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バートラム・ボーデン・ボルトウッド | |
|---|---|
 ボルトウッド、イェール大学にて 1917 | |
| 生まれる | 1870年7月27日 |
| 死亡 | 1927年8月15日（57歳） |
| 国籍 | アメリカ人 |
| 母校 | イェール大学 |
| 知られている | 放射化学 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 放射化学 |
バートラム・ボーデン・ボルトウッド（1870年7月27日、マサチューセッツ州アマースト- 1927年8月15日、メイン州ハンコックポイント）は、アメリカの放射化学の先駆者であった。
ボルトウッドはイェール大学に入学し、教授となり、1910年に最初の放射化学部門の学部長に任命された。[1]彼は鉛がウランの最終崩壊生成物であることを確認し、鉛とウランの比率は古い岩石の方が大きいことに着目し、アーネスト・ラザフォードの提案に従って、1907年にウランから鉛への崩壊によって岩石の年代を測定した最初の人物となった。彼は4億年から22億年という年代値を得、これはPb/U化学年代測定による放射性崩壊の初めての成功した使用であった。最近では、古い鉱床の年代が約44億年前と測定されており、これは地球の年齢の最良の推定に近い。[2]
ウランの崩壊系列に関する研究は、ラジウムの親元素の発見につながり、彼はそれをイオニウムと名付けました。同位体の存在が確立されると、イオニウムは実際にはトリウム230であることが示されました。[3]ボルトウッドは彼の元素を周期表に載せることはできませんでしたが、後に彼の名前を冠した鉱物が生まれました。ボルトウッド石は彼の名にちなんで名付けられました。[4]
晩年、ボルトウッドはうつ病に苦しみ、1927年8月15日に自殺した。[5]
幼少期と家族
バートラム・ボルトウッドは、1870年7月27日、マサチューセッツ州アマーストにある祖父ルシウス・ボルトウッドの家で生まれました。[5] 17世紀にイギリスから移住した後、ボルトウッド家は代々アマーストのコミュニティで活動していました。ルシウスは農家の息子で、ウィリアムズ大学を卒業して弁護士になりました。彼はアマースト大学の創設者の一人であり、1841年には自由党の初期メンバーとしてマサチューセッツ州知事に立候補しました。ルシウスの息子であるトーマス・カスト・ボルトウッドは弁護士で、1872年に息子バートラムが2歳のときに亡くなりました。バートラム・ボルトウッドは母親のマーガレット・マチルダと親しく、彼女の故郷であるニューヨーク州キャッスルトンで育ちました。彼女は、幼い頃から私立学校に通わせ、その後アルバニー・アカデミーに通わせることで、父親の母校であるイェール大学に進学できるように準備させました。[5]
ボルトウッドの幼少期には、大人になって科学者になるきっかけとなった影響や性向が見受けられる。少年時代、彼は機械仕掛けの道具に興味を持ち、釣り、写真、鉱物などの趣味を楽しんだ。後者は、鉱物学者で化学者でもあった叔父のチャールズ・アップハム・シェパードの影響と思われる。[5]彼の性格は陽気だったと言われており、若い頃はいたずらをすることで知られていた。[6]彼は父方の曽祖母の妹（エマーソンの母ルース・ハスキンズ）を通じてラルフ・ワルド・エマーソンとの家族のつながりをしばしば思い出させられ、ボルトウッドが家族の伝統に沿って研究し成功すると期待されていた。[5]
教育と科学的背景
彼は1892年にイェール大学で化学の学位を優秀な成績で取得し、 ドイツのミュンヘンにあるルートヴィヒ・マクサミリアン大学で2年間、無機化学と希土類元素の分析法を学びました。[ 5 ]その後、彼はイェール大学に戻り、1897年に博士号を取得し、1896年から1900年まで同校のシェフィールド科学学校の講師になりました。イェール大学での彼の教育と研究は、比較的新しい分野であったにもかかわらず、物理化学に焦点を当てていました。この科目を教えるための英語のリソースが不足していたため、彼はアレクサンダー・クラッセンの「電気分解による定量分析」とチャールズ・ファン・デヴェンターの「初心者のための物理化学」の2冊の本をドイツ語から翻訳しました。彼は特に研究室で重宝し、方法や装置を改良することが多かったです。たとえば、彼は低融点ワックスを開発し、全国の研究室で使用され、「ボルトワックス」と呼ばれました。[5]
1900年から1906年まで、彼はコネチカット州ニューヘイブンに私設研究室を構えた。[5] 彼はコンサルタント化学者として働き、鉱山労働者のために鉱石サンプルを分析した。この経験により、彼は研究していた希土類金属やウラン、トリウムと接触することになった。これらの元素は、彼の最大の科学的貢献の核心となるものであった。[6]
研究と学術的キャリア
1906年、ボルトウッドは物理学の助教授としてイェール大学に戻ったが、当時は放射能という新発見の科学が化学と物理学の両方の領域と考えられていた。[6] 彼は最終的にこの分野でアメリカの第一人者科学者となり、[7] 1910年には放射化学の学科長に任命されたが、これはこの種の職としては初のものであった。[1]彼はアーネスト・ラザフォードと親交を深め、ラザフォードの非常に影響力のある思想はボルトウッドの研究の多くに役立った。彼らは主に海外との書簡で連絡を取り合っていたが、1909年から1910年にかけてラザフォードがボルトウッドをイギリスのマンチェスター大学に招いた短い期間だけは例外であった。[2] [6] 1904年から1912年までの彼らの書簡は1969年に『ラザフォードとボルトウッド：放射能に関する書簡』という本として出版され、放射能とウランの崩壊系列の詳細を解明しようと二人の科学者が取り組んでいる間、継続中の会話が明らかになっている。[8]
放射年代測定と地球の年齢
ボルトウッドは、地質学的サンプルの年代を決定するためのウラン鉛年代測定法を初めて導入した人物として知られています。 [9] [10] [6]この発見は、ウランの崩壊系列に関する彼の調査とラザフォードとの会話に端を発しています。1904年、ラザフォードは地質年代測定のツールとしての放射能をテーマに講義を行い、[11]生成物としてのヘリウムの存在に基づく計算を発表しました。彼は、ヘリウムは逃げる可能性があるため、最小の年齢しか提供しないという注意書き付きで、フェルグソナイトのサンプルの年代を4000万年前としました。[2]翌年、ボルトウッドは、ウランの崩壊における最終的な崩壊生成物は鉛であり、古い地質学的サンプルではPb:U比が増加すると主張しました。1907年、彼は世界各地から採取した10の鉱物サンプルの分析結果を発表しました。その中には、22億年前のトリアナイト[2]も含まれていました。この値は、これまでの地球の年齢の推定値の10倍であり[10]、地質学者は放射能による年代測定の有効性をすぐには受け入れなかった。ボルトウッドは放射性年代測定に関する論文を1本発表したが、その代わりに研究の大部分をウランの崩壊系列に集中させた[2] 。
ウランの崩壊系列とイオニウムの発見
1904年、科学者たちは放射性原子が崩壊する際に生じる一連の生成物をつなぎ合わせ、その過程でどの元素が関連しているかを解明しようとしていた。[1]このとき、ボルトウッドは古い地質学的サンプルにラジウムとウランが一定の割合で含まれていることを示し、この2つが関連していることを証明しようとした。[5]そのために、ボルトウッドはウランの既知の生成物である「ウランX」からラジウムを「成長」させることで、ラジウムの親元素を特定しようとした。彼の試みは失敗に終わり、彼は半減期が長いため、測定可能な量のラジウムを「成長」させることは不可能だと考えた。[9] 1907年、ボルトウッドはラジウムに崩壊するまでの半減期がほぼ10万年である新しい元素を発見し、[3]アルファ粒子の電離作用にちなんで「イオニウム」と名付けた。[5]ボルトウッドはイオニウムがラジウムに崩壊することを証明し、ウランとの完全な関連性は1919年のフレデリック・ソディの研究で示された。[6] 1914年に同位体の存在が確立されると、シュテファニー・ホロヴィッツとオットー・ヘーニグシュミットは、イオニウムは実際にはトリウム230であり、独自の元素ではなく、同位体の2番目の例であることを実証した。しかし、ウィーンのこの2人の科学者の研究は、放射性源から鉛の原子量を正確に測定したため、鉛がウラン崩壊系列の最終生成物であるというボルトウッドの主張を補強することにも役立った。[3]
その後のキャリアと死
1910年にボルトウッドはイェール大学の教授職と放射化学学科長の地位を打診されると、彼のキャリアはより学術的なものとなり、もはや積極的に研究を行わなくなった。[6]彼は1911年に米国科学アカデミーとアメリカ哲学協会の両方に選出された。 [12] [13]彼は1913年にアメリカ芸術科学アカデミーに選出された。 [14] 1918年、ボルトウッドはイェール大学化学研究所の所長となった。[6]大学でより多くの責任を負うようになると、彼はスローン物理学とスターリング化学の2つの研究所の設立を監督し始めた。[5]このストレスが加わった時期に、彼はうつ病の発作を経験し、1924年に精神衰弱から回復するために休職を余儀なくされた。彼は新たな熱意を持って戻って研究を続けたが、その後の数年間はうつ病の時期に陥った。 1927年8月15日、彼はメイン州ハンコックポイントで57歳で自殺した。[5]
外部リンク
- バートラム・ボーデン・ボルトウッド文書（MS 90）。イェール大学図書館の写本とアーカイブ。[1]
- インターネット アーカイブにあるバートラム ボルトウッドの著作またはバートラム ボルトウッドに関する作品
- サイエンスオデッセイ：放射年代測定により地球の年齢が22億歳であることが判明
- 鉱物学的記録 – ラベル アーカイブ (www.minrec.org)
- [2]
- 米国科学アカデミー伝記
- ボルトウッド、バートラム (1907)「放射性元素の最終崩壊生成物。第 2 部。ウランの崩壊生成物。」アメリカ科学ジャーナルシリーズ 4、第 23 巻、77 ～ 88 ページ。doi :10.2475/ ajs.s4-23.134.78
- Vacher, HL (2003)「計算地質学 26: 放射能の数学 - 地球が古くなったとき」J. Geol. Educ. 51, 436-445。
参考文献
- ^ abc マリー、マージョリー（2011）。『放射能：神秘的な科学の歴史』ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-976641-3。
- ^ abcde Badash, Lawrence (1968). 「ラザフォード、ボルトウッド、そして地球の年齢：放射性年代測定技術の起源」アメリカ哲学協会紀要。122 (3): 157–169 – JSTOR経由。
- ^ abc ブラウンベック、ヴェルナー(1959)。『原子の追求』エマーソン・ブックス社。
- ^ ミッチェル、リチャード・スコット、ヘンリー、ジョン・リース（1979年）。鉱物名：その意味は？米国：ヴァン・ノストランド・ラインホールド社。p.95。ISBN 9780442245931。
- ^ abcdefghijkl Kovarik, Alois (1929). 「Bertram Borden Boltwood の伝記的回想録」(PDF) .米国科学アカデミー伝記的回想録. XIV- 第三回想録: 67–96.
- ^ abcdefghi Badash, Lawrence (1969). Rutherford and Boltwood: Letters on Radioactivity . New Haven and London: Yale University Press. pp. 序文 1–26 ページ。
- ^ ロジャー、リアム、ベイクウェル、ジョーン (2011)。「ボルトウッド、バートラム・ボーデン」。チェンバーズ人名辞典、第 9 版。チェンバーズ・ハラップ。
- ^ ロマー、アルフレッド (1971)。「核物理学の真の始まりについて」。Physics Today。1971年5月:43-44。doi : 10.1063/1.3022733。
- ^ ab ハンブリン、ジェイコブ・ダーウィン、バーンズ、ウィリアム・アール（2005年）。20世紀初頭の科学：百科事典。イギリス。36ページ。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ ab ヘイヴン、ケンドール (2007)。『史上最大の科学発見100選』。コネチカット州ウェストポート：グリーンウッド出版グループ。pp. 119–120。ISBN 978-1-59158-265-6。
- ^ Dalrymple, G. Brent (2004).古代の地球、古代の空：地球とその宇宙環境の年齢。スタンフォード、カリフォルニア州：スタンフォード大学出版局。ISBN 0-8047-4933-7。
- ^ “Bertram Boltwood”. www.nasonline.org . 2023年11月28日閲覧。
- ^ 「APS会員履歴」. search.amphilsoc.org . 2023年11月28日閲覧。
- ^ “Bertram Borden Boltwood”. American Academy of Arts & Sciences . 2023-02-09 . 2023年11月28日閲覧。