Articles

Francis William Aston

Francis William Aston, (ur. 1 września 1877, Harborne, Birmingham, Eng.- zm. 20, 1945, Cambridge, Cambridgeshire), brytyjski fizyk, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1922 roku za odkrycie dużej liczby izotopów (atomy tego samego elementu, które różnią się masą), przy użyciu spektrometru masowego, oraz za sformułowanie „zasada liczby całkowitej”, że izotopy mają masy, które są całkowite wartości masy atomu wodoru. Spektrometr masowy jest urządzeniem, które rozdziela atomy lub fragmenty cząsteczek o różnych masach i mierzy te masy z niezwykłą dokładnością. Jest on powszechnie stosowany w geologii, chemii, biologii i fizyki jądrowej.

Aston został przeszkolony jako chemik, ale na odrodzenie fizyki po odkryciu promieni X w 1895 roku i radioaktywności w 1896 roku, zaczął w 1903 roku do badania tworzenia promieni X przez przepływ prądu przez rurkę wypełnioną gazem. W 1910 r. został asystentem Sir J.J. Thomsona w Cambridge, który badał dodatnio naładowane promienie emanujące z wyładowań gazowych. Dzięki eksperymentom z neonem, podczas asystentury Astona, Thomson uzyskał pierwszy dowód na istnienie izotopów wśród stabilnych (nieradioaktywnych) pierwiastków. Aston początkowo sądził, że odkrył nowy pierwiastek, podobny do neonu, który nazwał „meta-neonem”. Jednak jego badania meta-neonu zostały przerwane przez I wojnę światową, podczas której pracował w Royal Aircraft Establishment w Farnborough.

Po I wojnie światowej Aston skonstruował nowy typ aparatu rentgenowskiego z dodatnim promieniowaniem, który nazwał spektrografem masowym i który później nazwano spektrometrem masowym. W 1913 roku angielski chemik Frederick Soddy postulował, że niektóre elementy mogą istnieć w formach, które nazwał izotopy, które różnią się masą atomową, podczas gdy są nierozróżnialne i nierozłączne chemicznie. Aston użył spektrografu masowego, aby pokazać, że nie tylko neon, ale także wiele innych pierwiastków jest mieszaniną izotopów. Osiągnięcie Astona ilustruje fakt, że odkrył on 212 z 287 naturalnie występujących izotopów.