Ида Ноддак - Ida Noddack

Ида Ноддак
Ида Ноддак-Tacke.png
Родившийся
Ида Таке

25 февраля 1896 г.
Лакхаузен,[1] Рейнская провинция, Германская Империя
Умер24 сентября 1978 г.(1978-09-24) (82 года)
Бад-Нойенар,[1] Бад-Нойенар-Арвайлер, Рейнланд-Пфальц, Западная Германия
ГражданствоГермания
Альма-матерТехнический университет Берлина[1]
ИзвестенРений, ядерное деление
НаградыМедаль Либиха
Медаль Шееле[1]
Научная карьера
ПоляХимик и физик
УчрежденияAllgemein Elektrizität Gesellschaft, Берлин; Сименс и Гальске, Берлин; Physikalische Technische Reichsanstalt, Берлин; Фрайбургский университет, Страсбургский университет; Staatliche Forschungs Institut für Geochemie, Бамберг[1]

Ида Ноддак (25 февраля 1896 г. - 24 сентября 1978 г.), урожденная Tacke, был немец химик и физик. В 1934 году она первая упомянула идею, позже названную ядерное деление.[3] С ее мужем - Уолтер Ноддак - и Отто Берг она открыла элемент 75, рений. Трижды номинировалась на премию Нобелевская премия по химии.[4]

Фон

Ида Таке родилась в Лакхаузене (ныне часть города Wesel ) в регионе Северный Рейн в 1896 году. Она описала, как она выбрала свой путь обучения, заявив: «Поскольку я совсем не хотела быть учителем, а в исследованиях и промышленности в то время работало пропорционально меньше физиков, я решил стать химиком - решение, которое приветствовал мой отец, владевший небольшой фабрикой по производству лаков в регионе Нижнего Рейна ».[5] Она решила посетить Технический университет Берлина потому что ее тянуло к долгим и сложным программам. Она поступила в школу в 1915 году, через шесть лет после того, как женщинам разрешили учиться во всех университетах Берлина. Девять из восьмидесяти пяти учеников ее класса изучали химию.[6] В 1918 году окончила университет по специальности «инженер-химик и металлург», в частности высшее алифатическое жирная кислота ангидриды.[7] Она была одной из первых женщин в Германии, изучавших химию, и была частью одного из первых поколений студенток в Германии. Кроме того, процент женщин, изучающих химию, увеличился с 3% до Первой мировой войны до 35% во время войны.[6] По окончании учебы работала в лаборатории химии Берлинского турбинного завода им. AEG, которая является дочерней компанией General Electric В Соединенных Штатах.[7]

Здание, в котором она работала, спроектировано Питер Беренс, был всемирно известным и напоминал турбину. Она познакомилась со своим мужем, Вальтером Ноддаком, в Техническом университете Берлина, когда он работал исследователем.[7] Они поженились в 1926 году.[8] И до, и после брака они работали как партнеры, «Arbeitsgemeinschaft» или «рабочее подразделение».[9]

Ядерное деление

Ноддак правильно раскритиковал Энрико Ферми химические доказательства в его экспериментах по нейтронной бомбардировке 1934 года, из которых он постулировал, что трансурановые элементы мог быть произведен. Эта теория была широко принята в течение нескольких лет. Однако статья Ноддака «Об элементе 93» предложила ряд возможностей, но сосредоточилась на неспособности Ферми химически устранить все светлее чем уран элементы в его доказательствах, а не только до конца.[10] Сегодня статья считается исторически значимой не только потому, что она правильно указала на недостаток в химическом доказательстве Ферми, но и потому, что она предположила возможность того, что «вполне возможно, что ядро ​​распадется на несколько больших фрагментов, которые, конечно, будут изотопами известных элементов. но не будут соседями облучаемого элемента ».[11] Тем самым она предвосхитила то, что через несколько лет станет известно как ядерное деление. Однако теория Ноддака не представила экспериментальных доказательств или теоретических оснований для этой возможности. Поэтому статью обычно игнорировали и высмеивали другие, несмотря на то, что она была права.[12] Несколько немецких ученых, например Отто Хан, посчитал работу Ноддака "нелепой".[7] Положение женщины на рабочем месте сокращалось в течение многих лет из-за краха на Уолл-стрит в 1929 году. В 1932 году был принят немецкий закон, копирующий другие европейские законы, который обязывал замужних женщин бросать работу и становиться домохозяйками, чтобы у мужчин было больше вакансий. Ноддак смогла избежать этого закона благодаря своему статусу «неоплачиваемого сотрудника».[7] Это могло быть причиной того, что на нее смотрели свысока мужчины в поле, поскольку она могла работать только благодаря этой лазейке.[нужна цитата ]

Идея Ноддака о делении ядер была подтверждена намного позже. Эксперименты, аналогичные экспериментам Ферми, по Ирен Жолио-Кюри, Фредерик Жолио-Кюри и Павле Савич в 1938 г. возникло то, что они назвали «трудностями интерпретации», когда предполагаемые трансурановые элементы проявляли свойства редкоземельных элементов, а не соседних элементов. В конце концов, 17 декабря 1938 г. Отто Хан и Фриц Штрассманн предоставили химическое доказательство того, что ранее предполагалось трансурановые элементы были изотопы бария и Хан написал эти захватывающие результаты своему сосланному коллеге Лиз Мейтнер, объясняя процесс «разрывом» ядра урана на более легкие элементы. Meitner и Отто Фриш использованный Фриц Калькар и Нильс Бор гипотеза жидкой капли (впервые предложенная Георгий Гамов в 1935 г.), чтобы предоставить первую теоретическую модель и математическое доказательство того, что придумал Фриш. ядерное деление. Frisch также экспериментально подтвердил реакцию деления с помощью камеры Вильсона, подтвердив выделение энергии. Таким образом, первоначальная гипотеза Ноддака была окончательно принята.[13][14][15][16][17][18][19][20][21][22]

Открытие элемента

Ноддак и ее будущий муж искали тогда еще неизвестные элементы 43 и 75 в Physikalisch-Technische Reichsanstalt. В 1925 году они опубликовали статью (Zwei neue Elemente der Mangangruppe, Chemischer Teil), в которой назвали новые элементы рений (75) и мазурий (43). Они назвали элементы рением в честь места рождения Иды и мазурием в честь его.[7] После того, как ученые скептически отнеслись к своим результатам, Ноддаки начали проводить больше экспериментов, чтобы подтвердить свои открытия. Подтверждено только содержание рения. Им не удалось выделить элемент 43, и их результаты нельзя было воспроизвести.[7] Эти достижения привели к тому, что Ида была награждена престижной медалью Либиха Немецкого химического общества в 1931 году.

Элемент 43 был окончательно изолирован в 1937 г. Эмилио Сегре и Карло Перье из выброшенного куска молибденовой фольги из циклотрона, подвергшегося бета-распаду. В конечном итоге он был назван технеций из-за его искусственного источника. Ни один изотоп технеция не имеет период полураспада более 4,2 миллиона лет и, как предполагалось, исчез на Земле как естественный элемент. В 1961 г. мелкие количества технеция в уран произведен из спонтанных 238Деление урана было открыто Б. Т. Кенной и Пол К. Курода.[23]Основываясь на этом открытии, бельгийский физик Питер ван Аше провел анализ своих данных, чтобы показать, что предел обнаружения аналитического метода Ноддакса[требуется разъяснение ] могло бы быть В 1000 раз ниже чем 10−9 значение, указанное в их статье, чтобы показать, что Ноддаки могли быть первыми, кто нашел измеримые количества элемента 43, поскольку руды, которые они проанализировали, содержали уран.[24]Используя оценки Ван Аша для состава остатков Ноддаков, NIST ученый Джон Т. Армстронг, смоделированный исходный рентгеновский спектр с помощью компьютера и утверждал, что результаты были «на удивление близки к опубликованному спектру!»[25]Гюнтер Херрманн из Университета Майнца изучил аргументы ван Аше и пришел к выводу, что они были развиты. для этого случая, и принудительно к заранее определенному результату.[26]По словам Кенны и Куроды 99Ожидаемое содержание технеция в типичной настуране (50% урана) составляет около 10 −10 г / кг руды. F. Хабаши указал, что в образцах колумбита Ноддакса содержание урана никогда не превышало 5%, а количество элемента 43 не могло превышать 3 × 10 −11 мкг / кг руды. Такое низкое количество нельзя было взвесить, и при этом рентгеновские линии элемента 43 нельзя было четко отличить от фонового шума. Единственный способ обнаружить его присутствие - это провести радиоактивные измерения, метод, который Ноддаки не могли применить, но Сегре и Перье сделали.[27][28][29][30][31]

Следуя утверждениям ван Аше и Армстронга, было проведено расследование работ Масатака Огава который ранее предъявил претензии Ноддакам. В 1908 году он утверждал, что изолировал элемент 43, назвав его Ниппониум. Используя оригинальную пластину (а не симуляцию), Кенджи Йошихара определил, что Огава не нашел Период 5 Элемент группы 7 43 (эка-марганец ), но успешно отделился Период 6 Элемент группы 7 75 (дви-марганец ) (рений ), опередив Ноддаков на 17 лет.[32][33][34]

Известные номинации и награды

Ида Ноддак трижды номинировалась на Нобелевская премия по химии благодаря открытию рения и мазурия. Ноддак и ее муж неоднократно номинировались на Нобелевскую премию в 1932, 1933, 1935 и 1937 годах (один раз Вальтером Нернстом и К. Л. Вагнером за 1933 год; оба Ноддак были номинированы В. Дж. Мюллером на 1935 г. и А. Скрабалом на 1937 г.).[7] Они оба были также награждены престижной медалью Либиха Немецкого химического общества в 1931 году. В 1934 году они получили медаль Шееле Шведского химического общества, а также немецкий патент на рениевый концентрат.[35]

Библиография

Библиотечные ресурсы о
Ида Ноддак
Автор Ида Ноддак
  • Таке, Ида и Д. Холд. 1921 г. Убер-ангидрид höherer aliphatischer Fettesäuren. Berlin, TeH., Diss., 1921. (Об ангидридах высших алифатических жирных кислот)
  • Ноддак, Уолтер, Отто Берг, и Ида Тэке. 1925. Zwei neue Elemente der Mangangruppe, Chemischer Teil. [Берлин: In Kommission bei W. de Gruyter]. (Два новых элемента химической группы марганца)
  • Ноддак, Ида и Уолтер Ноддак. 1927. Das Rhenium. Ergebnisse Der Exakten Naturwissenschaften. 6. Bd. (1927) (Рений)
  • Ноддак, Ида и Уолтер Ноддак. 1933 г. Дас Рений. Лейпциг: Леопольд Фосс. (Рений)
  • Ноддак, Ида (1934). Über das Element 93. Angewandte Chemie. 47 (37): 653-655. (На элементе 93).
  • Ноддак, Уолтер и Ида Ноддак. 1937. Aufgaben und Ziele der Geochemie. Freiburger wissenschaftliche Gesellschaft, Hft. 26. Фрайбург-им-Брайсгау: Х. Шпейер, Х. Ф. Шульц. (Задачи и задачи геохимии)
  • Ноддак, Ида и Уолтер Ноддак. 1939. Die Häufigkeiten der Schwermetalle в Meerestieren. Arkiv för zoologi, Bd. 32, А, № 4. Стокгольм: Альмквист и Викселл. (Частота тяжелых металлов у морских животных)
  • Ноддак, Ида. 1942 г. Entwicklung und Aufbau der chemischen Wissenschaft. Freiburg i.Br: Schulz. (Развитие и структура химической науки)

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Хабаши, Фатхи (1 марта 2009 г.). «Ида Ноддак и недостающие элементы». Образование в области химии. Vol. 46 нет. 2. Королевское химическое общество. стр. 48–51. Получено 29 января 2018.
  2. ^ а б "Ида Таке Ноддак". Вклад женщин ХХ века в физику. UCLA. Архивировано из оригинал на 2013-08-06. Получено 2013-03-11.
  3. ^ "Таке, Ида Ева". Программа астрономии Университета Алабамы. Получено 2013-03-11.
  4. ^ Ноддак также была награждена престижной медалью Либиха Немецкого химического общества в 1931 году вместе со своим мужем. В 1934 году они получили медаль Шееле Шведского химического общества, и в том же году они получили еще один немецкий патент на рениевый концентрат.Кроуфорд, Э. (20 мая 2002 г.). Нобелевский народ 1901-1950: перепись номинаций и номинантов на соискание премий по физике и химии. С. 278, 279, 283, 284, 292, 293, 300, 301.
  5. ^ Аннетт Ликкнес, Дональд Л. Опиц и Бриджит Ван Тиггелен, ред., Лучше или хуже? Совместные пары в науке (н.п.: Springer Basel, 2012), 105.
  6. ^ а б Ликкнес, Опиц и Ван Тиггелен, Для лучшего, 105
  7. ^ а б c d е ж грамм час Гильдо Магалхэс Сантос, «История забвения: Ида Ноддак и« всеобщее изобилие »материи», Примечания и отчеты Лондонского королевского общества 68 (2014): 374.
  8. ^ Грегерсен, Эрик. "Ида Ноддак". Британская энциклопедия.
  9. ^ Аннетт Ликкнес; Дональд Л. Опиц; Бриджит ван Тиггелен (ред.). Лучше или хуже? : совместные пары в науках (1-е изд.). [Базель]: Биркхойзер. ISBN  978-3-0348-0285-7.
  10. ^ Ноддак, Ида (1934). Über das Element 93. Angewandte Chemie. 47 (37): 653-655. (На элементе 93).
  11. ^ Б. Фернандес и Жорж Рипка, Раскрытие тайны атомного ядра: шестидесятилетнее путешествие 1896–1956 (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer, 2013), 352, Google Книги.
  12. ^ Мириам Гробман, «Ида и Атом, 1934», Средняя, последнее изменение 9 марта 2016 г., доступ 15 мая 2018 г.
  13. ^ ФЕРМИ, Э. (1934). «Возможное образование элементов с атомным номером выше 92». Природа. 133 (3372): 898–899. Bibcode:1934Натура.133..898F. Дои:10.1038 / 133898a0.
  14. ^ Ноддак, Ида (сентябрь 1934 г.). «На 93-м элементе». Zeitschrift für Angewandte Chemie. 47 (37): 653. Дои:10.1002 / ange.19340473707. Английский перевод. Архивировано из оригинал на 2007-02-05.
  15. ^ Жолио-Кюри, Ирен; Савич, Павле (1938). «О природе радиоактивного элемента с периодом полураспада 3,5 часа, образующегося при нейтронном облучении урана». Comptes Rendus. 208 (906): 1643.
  16. ^ Перевод в American Journal of Physics, январь 1964 г., стр. 9-15О. Хан; Ф. Штрассманн (январь 1939 г.). «О существовании щелочноземельных металлов в результате нейтронного облучения урана». Die Naturwissenschaften. 27 (1): 11–15. Bibcode:1939NW ..... 27 ... 11H. Дои:10.1007 / BF01488241. S2CID  5920336. Архивировано из оригинал (Английский перевод) на 2007-02-05.
  17. ^ Бор, Н. (1936). «Нейтронный захват и ядерное строение». Природа. 137 (3461): 344. Bibcode:1936Натура.137..344Б. Дои:10.1038 / 137344a0. S2CID  4117020.
  18. ^ Bohr N .; Калькар Ф. (1937). «О трансмутации атомных ядер под воздействием материальных частиц. I. Общие теоретические замечания». Matematisk-Fysiske Meddelelser Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. 14 (№ 10): 1.
  19. ^ «Отчет Третьей Вашингтонской конференции по теоретической физике». Записки Президента / RG0002; Управление по связям с общественностью. 12 марта 1937 года. Архивировано из оригинал 2 мая 2007 г.. Получено 2007-04-01.
  20. ^ Лиз Мейтнер, Отто Роберт Фриш (11 февраля 1939 г.). «Распад урана нейтронами: новый тип ядерной реакции». Природа. 143 (5218): 239–240. Bibcode:1969Натура.224..466М. Дои:10.1038 / 224466a0. S2CID  4188874. Архивировано из оригинал 18 апреля 2008 г.
  21. ^ Отто Роберт Фриш (18 февраля 1939 г.). "Физические доказательства разделения тяжелых ядер под нейтронной бомбардировкой". Природа. 143 (3616): 276. Bibcode:1939 г.Натура.143..276F. Дои:10.1038 / 143276a0. S2CID  4076376. Архивировано из оригинал 23 января 2009 г.
  22. ^ Нильс Бор (25 февраля 1939 г.). «Распад тяжелых ядер». Природа. 143 (3617): 330. Bibcode:1939Натура.143..330Б. Дои:10.1038 / 143330a0. S2CID  4090055. Архивировано из оригинал на 2005-03-24.
  23. ^ Kenna, B.T .; Курода, П. К. (декабрь 1961 г.). «Выделение природного технеция». Журнал неорганической и ядерной химии. 23 (1–2): 142–144. Дои:10.1016/0022-1902(61)80098-5.
  24. ^ Путем повторного анализа исходных условий эксперимента мы заключаем, что предел обнаружения для их наблюдения рентгеновских лучей с Z = 43 может быть в 1000 раз ниже, чем 10−9 предел обнаружения для элемента Z = 75.Питер Х. М. Ван Аше (4 апреля 1988 года). «Игнорированное открытие элемента-Z = 43». Ядерная физика A. 480 (2): 205–214. Bibcode:1988НуФА.480..205В. Дои:10.1016/0375-9474(88)90393-4.
  25. ^ «Я смоделировал рентгеновские спектры, которые можно было бы ожидать при первоначальных оценках ван Аше состава остатков Ноддаков ... В течение следующих двух лет мы усовершенствовали нашу реконструкцию их аналитических методов и выполнили более сложные модели. между смоделированными и заявленными спектрами улучшилось ".Армстронг, Джон Т. (февраль 2003 г.). «Технеций». Новости химии и машиностроения. 81 (36): 110. Дои:10.1021 / cen-v081n036.p110.
  26. ^ Гюнтер Херрманн (11 декабря 1989 г.). «Технеций или мазурий - комментарий к истории 43 элемента». Ядерная физика A. 505 (2): 352–360. Bibcode:1989НуФА.505..352Н. Дои:10.1016/0375-9474(89)90379-5.
  27. ^ Хабаши, Ф. (2005). Ида Ноддак (1896-1978): личные воспоминания по случаю 80-летия открытия рения. Квебек, Канада: Métallurgie Extractive Québec. п. 59. ISBN  978-2-922686-08-1.
  28. ^ Аннотация: Тщательное изучение истории элемента 43, охватывающее период в 63 года с 1925 года, показывает, что нет оснований полагать, что Ноддаки и Берг открыли элемент 43.Курода П.К. (16 октября 1989 г.). «Заметка об открытии технеция». Ядерная физика A. 503 (1): 178–182. Bibcode:1989НуФА.503..178К. Дои:10.1016/0375-9474(89)90260-1.
  29. ^ Курода П. К. (1982). Происхождение химических элементов и феномен Окло. Берлин; Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN  978-0-387-11679-2.
  30. ^ Noddack, W .; Tacke, I .; Берг, О. (1925). "Die Ekamangane". Naturwissenschaften. 13 (26): 567–574. Bibcode:1925NW ..... 13..567.. Дои:10.1007 / BF01558746. S2CID  32974087.
  31. ^ ... PH Van Assche и JT Armstrong не могут противостоять хорошо задокументированному утверждению известного физика Пола К. Курода (1917 2001) в его статье «Заметка об открытии технеция» о том, что Ноддаки сделали не открывать технеций, тогда известный как мазурий. Подробнее об этом можно найти в книге Куроды «Происхождение химических элементов и феномен Окло» и в книге Иды Ноддак (1896, 1978). Личные воспоминания по случаю 80-летия открытия рения, недавно опубликованные писателем ... Фати Хабаши
    • С момента публикации в этом журнале моей статьи об открытии элемента 43 (1), Я получил несколько писем, в которых ставится под сомнение правильность предпоследнего абзаца раздела, озаглавленного Немезида ....
    Я глубоко в долгу перед Джордж Б. Кауфман, Фати Хабаши, Гюнтер Херрманн и Жан-Пьер Адлофф, которые предоставили мне дополнительную информацию и убедили меня лучше рассмотреть опубликованные материалы о так называемой реабилитации Ноддаков и исправить этим письмом мою грубую ошибку, за которую я прошу прощения. Роберто Зингалес
    1. Zingales, R.J. Chem. Educ. 2005, 82, 221227
    Фатхи Хабаши; Роберто Зингалес (февраль 2006 г.). "Письма История Элемента 43 - Технеций" (PDF). Журнал химического образования. 83 (2): 213. Bibcode:2006JChEd..83..213Z. Дои:10.1021 / ed083p213.2.
  32. ^ Открытие Масатаки Огавой ниппония было принято когда-то в периодической таблице химических элементов как элемент 43, но позже он исчез. Тем не менее, ниппоний ясно показывает характеристики рения (Z = 75) при просмотре его документов с современной химической точки зрения ... запись рентгеновского спектра образца ниппония из торианита Огавы содержалась на фотографической пластине, зарезервированной его семьей. Спектр был прочитан и показал отсутствие элемента 43 и присутствие элемента 75Х. К. Йошихара (31 августа 2004 г.). «Открытие нового элемента« ниппониум »: переоценка новаторских работ Масатаки Огавы и его сына Эйджиро Огава». Spectrochimica Acta Часть B: Атомная спектроскопия. 59 (8): 1305–1310. Bibcode:2004AcSpe..59.1305Y. Дои:10.1016 / j.sab.2003.12.027.
  33. ^ В недавней оценке открытия «ниппония», который, как предполагалось, был 43-м элементом Масатаки Огавой в 1908 году, и подтвержденного, но не опубликованного его сыном Эйджиро в 1940-х годах, Кенджи Йошихара повторно измерил фотографическую пластину рентгеновского спектра, полученного Огава и обнаружил, что спектральные линии принадлежат рению. Таким образом, на самом деле рений был открыт за много лет до работ Ноддака, Тэкке и Берга.Х. Кенджи Йошихра; Тейджи Кобаяши; Масанори Кадзи (ноябрь 2005 г.). «Семья Огава и их исследование« Ниппониум »: успешное разделение элемента 75 до его открытия Ноддаками». Historia Scientiarum. 15 (2).
  34. ^ Элемент 75 был выделен в 1908 году японским химиком. Масатака Огава и назвал ниппониум. Он неадекватно присвоил это[требуется разъяснение ] как элемент 43 (технеций ). С современной химической точки зрения это 75-й элемент. Питер ван дер Крогт. «75 Рений». Элементимология и элементы Multidict. Получено 2007-04-03.
  35. ^ Кроуфорд, Э. (20 мая 2002 г.). Нобелевская премия 1901-1950: перепись номинаций и номинантов на соискание премий по физике и химии. С. 278, 279, 283, 284, 292, 293, 300, 301.

внешняя ссылка