» Головна » Новини » Нобелівська премія » Астон Френсіс Вільям

div>
 
 
 

Астон Френсіс Вільям

Автор: admin опубліковано: 16 серпня 2011, переглядів: 1327

0
Англійський хімік Френсіс Вільям Астон народився в Харборні, поблизу Бірмінгема, в сім'ї Уїльяма Астона, фермера і торговця залізними виробами, і Фанні Шарлотти (Холліс) Астон, дочки процвітаючого бірмінгемського зброярАстон Френсіс був третьою за рахунком дитиною серед семи дітей Астонів. Дитинство його пройшло на фермі батьків. У Астон рано проявився інтерес до науки: в імпровізованій лабораторії він ставив власні наукові експерименти. З 1889 по 1891 р. він навчався в харборнській парафіяльній школі, а з 1891 по 1893 р. - в Малвернському коледжі, де був першим учнем у класі.

У 1893 р. Астон вступив до Масонський коледж в Бірмінгемі (тепер це Бірмінгемський університет), де вивчав хімію у У.О. Тілда і П.Ф. Франкленд, а фізику - у Дж.Г. Пойнтінга. У 1898 р. він отримав стипендію Фостера, що дозволило йому повернутися в Масонський коледж, щоб працювати там разом з Франкленд над вивченням оптичних властивостей продуктів заміщення винної кислоти. Результати своїх досліджень він опублікував в 1901 р. Але стипендія не давала достатніх коштів. Тому Астон, вивчивши хімію бродіння, з 1900 по 1903 р. працював хіміком на пивоварному заводі. В цей же час він побудував лабораторію в будинку свого батька і сконструював необхідну апаратуру для вимірювання електричних розрядів у вакуумних трубках. За цю роботу Астон був нагороджений стипендією щойно створеного Бірмінгемського університету, де з 1903 по 1908 р. він знову працював з ПойнтінгАстон Тут Астон досліджував явище, відоме як «темний простір Крукса» (назване ім'ям англійського хіміка Вільяма Крукса), тобто простір, який з'являється між катодом і негативним світінням, що виникають, коли через трубку, що містить газ під низьким тиском, пропускається електричний струм. Він виявив, що розміри цього темного простору пропорційні тиску і електричному струму і що там, поруч з катодом, існує ще одне, первинне, темний простір (воно називається тепер «простором Астона»).

Після здійснення в 1909 р. кругосвітньої подорожі Астон стає асистентом Дж.Дж. Томсона в Кавендішської лабораторії Кембриджського університету та Королівському інституті в Лондоні. Астон отримав освіту хіміка, однак знання катодних променів і променів, що несуть позитивні заряди, дозволило йому проводити експерименти в області, що лежить на межі фізики та хімії. Незабаром Томсон поставив перед Астон завдання удосконалити апарат, званий сферичної зливний трубою, який вимірює співвідношення між зарядом і масою для пучка позитивно заряджених частинок. У той же час Томсон цікавився ідеями Фредеріка Содді в галузі вивчення ізотопії і намагався розділяти ізотопи неону. З цією метою він винайшов апарат для фракційної перегонки неону і трохи більш важкого компонента, який Томсон назвав метанеоном. Для того щоб виміряти вагу продуктів перегонки, Астон сконструював кварцові Мікроваги, чутливі до однієї мільярдної частки грама.

Астон досяг обнадійливих, хоча і не остаточних результатів. Але цю його роботу перервала перша світова війна, і вченому довелося змінити напрям досліджень. Під час війни Астон працював в Королівському літакобудівному центрі у Фарнборо, де вивчав вплив атмосферних умов на обшивку літаків. Проте він зумів знайти і час, і можливості, щоб для вирішення проблеми неону спроектувати новий апарат, який він сконструював у 1919 р. і назвав мас-спектрографом. Цей апарат збільшував швидкість позитивно заряджених іонів, що проходять через електричне поле, використовуючи сильне магнітне поле для фокусування цих іонів на фотографічну пластинку. Оскільки важкі атоми відхиляються в меншій мірі, ніж легені, частки різної маси поділяються і утворюють мас-спектр. Малюнок, який з'являвся при ударі часток про фотографічну пластинку, дозволив Астон висунути припущення щодо їх маси і величини. Таким чином, він виявив, що майже всі елементи мають кілька ізотопів.

В ході подальших досліджень Астон сформулював правило цілих чисел, згідно з яким маси атомів завжди виражаються цілими числами. Спостереження, проте, показали, що деякі атомні маси не можуть бути точно виражені цілими числами. Астон вважав, що наявність дрібних атомних мас пояснюється присутністю ізотопів. Так, вчений виявив, що існує 10 ізотопів неону з атомною масою 20 на кожний ізотоп неону з атомною масою 22, в результаті чого атомна маса звичайного неону виявляється рівною 20,2. На хімічні властивості неону ця суміш ізотопів не впливає. Вони залежать тільки від порядкового номера неону, тобто від його місця в періодичній таблиці. Зроблене Астоном відкриття було спочатку сприйняте як експериментальне підтвердження гіпотези, висунутої в 1815 р. англійським хіміком Вільямом Праутом, згідно з якою всі атоми утворюються із загальних складових. Однак більш пізні дослідження показали, що ця точка зору веде до занадто спрощеного розуміння структури матерії.

У 1922 р. ученому була присуджена Нобелівська премія з хімії «за зроблене ним за допомогою ним же винайденого мас-спектрографа відкриття ізотопів великого числа нерадіоактивних елементів і за формулювання правила цілих чисел». Від Шведської королівської академії наук Астон представляв X.Г. Седербаум. Він сказав: «Завдяки зробленому Астон відкриттю загадка, понад сто років займала розуми хіміків, нарешті розгадана і тисячоріччями хвилювали людство припущення підтвердилося».

Вірний своєму девізу «Ще, ще і ще раз перевір», Астон розробив більші і потужніші мас-спектрограф (в 1927 і 1935 рр..), За допомогою яких він зміг вимірювати дуже малі відхилення від правила цілих чисел. Вчений пояснив ці відхилення втратою атомної маси в результаті її перетворення на енергію зв'язку між частинками всередині ядрАстон Чим тісніше пов'язані заряди ядер, тим більшою мірою величина відхилення їх мас залежить від суми їх індивідуальних мас. Вимірявши ці відхилення, Астон проставив їх проти порядкового номера багатьох елементів. Результати його досліджень сприяли розумінню поширеності та стабільності елементів, а пізніше і процесу звільнення атомної енергії з ядра атомАстон

Астон захоплено займався лижами, плаванням, альпінізмом, їздою на велосипеді, тенісом і гольфом, дуже любив морські подорожі. Крім того, він був майстерним фотографом і прекрасним музикантом-любителем. Астон ніколи не був одружений. Помер учений 20 листопада 1945 в Кембриджі. Відповідно до заповіту його великий маєток було передано Трініті-коледжу (Кембридж).

Астон входив до складу ради Трінітіколледжа (де викладав до самої смерті), а також був членом Лондонського королівського товариства, іноземним членом Італійської національної академії наук та Академії наук СРСР. Він був удостоєний багатьох нагород, в т. ч. премії Джона Скотта, яку присуджує м. Філадельфія (1923), медалі Хьюза (1920) і Королівської медалі (1938) Лондонського королівського товариства, а також медалі Даделла і премії Фізичного інституту (1941). З 1936 по 1945 р. Астон був головою Комісії з атомним вагам Міжнародного союзу теоретичної і прикладної хімії.

Категорія: Нобелівська премія, Вчені, А

Шановний відвідувач, Ви зайшли на сайт як незареєстрований користувач.
Рекомендуємо Вам зареєструватись або увійти на сайт під своїм іменем.
Інформаційне повідомлення
Відвідувачі, які знаходяться в групі Гості, не можуть залишати коментарі в даній статті.