Articles

Francis William Aston

Francis William Aston, (szül. 1877. szept. 1., Harborne, Birmingham, Anglia – meghalt nov. 1. 1945. 20., Cambridge, Cambridgeshire), brit fizikus, aki 1922-ben kémiai Nobel-díjat kapott az izotópok (ugyanazon elem atomjai, amelyek tömege eltérő) nagy számának tömegspektrométerrel történő felfedezéséért, valamint az “egész szám szabály” megfogalmazásáért, amely szerint az izotópok tömege a hidrogénatom tömegének egész számú értéke. A tömegspektrométer olyan eszköz, amely különböző tömegű atomokat vagy molekulatöredékeket választ szét, és ezeket a tömegeket figyelemre méltó pontossággal méri. Széles körben használják a geológiában, a kémiában, a biológiában és a nukleáris fizikában.

Aston vegyésznek készült, de a fizika újjászületésekor, a röntgensugarak 1895-ös és a radioaktivitás 1896-os felfedezése után 1903-ban elkezdte tanulmányozni a röntgensugarak keletkezését az áram gázzal töltött csövön való átfolyása révén. 1910-ben Sir J. J. Thomson asszisztense lett Cambridge-ben, aki a gázkisülésekből származó pozitív töltésű sugarakat vizsgálta. A neonnal végzett kísérletekből Aston asszisztensi ideje alatt Thomson megkapta az első bizonyítékot arra, hogy a stabil (nem radioaktív) elemek között vannak izotópok. Aston kezdetben azt hitte, hogy egy új, a neonhoz hasonló elemet fedezett fel, amelyet “meta-neonnak” nevezett el. A meta-neon kutatását azonban megszakította az I. világháború, amelynek során a farnborough-i Royal Aircraft Establishmentben dolgozott.

Az I. világháború után Aston egy új típusú pozitív sugárzású készüléket épített, amelyet tömegspektrográfnak nevezett el, és amelyet később tömegspektrométernek neveztek el. 1913-ban Frederick Soddy angol kémikus felvetette, hogy bizonyos elemek olyan, általa izotópoknak nevezett formákban létezhetnek, amelyek atomsúlyukban különböznek egymástól, miközben kémiailag megkülönböztethetetlenek és elválaszthatatlanok. Aston a tömegspektrográf segítségével kimutatta, hogy nemcsak a neon, hanem sok más elem is izotópok keveréke. Aston teljesítményét jól mutatja, hogy a természetben előforduló 287 izotóp közül 212-t fedezett fel.