Йозеф Маттаух - Josef Mattauch

Йозеф Маттаух
JMattauch.jpg
Родившийся(1895-11-21)21 ноября 1895 г.
Острава, Королевство Богемии
Умер10 августа 1976 г.(1976-08-10) (в возрасте 80 лет)
Klosterneuburg, Австрия
Альма-матерВенский университет
НаградыМедаль Вильгельма Экснера, 1957
Научная карьера
УчрежденияИнститут Макса Планка, Институт химии кайзера Вильгельма

Йозеф Маттаух (21 ноября 1895 г. - 10 августа 1976 г.) был физиком-ядерщиком и химиком. Он был известен разработкой масс-спектрометра с двойной фокусировкой Mattauch-Herzog, его работой по исследованию изотопного содержания с использованием масс-спектрометрии,[1] и определение атомных весов.[2] Большую часть своей карьеры он провел в Институт химии кайзера Вильгельма (позже Институт Макса Планка ).

Он разработал Правило изобары Маттауха («Изобаренрегель») в 1934 году. Он правильно предсказал, что последний из редкоземельные элементы, элемент 61 (позже названный прометий ), не будет иметь стабильные изотопы.[3]

Ранние годы

Йозеф Генрих Элизабет Маттаух родился 21 ноября 1895 г.[1]в Острау, Моравия.[4]

Маттаух получил образование в Венский университет, где он работал с Феликс Эренхафт. Эренхафт считал, что открыл «субэлектрон», меньший, чем все, что измеряется Роберт Эндрюс Милликен. Однако результаты Маттауха совпали с результатами Милликена, а не Эренхафта.[4] Маттаух получил степень доктора философии в Вене в 1920 году.[2]

С помощью другого профессора Маттаух провел 1927-1928 гг. Стипендия Рокфеллера в Калтех. Там он работал с Уильям Смайт по развитию ранних масс-спектрометры.[4]

Карьера

Маттаух вернулся в Вену в 1928 году в качестве бесплатного лектора.[5]Там он работал со студентом Ричард Ф. К. Херцог разработка масс-спектрометра с двойной фокусировкой Маттауха-Герцога. Первым из нового типа он был анонсирован в 1934 году.[4] Его работа значительно улучшила резкость и чувствительность масс-спектроскопов.[2] Механизм двойной фокусировки позволил выделить и измерить изотопы которые нельзя было изолировать химическими средствами, и как таковые явились важным вкладом в ядерная физика.[4]Маттаух стал адъюнкт-профессором Венского университета в 1937 году.[5]

В 1938 году Лиз Мейтнер бежала из Германии после того, как нацистская оккупация Австрии изменила ее гражданство с австрийского на немецкое, что сделало ее подчиненной антисемитский Нюрнбергские законы 1935 г.[6] Отто Хан пригласил Маттауха присоединиться к Институту. В 1939 году Маттауху удалось Лиз Мейтнер как заведующий отделом масс-спектроскопии физического факультета на Институт химии кайзера Вильгельма (KWI). Установлен новый масс-спектрограф Маттауха-Герцога.[7] 31 июля 1941 года Маттауху удалось Лиз Мейтнер как заведующий кафедрой физики.[7]

Йозеф Маттаух был назначен доцентом кафедры ядерной химии в Берлинский университет в 1940 г.

Хан и Маттаух успешно искали средства для серьезного расширения фундаментальных исследований в области атомной физики.[8]В 1942 году был одобрен проект Минерва, предполагавший строительство нового здания и добавление каскадного генератора и ускоритель частиц.[7][8] 1 ноября 1943 года Маттаух стал заместителем директора института.[8]:283[7]

15 февраля 1944 г. и снова 24 марта 1944 г. в рамках Бомбардировка Берлина во время Второй мировой войны Институт получил серьезные повреждения в результате бомбардировки.[7][6]Сюда входили дом директора, одно крыло института, новый масс-спектрограф Маттауха и ценные исследовательские работы.[8]:283Институт временно переведен в г. Tailfingen (сейчас же Альбштадт ) в Вюртемберг районе, на текстильной фабрике, принадлежащей компании Ludwig Haasis.[7][6]

1 апреля 1946 г. в г. Гёттинген в Британская зона оккупации, Отто Хан стал президентом Общество кайзера Вильгельма (Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, KWG).[6][9] С 1 октября 1946 года Хан ушел с поста директора Химического института кайзера Вильгельма, оставив Маттауха управлять институтом.[7] Маттаух официально стал директором 31 июля 1947 года.[7][10]Однако Маттаух страдал от туберкулез[11] и проводил большую часть времени в поисках лечения, путешествиях и работе за границей.[7] В 1948 году Маттаух был приглашенным профессором в Бернский университет, Швейцария.[12] В его отсутствие Страссман стал исполняющим обязанности директора.[6]Маттаух и Фриц Штрассманн активно поддержал предложенное назначение Лиз Мейтнер как заведующий кафедрой физики Университет Майнца.[12] Хан и Страссман попросили Мейтнер вернуться в качестве директора, но она отклонила их предложение.[11]

С 1949 года Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft был переименован в Max-Planck-Gesellschaft (MPG).[11]Также в 1949 году переименованный Институт химии Макса Планка переехал из Тайлфингена в Майнц, Германия. В то время он состоял из двух отделов: масс-спектрометрия и ядерная физика были отделом Маттауха, а ядерная химия - отделом Штрассмана.[7]Учитывая продолжающееся отсутствие Маттауха, Штрассман формально сменил Маттауха на посту директора, став вторым директором Химического института Макса Планка 28 апреля 1950 года. Однако реструктуризация Института сенатом MPG произошла в 1952 году, изменив направление его исследований. Штрассман ушел в отставку 31 марта 1953 г. и переехал в Университет Майнца.[7]Маттаух снова стал директором Химического института Макса Планка. Институт официально открыл новые помещения в Майнце в 1956 году.[6]

В 1957 году Маттаух был одним из Göttinger Achtzehn (Геттинген восемнадцать), группа из восемнадцати ведущих ядерных исследователей Федеральная Республика Германии кто написал манифест (Гёттингеровский манифест, Göttinger Erklärung) против канцлер Конрад Аденауэр и министр обороны Франц-Йозеф Штраус ходом вооружить западногерманскую армию тактическое ядерное оружие.[13]

Маттаух вышел на пенсию в 1965 году.[3]Кристиан Юнге (1912-1996) сменил Йозефа Маттауха на посту директора института 1 октября 1968 года.[7] Йозеф Генрих Элизабет Маттаух умер 10 августа 1976 г. Klosterneuburg, Австрия.[14]

Исследование

Маттаух в первую очередь сосредоточился на масс-спектроскопии и исследовании энергии связи атомных ядер.[7]

В начале 1930-х годов в Венском университете Маттаух работал с Ричард Ф. К. Херцог по фундаментальным аспектам ионной оптики в применении к масс-спектроскопии. Они разработали масс-спектрометр с двойной фокусировкой Маттауха-Герцога.[4] В секторный масс-спектрометр то, что они представили в 1934 году, стало известно во всем научном мире как «Система Маттауха-Герцога».[15] Геометрия Маттауха – Герцога состоит из радианный электрический сектор, длина дрейфа, за которым следует прямой угол () магнитный сектор противоположного направления кривизны.[16] Попадание ионов, отсортированных в основном по заряду, в магнитное поле, производит эффект фокусировки энергии и гораздо более высокую пропускную способность, чем стандартный энергетический фильтр. Преимущество этой геометрии состоит в том, что ионы разной массы фокусируются на одной и той же плоской плоскости, что позволяет использовать фотопластинку или другую плоскую матрицу детекторов.[17]

В 1934 году он разработал правило изобар Маттауха («Isobarenregel»), которое использовалось для предсказания радиоактивности элементы технеций и прометий. Согласно правилу, «если два соседних элемента в периодической таблице имеют изотопы с одинаковым массовым числом (изобары), один из изотопов должен быть радиоактивным».[18] Хотя на самом деле правило не распространяется на все элементы,[18] Маттаух смог правильно предсказать, что последний из редкоземельных элементов, элемент 61 (позже названный прометием), не будет иметь стабильных изотопов. Это привело исследователей к осознанию того, что элемент 61, скорее всего, встречается крайне редко и вряд ли может быть обнаружен в естественных условиях.[3][19]

В 1950-х годах, в период стабильности после войны, Маттаух смог создать мощную программу масс-спектрометрии в Институте Макса Планка.[4] Используя масс-спектрометрию, он и другие исследователи смогли определить точные измерения масс изотопов, работа, которая началась в Берлине. Измеряя ядерные массы, они смогли точно определить ядерные массы нейтронов, протонов и хлора. благородные газы, измеряя крошечные количества благородных газов от метеоритов.[2][20]

Награды и награды

Рекомендации

  1. ^ а б Nier, Keith A .; Ергей, Альфред Л .; Гейл, П. Джейн, ред. (2 июля 2015 г.). Энциклопедия масс-спектрометрии. Том 9, Исторические перспективы. Часть B, Известные люди в масс-спектрометрии. 9. Эльзевир. С. 147–149. ISBN  9780081003954.
  2. ^ а б c d "Йозеф Маттаух". Österreichischer Gewerbeverein. Получено 26 декабря 2019.
  3. ^ а б c Маршалл, Джеймс Л .; Маршалл, Вирджиния Р. (2016). «Повторное открытие элементов: редкие земли - последний член» (PDF). Шестиугольник (Весна): 4–9. Получено 26 декабря 2019.
  4. ^ а б c d е ж грамм Стоя, К.Г .; Ens, W. (6 декабря 2012 г.). Способы и механизмы получения ионов из больших молекул.. Springer США. С. 3–4. ISBN  978-1468479263.
  5. ^ а б Хентшель, К. (2 октября 2011 г.). Физика и национал-социализм: антология первоисточников. Springer Science & Business Media. ISBN  9783034802031. Получено 26 декабря 2019.
  6. ^ а б c d е ж Пальме, Герберт (2018). «Космохимия вдоль Рейна» (PDF). Геохимические перспективы. 7 (1): 4–10.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м "Chronik des Kaiser-Wilhelm- / Max-Planck-Instituts für Chemie" (PDF). Max-Planck-Instituts für Chemie. Получено 26 декабря 2019.
  8. ^ а б c d Вайс, Бургхард (ноябрь 1993 г.). «Проект« Минерва ». Лаборатория ускорителей в Институте кайзера Вильгельма / Институте химии Макса Планка: преемственность в фундаментальных исследованиях». В Реннеберге, Моника; Уокер, Марк (ред.). Наука, техника и национал-социализм. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-40374-0.
  9. ^ "Отто Хан 1946-1960". Max-Planck-Gesellschaft. Получено 26 декабря 2019.
  10. ^ Сайм, Рут Левин (24 февраля 2012 г.). «Политика забвения: Отто Хан и немецкий проект ядерного деления во Второй мировой войне». Физика в перспективе. 14 (1): 59–94. Bibcode:2012ТФ .... 14 ... 59С. Дои:10.1007 / s00016-011-0065-6. S2CID  121644850.
  11. ^ а б c Сайм, Рут Левин (1996). Лиз Мейтнер: Жизнь в физике (PDF). Беркли: Калифорнийский университет Press. п. 353. Получено 26 декабря 2019.
  12. ^ а б Хентшель, К. (1996). "Лиз Мейтнер: Письмо Отто Хану 6 июня 1948 г.". Физика и национал-социализм. 18. Birkhäuser Basel. п. 401. Дои:10.1007/978-3-0348-9008-3_120. ISBN  978-3-0348-9865-2.
  13. ^ Кастелл, Лутц; Ischebeck, Отфрид, ред. (2003). Время, квант и информация. Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. С. 50–51. ISBN  978-3-662-10557-3. Получено 26 декабря 2019.
  14. ^ а б c "Йозеф Маттаух". cosmos-indirekt.de. Получено 26 декабря 2019.
  15. ^ «Премия Маттауха-Херцога». DGMS. Получено 26 декабря 2019.
  16. ^ Клемм, Альфред (1946). "Zur Theorie der für alle Massen doppelfokussierenden Massenspektrographen" [Теория независимого от массы масс-спектрографа с двойным фокусом]. Zeitschrift für Naturforschung A. 1 (3): 137–141. Bibcode:1946ZNatA ... 1..137K. Дои:10.1515 / zna-1946-0306 (неактивно 01.09.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)
  17. ^ Пайтал, Бисваранджан (2016). «Секторная масс-спектрометрия: один из высококачественных методов в биологии» (PDF). Исследования и обзоры: Research Journal of Biology. 4 (2): 56. Получено 26 декабря 2019.
  18. ^ а б Хельменстин, Энн (1 ноября 2019 г.). "Почему технеций радиоактивен?". Научные заметки. Получено 26 декабря 2019.
  19. ^ Маттаух, Дж. (1934). "Zur Systematik der Isotope". Z. Phys. 91 (5–6): 361–371. Bibcode:1934ZPhy ... 91..361M. Дои:10.1007 / BF01342557. S2CID  122927223.
  20. ^ «Директора и научные сотрудники с 1949 по 1953 год». Max-Planck-Gesellschaft. Получено 26 декабря 2019.
  21. ^ «Все медалисты с 1921 года». Österreichischer Gewerbeverein. Получено 26 декабря 2019.
  22. ^ Хан, Отто (февраль 1966 г.). "BAND 21 a ZEITSCHRIFT FÜR NATUIJFORSCHUNG HEFT 1/2 Josef Mattauch zum 70. Geburtstag" (PDF). Zeitschrift für Naturforschung A. 21 (1–2): 1. Дои:10.1515 / zna-1966-1-202. S2CID  98110184. Получено 26 декабря 2019.