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アイダ・ノダック | |
|---|---|
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| 生まれる | アイダ・タケ 1896年2月25日 |
| 死亡 | 1978年9月24日（享年82歳） |
| 母校 | ベルリン工科大学[1] |
| 知られている | レニウム、核分裂 |
| 受賞歴 | リービッヒ勲章 シェーレ勲章[1] |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 化学者および物理学者 |
| 機関 | アルゲマインエレクトリジテットゲゼルシャフト、ベルリン。シーメンス＆ハルスケ、ベルリン;ベルリン物理工科大学ライヒサンシュタルト。フライブルク大学,ストラスブール大学;バンベルク国立地球化学研究所[1] |
アイダ・ノダック（1896年2月25日 - 1978年9月24日）は、ドイツの化学者、 物理学者。1934年に、後に核分裂と名付けられるアイデアを初めて提唱した。[2] [3] [4]夫のウォルター・ノダック、オットー・ベルクとともに、元素番号75のレニウムを発見。ノーベル化学賞に3度ノミネートされた。
背景
イダ・タッケは1896年、ライン川北部のラックハウゼン（現在はヴェーゼル市の一部）に生まれた。彼女は、自分がどのように学問の道を選んだかについて、「教師になるつもりはまったくなかったし、当時は研究や産業界で物理学者が比較的少なかったため、化学者になることを決意しました。この決断は、ライン川下流地域で小さなワニス工場を経営していた父に歓迎されました」と述べている。 [5]彼女がシャルロッテンブルク工科大学に通うことを選んだのは、その長期にわたる厳しいプログラムに惹かれたからである。彼女が同校に入学したのは1915年で、ベルリンのすべての大学で女性の教育が認められてから6年後のことである。彼女のクラスの85人のうち9人が化学を専攻した。[6] 1918年、彼女は同大学を化学および冶金工学、特に高級脂肪族 脂肪酸 無水物の学位を取得して卒業した。[7]彼女はドイツで化学を学んだ最初の女性の一人であり、ドイツで最初の女性学生世代の一人であった。さらに、化学を学ぶ女性の割合は、第一次世界大戦前の3％から戦時中に35％に増加した。[6]卒業後、彼女は米国のゼネラル・エレクトリックの関連会社であるAEGのベルリンタービン工場の化学研究所で働いた。 [7]
彼女が働いていた建物はピーター・ベーレンスの設計で、タービンに似ていて世界的に有名だった。彼女は夫のウォルター・ノダックと、シャルロッテンブルク工科大学で研究者として働いていた時に出会った。[7]二人は1926年に結婚した。 [8] 結婚前も結婚後も二人はパートナーとして「Arbeitsgemeinschaft」または「作業ユニット」として働いた。[9]
核分裂
1934年、エンリコ・フェルミはローマの実験室でウランに中性子を照射し、ウランや類似元素とは原子化学が大きく異なる新しいタイプの放射能を特定した。フェルミは、この発見を新しい超ウラン元素の証拠であると主張して発表した。アイダ・ノダックはすぐにフェルミの結論に疑問を呈する論文を発表した。[10] ノダックは、1934年の中性子照射実験におけるエンリコ・フェルミの化学的証明を正しく批判し、超ウラン元素が生成された可能性があると仮定した。この理論は数年間広く受け入れられた。しかし、ノダックの論文「元素93について」はいくつかの可能性を示唆したが、フェルミが証明においてウランより軽い元素をすべて化学的に除去せず、鉛まで除去しただけだったことを中心にしていた。[11]この論文が今日歴史的に重要であると考えられているのは、単にフェルミの化学的証明の欠陥を彼女が正しく指摘したからだけではなく、「原子核がいくつかの大きな破片に分裂することは考えられる。もちろん、それらは既知の元素の同位体ではあるが、照射された元素の隣の元素ではないだろう」という可能性を示唆したからである。 [12]そうすることで、彼女は数年後に核分裂として知られるようになるものを予見した。しかし、ノダックの理論は、この可能性に対する実験的証明や理論的根拠を示していなかった。そのため、彼女が正しかったにもかかわらず、この論文は一般に無視され、他の人々から嘲笑された。[13]オットー・ハーンなど、数人のドイツ人科学者は、ノダックの研究を「ばかげている」と見なした。[7] 1929年のウォール街の暴落により、職場における女性の地位は何年も低下していた。 1932年、ヨーロッパの他の法律を模倣したドイツ法が施行され、男性の職を増やすために既婚女性は仕事を辞めて主婦になることが義務付けられた。ノダックは「無給の協力者」という立場のためこの法律を逃れることができた。[7]この抜け穴のおかげで彼女は働くことができたため、この分野の男性から軽蔑されていたのかもしれない。[要出典]
ノダックの核分裂の考えは、ずっと後になるまで確認されなかった。 1938年にイレーヌ・ジョリオ＝キュリー、フレデリック・ジョリオ＝キュリー、パヴレ・サビッチがフェルミの実験と似た方向の実験を行ったところ、想定されていた超ウラン元素が、隣接元素ではなく希土類元素の特性を示したため、いわゆる「解釈上の困難」が生じた。最終的に、1938年12月17日、オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンが、それまで想定されていた超ウラン元素がバリウムの同位体であることを化学的に証明し、ハーンはこの刺激的な結果を亡命中の同僚リーゼ・マイトナーに書き送り、この過程をウラン原子核がより軽い元素に「爆発」する現象として説明した。マイトナーとオットー・フリッシュは、フリッツ・カルッカーとニールス・ボーアの液滴仮説（1935年にジョージ・ガモフが最初に提唱）を利用して、フリッシュが核分裂と名付けた最初の理論モデルと数学的証明を提供した。フリッシュはまた、霧箱を使って核分裂反応を実験的に検証し、エネルギー放出を確認した。そのため、ノダックの元の仮説が最終的に受け入れられた。[14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]
要素の発見
ノダックと彼女の夫となる男性は、当時まだ知られていなかった元素43と75を物理工科ドイツ連邦共和国物理学会で探しました。1925年に、彼らは論文（マンガンググループの2つの新元素、化学部分）を発表し、新しい元素をレニウム（75）とマズリウム（43）と名付けました。彼らは、イダの出身地にちなんで元素をレニウムと名付け、彼の名前にちなんでマズリウムと名付けました。 [7]科学者たちが彼らの結果に懐疑的だった後、ノダック夫妻は発見を確認するためにさらに多くの実験を行い始めました。レニウムの発見だけが確認されました。彼らは元素43を単離することができず、彼らの結果は再現性がありませんでした。 [7]これらの業績により、イダは1931年にドイツ化学会の権威あるリービッヒ賞を受賞しました。
元素番号43は、1937年にエミリオ・セグレとカルロ・ペリエによって、ベータ崩壊を起こしたサイクロトロンから廃棄されたモリブデン箔から明確に単離されました。最終的には、人工的な発生源のためテクネチウムと命名されました。テクネチウムの同位体は半減期が420万年を超えるものはなく、自然発生元素としては地球上で消滅したと推定されていました。1961年に、 BTケンナとポール・K・クロダによって、 238 Uの自発核分裂によって生成されたピッチブレンド中に微量のテクネチウムが発見されました。[24] この発見に基づいて、ベルギーの物理学者ピーター・ファン・アッシュは、ノダック夫妻の分析方法の検出限界[要説明]は、彼らの論文で報告された10 −9 の値の1000 倍低い可能性があることを示すデータ分析を構築しました。これは、分析した鉱石にウランが含まれていたことから、ノダック夫妻が測定可能な量の元素 43 を発見した最初の人物である可能性があることを示すためです。[25] ノダック夫妻の残留物組成に関するファン・アッシュの推定値を使用して、NIST の科学者ジョン・T・アームストロングは、元の X 線スペクトルをコンピューターでシミュレートし、その結果が「彼らが発表したスペクトルに驚くほど近い」と主張しました。 [26]マインツ大学 のグンター・ヘルマンはファン・アッシュの議論を検討し、それらは場当たり的に展開され、事前に決定された結果に強制されたと結論付けました。[27] ケンナと黒田によれば、典型的なピッチブレンド（ウラン50%）に含まれるテクネチウム含有量は、鉱石1kgあたり約10 −10 gである。F .ハバシは、ノダックスのコロンバイトサンプルではウランが約5%を超えることはなく、元素43の量は鉱石1kgあたり3 × 10 −11 μgを超えることはなかったと指摘した。これほど低い量を計量することはできず、元素43のX線線を背景ノイズと明確に区別することもできなかった。その存在を検出する唯一の方法は放射能測定を行うことだったが、ノダックスはそれを利用できなかったが、セグレとペリエは利用した。[28] [29] [30] [31] [32]
ヴァン・アッシュとアームストロングの主張に続いて、ノダック兄弟の主張を以前に行っていた小川正孝の研究が調査された。1908年に彼は元素番号43を単離したと主張し、ニッポニウムと名付けた。吉原健二は、シミュレーションではなくオリジナルのプレートを使用して、小川が第5周期 第7族元素番号43（エカマンガン）を発見したのではなく、第6周期 第7族元素番号75（ジビマンガン）（レニウム）を分離することに成功したと判定し、ノダック兄弟より17年も前に発見した。[33] [34] [35] しかし、この主張は、化学史家エリック・セリが著書「七元素物語」 ERセリ（2013年）。七元素物語。ニューヨーク、オックスフォード：オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-539131-2。
注目すべきノミネートと受賞
イダ・ノダックはレニウムとマズリウムの発見により、ノーベル化学賞に3度ノミネートされた。ノダックと夫は1932年、1933年、1935年、1937年に繰り返しノミネートされた（1933年はヴァルター・ネルンストとKL・ワグナーにより、1935年はWJ・ミュラーにより、1937年はA・スクラバルによりノダック夫妻はノミネートされた）。 [7] 2人は1931年にドイツ化学会の権威あるリービッヒ賞も受賞した。1934年にはスウェーデン化学会のシェーレ賞とレニウム濃縮物のドイツ特許を受賞した。[36]
2020年にISTRはイゴール・ペトロフがデザインした発見記念メダルを発行した。[37] [38]
文献
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- ノダック、ウォルター、オットー・バーグ、アイダ・タッケ。 1925年。Zwei neue Elemente der Mangangruppe、Chemischer Teil。 [ベルリン: W. デ・グルイター委員会にて]。 (マンガン化学グループの 2 つの新しい元素)
- ノダック、アイダ、ウォルター・ノダック。 1927年。ダス・レニウム。 Ergebnisse Der Exakten Naturwissenschaften。 6.Bd。 (1927) (レニウム)
- ノダック、アイダ、ウォルター・ノダック。 1933年。ダス・レニウム。ライプツィヒ：レオポルド・フォス。 （レニウム）
- アイダ・ノダック (1934)。要素 93 の説明。Angewandte Chemie。 47(37): 653-655。 (要素 93 について)。
- ノダック、ウォルター、アイダ ノダック。 1937年。アウフガベンとツィーレ・デア・ジオケミー。 Freiburger wissenschaftliche Gesellschaft、Hft. 26. フライブルク・イム・ブライスガウ: H. シュパイアー、HF シュルツ。 (地球化学の課題と目標)
- ノダック、アイダ、ウォルター・ノダック。 1939年。メーレスティーレンのDie Häufigkeiten der Schwermetalle。アルキフ・フォー・ズーロジ、Bd. 32、A、Nr. 4. ストックホルム：アルムクヴィストとヴィクセル。 （海洋動物の重金属の頻度）
- ノダック、アイダ。 1942. Entwicklung und Aufbau der chemischen Wissenschaft。フライブルク i.Br: シュルツ。 （化学科学の発展と構造）
参考文献
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- ^ 元の実験条件を再分析した結果、Z = 43 の X 線を観測した場合の検出限界は、元素 Z = 75 の 10 −9 検出限界の 1000 倍低い可能性があるという結論に達しました。Pieter HM Van Assche (1988 年 4 月 4 日)。「無視された元素 Z = 43 の発見」。Nuclear Physics A。480 ( 2 ): 205–214。Bibcode :1988NuPhA.480..205V。doi :10.1016/0375-9474(88)90393-4。
- ^ 「私は、ヴァン・アッシュがノダックの残留物組成について最初に推定した値から予想される X 線スペクトルをシミュレートしました。...その後数年間、私たちは彼らの分析方法の再構築を改良し、より高度なシミュレーションを実行しました。シミュレートされたスペクトルと報告されたスペクトルの一致はさらに改善されました。」 アームストロング、ジョン T. (2003 年 2 月)。「テクネチウム」。化学工学ニュース。81 (36): 110。doi : 10.1021/cen-v081n036.p110。
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- ^ 要約: 1925 年から 63 年間にわたる元素 43 の歴史を注意深く調査すると、ノダック夫妻とバーグが元素 43 を発見したと信じる理由はないことが明らかになりました。PK黒田(1989 年 10 月 16 日)。 「テクネチウムの発見に関するメモ」。核物理学 A。503 ( 1): 178–182。Bibcode :1989NuPhA.503..178K。doi :10.1016/0375-9474(89)90260-1。
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- ^
... PH ヴァン・アッシュと JT アームストロングは、著名な物理学者ポール・K・クロダ (1917 2001) の論文「テクネチウムの発見に関する覚書」で、ノダック兄弟はテクネチウム (当時はマズリウムと呼ばれていた) を発見していないという、十分に裏付けのある主張に反論できない。この件については、クロダの著書「化学元素の起源とオクロ現象」とアイダ・ノダック (1896 1978) の著書でさらに詳しく知ることができる。最近、著者ファティ・ハバシが出版した「レニウム発見 80 周年記念の個人的回想」
- このジャーナルに元素43 （1）の発見に関する私の論文が掲載されて以来、「ネメシス」と題されたセクションの最後から2番目の段落の正確さを疑問視する手紙を数通受け取りました。
- ジンガレス、RJ 化学教育 2005、82、221227
- ^ 小川正孝によるニッポニウムの発見は、元素周期表の43番元素として一度は認められたが、その後消えた。しかし、彼の論文を現代の化学的観点から調べると、ニッポニウムは明らかにレニウム（Z=75）の特性を示している...小川のトリアナイトからのニッポニウムサンプルのX線スペクトルの記録は、彼の家族が保管していた写真乾板に含まれていた。スペクトルが読み取られ、元素43が存在せず、元素75が存在することが示された。H. K. Yoshihara（2004年8月31日）。「新元素「ニッポニウム」の発見：小川正孝と息子の小川英二郎の先駆的研究の再評価」。Spectrochimica Acta Part B：Atomic Spectroscopy。59（8）：1305–1310。Bibcode ：2004AcSpe..59.1305Y。土井：10.1016/j.sab.2003.12.027。
- ^ 1908 年に小川正孝が発見し、1940 年代に息子の栄次郎が確認したものの公表しなかった「ニッポニウム」の最近の評価で、吉原健二は小川が撮影した X 線スペクトルの写真乾板を再測定し、スペクトル線がレニウムのものであることを発見した。したがって、実際にはレニウムはノダック、タック、バーグの研究より何年も前に発見されていたことになる。吉原健二、小林貞治、加地正則 (2005 年 11 月)。「小川家と「ニッポニウム」研究: ノダック家による発見前の 75 番元素の分離に成功」。科学史15 (2) 。
- ^ 元素番号 75 は 1908 年に日本の化学者小川正孝によって単離され、ニッポニウムと命名されました。彼はこの元素を元素番号 43 (テクネチウム) として不適切に割り当てました[明確化が必要]。現代の化学的観点からは、この元素は元素番号 75 であるとみなさなければなりません。Peter van der Krogt。「75 レニウム」。Elementymology & Elements Multidict。2007年 4 月 3 日閲覧。
- ^ Crawford, E. (2002 年 5 月 20 日)。『ノーベル賞受賞者数 1901-1950: 物理学賞と化学賞の候補者指名と推薦者調査』pp. 278、279、283、284、292、293、300、301、Re 発見記念メダル – www.pinterest.ru より。
- ^ 「レニウム発見95周年、ウォルター・ノダック、イダ・タック・ノダック、オットー・バーグ | レニウム」 – www.pinterest.ru より。
- ^ ノダックは1931年に夫とともにドイツ化学会の権威あるリービッヒ賞も受賞した。1934年にはスウェーデン化学会のシェーレ賞を受賞し、同年、レニウム濃縮物に関するドイツ特許も取得した。Crawford , E. (2002年5月20日)。『ノーベル賞受賞者一覧 1901-1950: 物理学賞および化学賞の候補者および推薦者調査』pp. 278, 279, 283, 284, 292, 293, 300, 301。
外部リンク
- アルソス核問題デジタル図書館のアイダ・ノダックの注釈付き書誌
- アネット・リュクネス、ブリジット・ヴァン・ティゲレン編（2019年）。『Women In Their Element: Selected Women's Contributions To The Periodic System 』。World Scientific。ISBN 9789811206306. 2021年2月12日にオリジナルからアーカイブ。 2021年2月11日に取得。www.pinterest.ru
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