Harold C. Urey
| Harold C. Urey | |
 | |
| Életrajzi adatok | |
| Született | 1893.április 29. Walkerton |
| Elhunyt | 1981.január 5.(87 évesen) La Jolla |
| Sírhely | Fairfield Cemetery |
| Ismeretes mint |
|
| Házastárs | Frieda Urey |
| Iskolái |
|
| Szakmai kitüntetések | |
| |
 | |
| Harold C. Urey aláírása | |
 AWikimédia CommonstartalmazHarold C. Ureytémájú médiaállományokat. | |
Harold Clayton Urey(Walkerton,Indiana,1893.április 29.–La Jolla,Kalifornia,1981.január 5.) amerikaifizikokémikus.1934-benkémiai Nobel-díjatkapott adeutériumfelfedezéséért. Amásodik világháborúalatt az izotópelválasztás szakértőjeként vett részt az atombombakifejlesztésében.1952-benStanley Millerrel,a róluk elnevezettMiller-Urey kísérlettelbizonyította, hogy ősi körülmények között egyszerű vegyületekből kialakulhattak az élet kialakulásához szükséges anyagok.
Korai évek[szerkesztés]
1893. április 29-én született egyindianaikisvárosban, Walkertonban. Apja,Samuel Clayton Urey[1]tanár és aChurch of the Brethrenbaptista kisegyház lelkésze volt[2],anyja, Cora Rebecca Urey (leánykori nevén Reinoehl).[3]Egy öccse (Clarence) és egy húga (Martha) is volt. A család a kaliforniaiGlendorábaköltözött, de amikor Harold apjatuberkulózisbansúlyosan megbetegedett, visszatértek Indianába, az anyai nagymamához. Harold még csak hatéves volt, amikor Samuel Urey meghalt[4].
Azamishokelemi iskolájában, majd 14 éves korától akendallville-i középiskolában tanult.[3]1911-ben érettségizett, majd azEarlham College-ben tanító oklevelet szerzett.[5]Eleinte egy kis vidéki indianai iskolában volt tanár, későbbMontanábaköltözött anyjához, és egy helyi iskolában tanított[2].1914 őszén beiratkozott aMontanai Egyetemre[6],és három év múlva megszerezte BS(bachelor of science)fokozatot zoológiából.[7].Miután az Egyesült Államok belépett azelső világháborúba,egyphiladelphiairobbanóanyaggyárban dolgozott, majd a háború után előadóként tért vissza a Montanai Egyetemre[8].[5]
Az egyetemi álláshoz doktori címre volt szükség, ezért 1921-ben Urey elkezdte aBerkeley-i Kaliforniai EgyetemPhD-programját, ahol témavezetőjeGilbert N. Lewisvolt. Első témája acéziumgőzének ionizációja volt, de nem haladt jól, és egy indiai fizikus az övéénél jobb eredményeket publikált[9].Disszertációját végül az ideális gáz ionizációs állapotairól írta, és 1923-ban megszerezte a doktorátust. Ezután azAmerikai-Skandináv Alapítványösztöndíjával néhány hónapot a koppenhágaiNiels Bohr Intézetbentöltött, ahol találkozottWerner Heisenberggel,Hans Kramers-szel,Wolfgang Paulival,Hevesy GyörggyelésJohn Slaterrelis. Útja végén ellátogatott Németországba is, ahol megismerkedettAlbert EinsteinnelésJames Franckkal.[10].
Miután visszatért az Egyesült Államokba, aHarvard Egyetemtőlés aJohns Hopkins Egyetemtőlis kapott állásajánlatot. Utóbbit választotta, és 1929-ben docenssé(associate professor)nevezték ki.
A deutérium felfedezése[szerkesztés]
Az 1920-as évek végénWilliam Giauqueés Herrick Johnston felfedezték azoxigénstabilizotópjait.Az izotópok mivolta ekkor még vitatott volt,James Chadwickcsak 1932-ben fedezte fel aneutront.Két rendszert is használtak az osztályozásukra, kémiai és fizikai tulajdonságaik alapján. A kettő közötti különbség alapján feltételezték, hogy ha létezik is nehéz izotópja a hidrogénnek, akkor is 4500 hagyományos hidrogénatomra eshet egynehézhidrogén.[11]Urey 1931-ben úgy döntött, hogy megpróbálja azt izolálni.
Munkatársával,George Murphy-vel úgy kalkulált, hogy a hidrogénkibocsátási spektrumáhozképest a nehéz izotópvöröseltolódása1,1-1,8ångströmlehet. Sikerült hozzáférést szerezniük az akkor legérzékenyebb diffrakciós rácsosspektrográfhoz.Ennek a felbontása 1Å per milliméter volt, vagyis kb. 1 mm-es eltérést kellett megtalálniuk[12].Az 1:4500 arány azonban olyan alacsony volt, hogy a keresett vonal halványsága miatt Urey még nem merte publikálni eredményét.[11]
Urey és Murphy úgy vélekedett, hogy a nehéz izotóp forráspontja valamivel magasabb a közönséges hidrogénénél és 5 liter folyékony hidrogén desztillálásával be tudják koncentrálni izotópjukat. A szükséges mennyiségű folyékony hidrogén megszerzéséhez UreyFerdinand Brickwedde-től kért segítséget. Ő a Nemzeti Mérésügyi Hivatalkriogenikailaborjában dolgozott, és aJohns Hopkins Egyetemrőlismerték egymást.[12]Első, 20°K-es párologtatással végzett próbálkozásuk sikertelen volt, másodjára, 14°K-on és jelentősen csökkentett nyomással hétszeres dúsítást értek el.[11]A három kutató 1932-ben közösen publikálta a „nehézhidrogén” felfedezését[13]és Urey 1934-ben elnyerte akémiai Nobel-díjat.[14]A stockholmi átadási ünnepségre Urey nem ment el, hogy jelen lehessen lánya, Mary Alice születésénél[15].
Később rájött, hogy az első kísérlet azért volt kudarcos, mert a hidrogén vízelektrolízisébőlszármazott, és eleve kevés volt benne a deutérium.Edward W. Washburnnelközösen megpróbáltnehézvizetelőállítani, de ebben volt tanára,Gilbert N. Lewis1933-ban megelőzte őket[16].Urey rámutatott a hidrogént és deutériumot tartalmazó gázok közötti különbségekre, és úgy vélte, hogy deutériummal jelzett vegyületekkel követhetők a biokémiai reakciók[17].1932-ben megalapította aJournal of Chemical Physicstudományos folyóiratot, amelynek 1940-ig főszerkesztője maradt[18].
Politikai nézeteben a demokrácia és az intellektuális szabadság híve volt. Támogatta azeuroatlantistaClarence Streitjavaslatát, miszerint a világ nagy demokráciáinak egy föderális unióban kellene egyesülniük. Aspanyol polgárháborúbana köztársaságiak pártján állt. A kezdetektől szembeszállt a nácizmussal, és segített az Európából menekülő tudósoknak — köztükEnrico Ferminek— hogy munkát találjanak és be tudjanak illeszkedni az amerikai társadalomba[19].
A Manhattan terv[szerkesztés]
Amásodik világháború1939-es kirobbanásakor Urey az izotópok elválasztásának egyik legismertebb szakértője volt. Bár korábban csak könnyű elemekkel kísérletezett, 1939-ben és 1940-ben megjelentetett két cikket, amelyekben a nehezebb izotópokra centrifugálásos szétválasztást javasolt. Módszerének az adott különös jelentőséget, hogyNiels Bohrfeltételezése szerint az urán 235-ös izotópja képes lenne fenntartani egymaghasadásosláncreakciót[20],de csak akkor ha sikerül valahogyan elválasztani a közönséges urántól. A centrifugálásos módszeren kívül gázdiffúziós és hődiffúziós módszerrel is próbálkoztak. Az izotópelválasztási munka koordinátora Urey volt, akárcsak a nehézvíz előállításának, amelyet a nukleáris reaktorokban neutronelnyelőként akartak használni[21][22].
1941 májusában Urey tagja lett az S-1 Uránbizottságnak, amely anukleáris bombakifejlesztését felügyelte, annak korai fázisában(OSRD).[23].Ugyanebben az évben Angliába küldték, hogy felvegye a kapcsolatot az ottani fizikusokkal. Bár az angolok optimisták voltak a gázdiffúziós módszert illetően[24],nyilvánvaló volt hogy mind annak, mind a centrifugálós technikának jelentős nehézségeket kell még leküzdenie[25].1943 májusában, ahogyan aManhattan tervegyre inkább nekilendült, Ureyt nevezték ki aColumbia Egyetemena valamennyi nehézvízelőállító és urándúsító erőfeszítést (kivéve Ernest Lawrence elektromágneses munkáját) koordináló laboratórium élére[26].A centrifugálásos kísérletekben Urey az addigi átfolyásos módszer helyett egy technikailag bonyolultabb, de hatékonyabb ellenáramláson alapuló technikát javasolt, de ezt végül nem sikerült megvalósítani, csak a háború után vált azurándúsításegyik legfontosabb módszerévé[27].
A gázdiffúziós technika ígéretesebbnek mutatkozott és 1943 végére már több mint 700-an dolgoztak az erősen korrozívurán-hexafluoriddiffúziós dúsításán[28].1945 februárjában, egy hónappal a fő dúsítóüzemK-25átadása előtt a teljesen kimerült Urey lemondott és átadta helyét R. H. Christnek. Az üzem a kezdeti kisebb nehézségek után kiváló eredményeket ért el[29],olyannyira, hogy a biztonsági tartalékként felépített hődiffúziós és elektromágneses üzemeket hamarosan be is zárták és az 1946-ban befejezett másik gázdiffúziós K-27-tel együtt az Egyesült Államok háború utáni atomprogramjának elsőrendű uránellátójává vált[30][31].Urey aManhattan tervbenvégzett munkájáért megkapta az akkori legmagasabb polgári kitüntetést, aMedal for Merit-et[29].
A háború után[szerkesztés]
A második világháború végével a Chicagói Egyetem és az egyetemen működő Nukleáris Kutatások Intézete (1955 ótaEnrico Fermi Intézet) kémiaprofesszora lett.[5]Rájött, hogy az oxigén-18 és oxigén-16 reakcióba lépési aránya függ a hőmérséklettől (a kiválókalcium-karbonátbanaz O-18 aránya a hőmérséklettel csökken), így egy kellően érzékeny műszerrel egy kövületből meg tudta határozni, hogy egy százmillió évvel ezelőtt éltbelemniteszéletének négy évében milyen volt a téli és nyári hőmérséklet. Úttörőpaleoklimatológiaieredményéért az Amerikai Geológiai TársaságArthur L. Day-érmet,a Geokémiai Társaság pedigGoldschmidt-érmetadományozott neki[32].
1946-an Urey latba vetette politikai befolyását, hogy a nukleáris fegyvereket ne katonák, hanem civilek ellenőrizzék. Előadókörútjain felszólalt a Szovjetunióval vívott háború ellen; a „világkormány” iránti szimpátiáját csak növelte az atomháború veszélye. Az atomfegyverek ügyében felszólalt a Kongresszusban. Nyilvánosan megvédte a szovjeteknek kémkedőRosenberg-házaspárt,amiért aMcCarthy-féle Amerika-ellenes tevékenységet vizsgáló bizottság elé is beidézték[33].
Kozmokémia és a Miller–Urey kísérlet[szerkesztés]
Pályafutása kései szakaszában Ureykozmokémiávalfoglalkozott (a fogalmat is ő vezette be). Tanulmányozta az elemek eloszlását a Földön és a csillagokban való keletkezésüket és előfordulásukat. Úgy vélte, hogy a fiatal Föld atmoszférája elsősorbanammóniából,metánbólés hidrogénből állhatott. Egyik diákja,Stanley Millerkimutatta, hogy ha egy ilyen gázelegyet elektromos szikráknak (a villámokat szimulálva) és víznek tesznek ki, akkor olyan vegyületek - köztükaminosavak- keletkeznek, amelyeket az élet építőköveinek tartanak[34].
Urey 1956 és 1957 között egy évet azOxfordi Egyetemvendégprofesszoraként töltött.[35]1958-ban elérte a Chicagói Egyetem 65 éves nyugdíjkorhatárát, és elfogadta aSan Diegó-i Kaliforniai Egyetemtanári állásajánlatát ésLa Jollábaköltözött. 1970-től 1981-ig az egyetem professor emeritusa volt[36][37].[5]Megerősítette a természettudományos oktatást és 1960-banStanley Millerrelmegalapította az egyetem kémiai tanszékét[36][38].
Az 1950-es évek végén és a 60-as évek elején beindult az amerikai űrprogram. Másokkal együtt Urey meggyőzte aNASA-t, hogy az egyik elsődleges cél a Holdra küldött automata szondák indítása legyen. Mikor azApollo–11mintákkal tért vissza a Holdról, Urey maga vizsgálta meg őket, és megállapította, hogy alátámasztják elméletét, miszerint a Föld és Hold azonos eredetű[36][38].
Elismerései[szerkesztés]
ANobel-díjonkívül elnyerte aFranklin-érmet(1943), aJ. Lawrence Smith-érmet(1962), aNemzeti Tudományos Érmet(1964), aKirályi Csillagászati Társaság aranyérmét(1966) és az Amerikai Kémiai TársulatPriestley-érmét[39].1947-ben sorai közé fogadta aRoyal Society.[40]Róla nevezték el a Holdon aUrey-krátert,[5]a4716 Ureyaszteroidát,[41]és azAmerikai Csillagászati Társaságáltal adományozottH. C. Urey-díjat.[42]Őróla kapta nevét szülővárosa,Walkertonközépiskolája[43]és aSan Diegó-i Egyetemkémiaépülete, a Urey Hall.[44]
Családja, magánélete[szerkesztés]
Urey 1926-ban vette feleségül Frida Daumot. Négy gyermekük:
- Gertrude Elisabeth (sz. 1927),
- Frieda Rebecca (1929),
- Mary Alice (1934) és
- John Clayton Urey (1939)[45].
Hobbija a kertészkedés volt, főleg orchideákat termesztett.
1981. január 5-én, 87 éves korában halt meg La Jollában.
Jegyzetek[szerkesztés]
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,7. o.
- ↑abArnold et al. 1995,365. o.
- ↑abHousholder, Terry:Kendallville graduate worked on Manhattan Project in World War II – Drr. Harold C. Urey was Noble Prize Winner in Chemistry.KPC News. [2009. január 5-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2013. augusztus 7.)
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,8. o.
- ↑abcdeHarold C. Urey.Soylent Communications. (Hozzáférés: 2013. augusztus 7.)
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,15. o.
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,72. o.
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,19-20. o.
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,26. o.
- ↑Arnold et al. 1995,368. o.
- ↑abcBrickwedde, Ferdinand G. (1982. szeptember 1.). „{{{title}}}”.Physics Today34(9), 34–39. o.ISSN0031-9228.
- ↑abArnold, Bigeleisen & Hutchison 1995,370-371. o.
- ↑doi:10.1103/PhysRev.39.164
- ↑The Nobel Prize in Chemistry 1934.Nobel Foundation. (Hozzáférés: 2013. augusztus 7.)
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,47. o.
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,45. o.
- ↑Arnold et al. 1995,373-375. o.
- ↑Arnold et al. 1995,392. o.
- ↑Arnold et al. 1995,389. o.
- ↑Arnold et al. 1995,377-378. o.
- ↑Arnold et al. 1995,379. o.
- ↑Hewlett & Anderson 1962,45, 50. o.
- ↑Hewlett & Anderson 1962,75. o.
- ↑Hewlett & Anderson 1962,44. o.
- ↑Hewlett & Anderson 1962,63-64. o.
- ↑Hewlett & Anderson 1962,128–129. o.
- ↑Arnold et al. 1995,381. o.
- ↑Arnold et al. 1995,382. o.
- ↑abSilverstein & Silverstein 1970,51–52. o.
- ↑Arnold et al. 1995,383. o.
- ↑Hewlett & Anderson 1962,629–630. o.
- ↑Arnold et al. 1995,376–377. o.
- ↑Arnold et al. 1995,389–390. o.
- ↑Arnold et al. 1995,385-386. o.
- ↑Harold C. Urey – Biographical.(Hozzáférés: 2014. április 6.)
- ↑abcArnold et al. 1995,386-387. o.
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,62-64. o.
- ↑abSilverstein & Silverstein 1970,66-68. o.
- ↑Arnold et al. 1995,395-398. o.
- ↑doi:10.1098/rsbm.1983.0022
- ↑4716 Urey (1989 UL5).NASA.(Hozzáférés: 2013. augusztus 9.)
- ↑Harold C. Urey Prize in Planetary Science.Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society. (Hozzáférés: 2013. augusztus 9.)
- ↑Harold C. Urey Middle School.USA. (Hozzáférés: 2013. augusztus 9.)
- ↑Urey Hall.University of California, San Diego. (Hozzáférés: 2013. augusztus 9.)
- ↑Silverstein & Silverstein 1970,37, 47-48, 72. o.
Források[szerkesztés]
- Arnold, James R,(1995. július 13.). „Harold Clayton Urey 1893–1981”.Biographical Memoirs,pp. 363–411. o, Kiadó: National Academy of Sciences. (Hozzáférés: 2013. augusztus 7.)
- Hewlett, Richard G..The New World, 1939–1946.University Park: Pennsylvania State University Press (1962. július 13.).ISBN 0-520-07186-7.OCLC637004643.Hozzáférés ideje: 2013. március 26.
- Silverstein, Alvin.Harold Urey: the Man who Explored from Earth to Moon(1970. július 13.).OCLC115279
Fordítás[szerkesztés]
- Ez a szócikk részben vagy egészben aHarold Ureycímű angol Wikipédia-szócikkezen változatánakfordításán alapul.Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
