée dans la revue Nature annonçant pour la première fois l'existence du neutron. Ce texte d'une page changea définitivement la compréhension de la structure de la matière.
Article complet publié dans les Proceedings of the Royal Society, décrivant en détail les expériences et les calculs ayant conduit à la découverte du neutron.
Discours prononcé lors de la remise du prix Nobel de physique, dans lequel Chadwick expose les propriétés du neutron et les perspectives qu'ouvre cette découverte pour la physique nucléaire.
Rapport scientifique britannique top secret concluant à la faisabilité d'une bombe atomique en uranium enrichi, auquel Chadwick contribua et qui accéléra l'engagement américain dans le Projet Manhattan.
Ouvrage de synthèse co-rédigé avec Rutherford qui fit autorité pendant des années comme référence pédagogique sur la radioactivité et les propriétés du noyau atomique.
Anecdotes
En août 1914, Chadwick se trouvait à Berlin pour un stage de recherche chez Hans Geiger lorsque la Première Guerre mondiale éclata. Considéré comme ennemi, il fut interné au camp civil de Ruhleben, près de Berlin, pendant quatre ans. Loin de se laisser abattre, il obtint des autorités allemandes le droit de mener de petites expériences dans le camp, poursuivant ainsi sa passion pour la physique même en captivité.
En février 1932, après avoir lu un article des époux Joliot-Curie décrivant un rayonnement mystérieux émis par le béryllium bombardé, Chadwick eut l'intuition immédiate qu'il s'agissait du neutron, la particule sans charge que Rutherford avait postulée une décennie plus tôt. Il travailla sans relâche pendant dix jours, répétant les expériences nuit et jour, avant d'annoncer sa découverte dans une lettre à la revue Nature le 27 février 1932. Son directeur Rutherford lui aurait dit : 'Maintenant, je crois en votre neutron.'
Lorsqu'il reçut le prix Nobel de physique en 1935, Chadwick était d'un naturel si discret qu'il ne chercha aucunement à médiatiser son succès. Ses collègues le décrivaient comme un homme rigoureux, peu bavard, parfois brusque, mais d'une rigueur scientifique absolue. Il répétait volontiers que sa découverte n'aurait pas été possible sans des décennies de travail collectif à l'école de Rutherford.
Pendant le Projet Manhattan (1943-1945), Chadwick fut l'émissaire officiel du gouvernement britannique auprès des Américains à Los Alamos. Il joua un rôle diplomatique délicat, veillant à ce que la contribution scientifique britannique soit reconnue et que les informations sur la bombe atomique puissent être transmises à Londres. À la vue de l'explosion du test Trinity en juillet 1945, il demeura silencieux, conscient du changement irréversible que représentait cet instant pour l'humanité.
Chadwick souffrit toute sa vie de troubles anxieux et d'insomnies chroniques, qu'il attribuait lui-même à ses années d'internement en Allemagne. Malgré cela, il dirigea avec efficacité le département de physique de l'Université de Liverpool à partir de 1935, transformant ce laboratoire en un centre de recherche nucléaire de premier plan au Royaume-Uni, doté notamment d'un des premiers cyclotrons britanniques.
Sources primaires
It is possible to suppose that the radiation consists of particles of mass 1 and charge 0, or neutrons. The capture of the proton then gives a deuton.
The neutron hypothesis is supported by experiments on the recoil atoms. If we suppose that the 'beryllium radiation' consists of particles of mass 1 and charge 0, we can give a consistent account of all the observations.
The simplest hypothesis one can make about the nature of the neutron is to suppose that it is a new kind of particle with a mass approximately equal to that of the proton but without any charge.
I think I have found the neutron… I am sending you a letter for Nature. Please look at it and if you think it is all right, send it off at once.
Lieux clés
Ville natale de James Chadwick, né le 20 octobre 1891 dans cette petite localité du nord-ouest de l'Angleterre.
Haut lieu de la physique mondiale où Chadwick travailla sous la direction de Rutherford à partir de 1919 et où il réalisa en 1932 l'expérience qui permit la découverte du neutron.
Camp d'internement civil allemand où Chadwick fut détenu pendant toute la Première Guerre mondiale (1914-1918), et où il continua malgré tout à mener de petites expériences scientifiques.
Chadwick y fut professeur titulaire de physique de 1935 à 1948, transformant son département en un centre de recherche nucléaire majeur au Royaume-Uni.
Site secret du Projet Manhattan où Chadwick représenta la délégation scientifique britannique entre 1943 et 1945, contribuant au développement de la première bombe atomique.
Objets typiques

Chadwick utilisait cet instrument pour détecter et mesurer le rayonnement émis lors de ses expériences sur le béryllium. C'est grâce à ce détecteur qu'il put quantifier l'énergie des particules de recul et identifier le neutron.

Le béryllium, bombardé par des particules alpha provenant d'une source de polonium, était l'élément central de l'expérience qui conduisit à la découverte du neutron en 1932.

Le polonium, élément hautement radioactif découvert par Marie Curie, était utilisé par Chadwick comme émetteur de particules alpha pour bombarder sa cible de béryllium.

L'interposition d'un bloc de paraffine (riche en hydrogène) entre la source et le détecteur permit à Chadwick d'observer le recul de protons, prouvant que le rayonnement mystérieux était constitué de particules de masse proche de celle du proton.

Chadwick avait travaillé aux côtés de Hans Geiger, l'inventeur de ce détecteur de rayonnement. Il utilisa des instruments similaires tout au long de sa carrière pour caractériser les rayonnements nucléaires.

Après sa découverte du neutron, Chadwick fit construire l'un des premiers cyclotrons britanniques à l'Université de Liverpool pour produire des particules accélérées et poursuivre la recherche nucléaire.
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Vie quotidienne
Matin
Chadwick arrivait tôt au laboratoire Cavendish, souvent avant ses étudiants. Il consacrait les premières heures à lire la littérature scientifique internationale — notamment les revues allemandes — et à planifier méticuleusement les expériences du jour. Il était connu pour sa ponctualité rigoureuse.
Après-midi
Les après-midis étaient entièrement dédiés aux manipulations expérimentales : réglage des détecteurs, préparation des sources radioactives, mesures répétées et vérifications des données. Chadwick surveillait personnellement chaque étape, insistant sur la reproductibilité des résultats avant toute publication.
Soir
Le soir, Chadwick compilait les résultats de la journée, rédigeait des notes et répondait à la correspondance scientifique. Souffrant d'insomnies chroniques depuis son internement en Allemagne, il lui arrivait de reprendre ses cahiers de calcul au milieu de la nuit.
Alimentation
Comme la plupart de ses contemporains britanniques de classe moyenne, Chadwick mangeait de façon simple : porridge le matin, sandwichs ou plats chauds au déjeuner à la cafétéria universitaire. Ses longues années de rationnement en camp d'internement l'avaient rendu peu exigeant sur la nourriture.
Vêtements
Chadwick portait en laboratoire le costume-cravate typique du scientifique britannique des années 1920-1940, souvent recouvert d'une blouse blanche. Sobre dans sa mise, il évitait tout signe extérieur de distinction, même après l'obtention du prix Nobel.
Habitat
À Cambridge, Chadwick vivait dans une maison bourgeoise proche de l'université, comme la plupart des fellows du Gonville and Caius College dont il fut membre. L'environnement académique de Cambridge, avec ses collèges centenaires et ses jardins, était au cœur de sa vie quotidienne.
Frise contextuelle
Vocabulaire d'époque
Liens externes & ressources
Références
Œuvres
Possible Existence of a Neutron
27 février 1932
The Existence of a Neutron
Juin 1932
Conférence Nobel : The Neutron and Its Properties
12 décembre 1935
Rapport MAUD (contribution)
1941
Radioactivity and Radioactive Substances
1921






