Elite-Home

Гленн Теодор Сиборг

║ На главную ║ Назад    Великие ученые ║

   Сиборг - американский химик и физик-ядерщик, иностранный член РАН (с 1971 г.), лауреат Нобелевской премии по химии 1951 года. Гленн Теодор Сиборг родился в Ишпеминге (штат Мичиган), в семье механика Германа Теодора Сиборга и Селмы Оливы (Эриксон) Сиборг, шведов по происхождению. Десять лет спустя Сиборг, его отец, мать и сестра переехали на окраину Лос-Анджелеса (штат Калифорния). В местной школе будущий ученый сначала не обнаружил особого интереса к наукам. Все изменилось в средней школе благодаря учителю химии. А на выпускном вечере в 1929 году Сиборг выступал с речью от имени своего класса. Деньги на учебу в Калифорнийском университете пришлось зарабатывать. Сиборг был портовым грузчиком, сборщиком абрикосов, сельскохозяйственным рабочим, ассистентом в лаборатории компании по производству каучука и помощником линотиписта. В 1934 году Сиборг получил в Лос-Анджелесе степень бакалавра наук по химии и перешел в Калифорнийский университет в Беркли, чтобы заниматься ядерной химией у известного химика Гилберта Н. Льюиса. За работу по изучению взаимодействия быстрых нейтронов со свинцом Сиборг в 1937 году была присуждена докторская степень. После этого он становится исследователем у Льюиса, а с 1939 года преподает химию.
   Ранние работы Сиборга касались влияния изотопных отклонений на химию элементов. Изотопы представляют собой разновидности одного и того же элемента, атомы которого имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Вместе со своими коллегами Сиборг открыл много новых изотопов обычных элементов. В 1934 году итальянский физик Энрико Ферми предпринял попытку создания новых элементов, которые были бы тяжелее урана, бомбардируя нейтронами ядра атомов урана. Четыре года спустя в Германии Отто Ган, Фриц Штрасман и Лизе Майтнер, повторив этот эксперимент, получили при бомбардировке нейтронами не более тяжелые (названные трансурановыми) элементы, как ожидали, а деление (расщепление) атомов урана на атомы меньшей массы, что сопровождалось выделением огромного количества энергии. Майтнер и Отто Р. Фриш опубликовали свое открытие в 1939 году. Их работа вдохновила Сиборга на продолжение поисков трансурановых элементов - таких, у которых ядро атома тяжелее ядра атома урана, самого тяжелого из известных в то время элементов.
   Один из коллег Сиборг, Эдвин М. Макмиллан, генерировал на циклотроне, имевшемся в радиационной лаборатории Лоуренса в Калифорнийском университете в Беркли, нейтроны (направляя пучок протонов из циклотрона на бериллиевую мишень), которые затем бомбардировали урановую мишень. Макмиллан заметил, что не все подвергшиеся удару нейтронами ядра атомов урана при этом расщепляются. Те ядра, которые захватывали нейтроны, не подвергаясь расщеплению, вели себя так, как предсказывал Ферми: они, подвергаясь бета-распаду, повышали свой атомный номер (число протонов) с 92 до 93 и образовывали новый элемент. Этот новый элемент был назван нептунием - по имени планеты Нептун, чья орбита пролегает за орбитой Урана, в честь которого был назван уран.
   В 1941 году Сиборг, Макмиллан, Эмилио Сегре, Джозеф Кеннеди и Артур Уол обнаружили, что в результате дальнейшего бета-распада нептуний образует элемент с атомным номером 94. Они назвали этот новый элемент плутонием - по имени Плутона, наиболее далекой от Солнца планеты. Было обнаружено, что при бомбардировке медленными нейтронами изотоп плутония-239 подвергается делению, сопровождающемуся высвобождением нейтронов и выделением большого количества энергии. Исследователи пришли к заключению, что эта реакция обладает «необходимым потенциалом для того, чтобы служить наполнителем взрывного устройства ядерной бомбы», как позднее говорил Сиборг. Расщепляемый изотоп урана-233, открытый Сиборгом и его коллегами приблизительно в то же самое время, представлял собой еще один возможный источник делящегося вещества для такого оружия.
   В 1939 году, вскоре после начала второй мировой войны, Альберт Эйнштейн и несколько других ученых предупредили правительство США о том, что Германия может предпринять попытку создания атомной бомбы. В ответ на такую возможность в 1942 году был учрежден Манхэттенский проект.
   В том же году 30-летний Сиборг берет годичный отпуск в Калифорнийском университете, с тем чтобы присоединиться к Манхэттенскому проекту, работая в металлургической лаборатории Чикагского университета. Здесь он назначается руководителем отдела, занимавшегося разработкой технологии, которая позволила бы осуществлять широкомасштабное разделение плутония и урана. Эта проблема имела большое значение, поскольку в распоряжении ученых имелись лишь микрограммы необходимых веществ (один микрограмм составляет одну миллионную долю грамма). Кроме того, большое химическое сродство между плутонием и ураном делает разделение этих элементов чрезвычайно затруднительным. Сиборг и его коллеги разработали новую технологию, позволяющую проведение экспериментов с малым количеством радиоактивного материала, внедрив, таким образом, экспериментальный метод, известный. ныне как ультрамикрохимический анализ. Плутоний был также обнаружен в природе в очень незначительном количестве в уранините, урановых слюдках и карнотите. В 1944 году группа Сиборга добилась широкомасштабного отделения плутония от урана и других делящихся радиоактивных частиц. К 1945 году было получено достаточно плутония, чтобы создать 2 атомные бомбы, которые разрушили японские города Хиросиму и Нагасаки.

║ На главную ║ Назад    Великие ученые ║