Σάββατο, 18 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1913 ο Frederick Soddy πρότεινε τη χρήση του όρου "ισότοπο".


Στη φωτογραφία του J. J. Thomson (1913) φαίνονται στο κάτω μέρος δεξιά
τα ξεχωριστά ίχνη των δύο ισοτόπων του Νέον: Νέον-20 και Νέον-22.

Σαν σήμερα, στις 18 Φεβρουαρίου 1913, ο Άγγλος ραδιοχημικός Frederick Soddy πρότεινε για πρώτη φορά τη χρήση του όρου "ισότοπα" προκειμένου να γίνει δυνατή η τοποθέτηση 40 ραδιοστοιχείων (ραδιενεργών στοιχείων) που μέχρι τότε είχαν βρεθεί και έπρεπε να τοποθετηθούν στον περιοδικό πίνακα μεταξύ των θέσεων του μολύβδου (Ζ=82) και του ουρανίου (Ζ=92), με δεδομένο ότι μόνο 11 στοιχεία συνολικά μπορούσαν να τοποθετηθούν. 
Μέχρι τότε είχαν γίνει αρκετές προσπάθειες να διαχωριστούν αυτά τα στοιχεία, αλλά είχαν αποτύχει. Το 1910, ο Soddy είχε δείξει ότι το "μεσοθόριουμ" ("mesothorium", αργότερα αποδείχτηκε ότι είναι το 228Ra), το ράδιο 226Ra (το μακροβιότερο ισότοπο) και το θόριο Χ (224Ra) είναι αδύνατον να διαχωριστούν. 

Οι προσπάθειες για την τοποθέτηση των ραδιοστοιχείων στον περιοδικό πίνακα από τον Soddy και τον Πολωνό Kazimierz Fajans (ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο) τους οδήγησε να προτείνουν το 1913, το νόμο της ραδιενεργού μετατόπισης. Σύμφωνα με αυτόν, η ραδιενεργός διάσπαση άλφα ή η ραδιενεργός διάσπαση βήτα σχηματίζουν θυγατρικά προϊόντα των οποίων ο ατομικός αριθμός διαφέρει κατά δύο ή μία μονάδες αντίστοιχα των μητρικών στοιχείων. Συγκεκριμένα στη πρώτη περίπτωση μειώνεται κατά δύο μονάδες, ενώ στη δεύτερη αυξάνεται κατά μία μονάδα. Παράλληλα ο μαζικός αριθμός στη πρώτη περίπτωση μειώνεται κατά 4 μονάδες, στη δε δεύτερη παραμένει ο ίδιος. Αυτό σημαίνει ότι κατά τις διασπάσεις αυτές λαμβάνει χώρα μεταστοιχείωση με συνέπεια τα θυγατρικά προϊόντα να καταλαμβάνουν στον περιοδικό πίνακα θέση μετατοπισμένη από εκείνη των μητρικών τους στοιχείων (ραδιοϊσοτόπων). 

Ο Soddy πρότεινε ότι διάφοροι τύποι ατόμων (που διαφέρουν σε ραδιενεργές ιδιότητες) θα μπορούσαν να καταλάβουν την ίδια θέση στον περιοδικό πίνακα.
Για παράδειγμα, η άλφα διάσπαση του 235U (ουράνιο 235) μας δίνει 231Th (θόριο 231), ενώ η βήτα διάσπαση του 230Ac (ακτίνιο 230) μας δίνει 230Th (θόριο 230). Έτσι, το 230Th και το 231Th θα μπορούσαν να τοποθετηθούν στην ίδια θέση του πίνακα. Γι' αυτό ο Soddy χρησιμοποίησε την ελληνική λέξη "ισότοπο" για να χαρακτηρίσει εκείνα τα στοιχεία που μπορούσαν να γραφτούν στην ίδια θέση  (ίδιο τόπο) του περιοδικού πίνακα.
Βέβαια, σήμερα ξέρουμε ότι μπορούν να γραφούν στην ίδια θέση επειδή δεν είναι διαφορετικά στοιχεία, αλλά διαφορετικές μορφές του ίδιου στοιχείου (έχουν ίδιο ατομικό αριθμό). 

Ο όρος "ισότοπο" προτάθηκε στον Soddy από μία οικογενειακή φίλη, την Σκωτσέζα γιατρό Margaret Todd στη διάρκεια μιας συνομιλίας τους, όπου ο Soddy της εξήγησε τις ιδέες του.

Το 1921 ο Frederick Soddy πήρε το βραβείο Νόμπελ Χημείας "για την έρευνα των ραδιενεργών ουσιών".

Κλείνοντας το κείμενο να επισημάνω ότι και άλλοι επιστήμονες πριν το Soddy είχαν αναφερθεί στην πιθανότητα ύπαρξης ισοτόπων, όπως το 1909 οι Σουηδοί Daniel Strömholm και Theodor Svedberg και το 1910 ο Άγγλος Alexander Thomas Cameron, ο οποίος είχε προβλέψει και το νόμο της ραδιενεργού μετατόπισης.

Πηγή: Today in Science History

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου