Прогулки по истории химии

Атомы, меченные Дьёрдем Хевеши
Леенсон И.А.
(«ХиЖ», 2014, №4)

s20140464 heveshi.jpgC присуждением Нобелевской премии по химии за 1943 год «за работы по использованию изотопов в качестве индикаторов при изучении химических процессов» была связана проблема: какую страну представляет лауреат? Дьёрдь Хевеши родился 1 августа 1885 года в Будапеште (тогда — Австро-Венгрия) в семье управляющего горнодобывающей компанией Лайоша (Луиса) Бизица и Евгении, в девичестве баронессы Шоссбергер. И отец, и мать происходили из состоятельных семей. В 1895 году император Франц Иосиф пожаловал придворному советнику Луису Бизицу дворянский титул, после чего фамилия членов семьи стала Хевеши-Бизиц, а затем упростилась до Хевеши. Будущий лауреат в своих публикациях по-немецки всегда писал von Hevesy. Однако его никогда не называли немецким химиком. Так кто же он?

Отец Хевеши происходил из венгерских евреев, принявших католичество. Сына он отдал в гимназию католического монашеского ордена, члены которого принимали обет безвозмездного обучения юношества. После окончания гимназии — Будапештский университет, через год — Берлинский технический университет, который его тоже не устроил. Следующим был Фрайбургский университет в Брайсгау, где в 1908 году он получил докторскую степень. Несколько лет Хевеши работал в Цюрихе в Федеральном технологическом институте. Затем два года был ассистентом в Институте физической химии Технического университета Швейцарии, затем работал в Германии у Фрица Габера. В 1910 году переехал в Англию, работал в лаборатории Эрнеста Резерфорда, там подружился с Нильсом Бором. В Манчестере Хевеши повторил трюк, проделанный за 20 лет до этого Робертом Вудом, — он заподозрил, что в столовой общежития для приготовления некоторых блюд используются объедки. Но если Вуд для проверки использовал соли лития и спектроскоп, то Хевеши применил слаборадиоактивный препарат и электроскоп и в одном из блюд обнаружил радиоактивность. Это было первое в истории практическое применение метода меченых атомов.

Именно Резерфорд предложил Хевеши задачу, которая хоть и оказалась невыполнимой, но привела к Нобелевской премии! В лаборатории Резерфорда проводились масштабные исследования радиоактивных веществ. Тогда еще не было четкого представления об изотопах, поэтому использовали такие обозначения, как RaB (214Pb), RaD (210Pb) и так далее. Рассказывает Хевеши: «Источник радия находился в чехословацком городе Иоахимстале (ныне Яхимов в Чехии. — И.Л.): именно из добываемой там урановой смоляной руды профессор мадам Кюри выделила этот элемент. Австрийское правительство, владевшее рудниками, любезно предоставило профессору Резерфорду как сам радий, так и отходы его производства. Один из них — радий D с периодом полураспада 20 лет; было показано, что это вещество связано с большими количествами свинца. Австрийское правительство подарило профессору Резерфорду несколько сотен килограммов этого «радиосвинца». Однако из-за того, что радиоактивный свинец находился в окружении очень больших количеств обычного свинца, который поглощает излучение радия D, использовать это весьма ценное радиоактивное вещество оказалось почти невозможным. Однажды, в 1911 году, Резерфорд сказал мне в своей доброжелательной и неформальной манере: «Мой мальчик, если ты стоишь своего жалованья, то постараешься отделить радий D от всей этой массы свинца». Несмотря на то, что я предпринял многочисленные способы отделения радия D от свинца и проработал над этой проблемой почти два года, у меня ничего не получилось. Этот радий D не желал отделяться!»

Однако эта ситуация привела Хевеши к открытию «метода меченых атомов», который применяется во многих областях науки, техники и медицины (см., например, статью «Технеций: что нового» в № 12 за 2008 год). Как показал Хевеши, RaD невозможно отделить от свинца, но его можно получить в чистом виде из соли радия или из его эманации, то есть радона. В то время самые большие в мире запасы радия были в Институт радия в Вене. Хевеши в конце 1912 года переехал в Вену и совместно с Фредериком Панетом начал исследования по радиоактивным индикаторам.

В Вене Хевеши получил право читать лекции и стал преподавателем в Будапештском университете. В 1915 году он был призван в австро-венгерскую армию, после окончания войны продолжил преподавание, но бурные события в стране (в 1919 году в Будапеште произошла революция, было образовано советское правительство) побудили его переехать в Копенгаген. Там он начал работать в Институте теоретической физики у Нильса Бора и вместе с нидерландским физиком Дирком Костером открыл гафний. Спустя шесть лет Хевеши вернулся во Фрайбург в качестве профессора физической химии, несколько лет он преподавал также в Корнелльском университете в США.

После прихода нацистов к власти Хевеши сразу же подал в отставку, но по просьбе руководства университета согласился остаться еще на год, пока его студенты-арийцы не доделают диссертации. После этого он вернулся в Копенгаген к Бору. С этим периодом связана известная детективная история. Физики Макс фон Лауэ и Джеймс Франк передали свои золотые медали на хранение Нильсу Бору, опасаясь, что нацисты их конфискуют. Однако немцы оккупировали Копенгаген, и Хевеши решил спрятать их необычным образом. «В то время, когда войска завоевателей шли по улицам Копенгагена, — вспоминал Хевеши, — я был занят, растворяя медали». Раствор золота в царской водке благополучно простоял несколько лет на полке, после войны Хевеши не составило труда вновь выделить это золото, которое он передал в Швецию для повторного изготовления медалей. А медаль самого Бора, как и медаль Августа Крога, была передана в марте 1940 года в Фонд помощи Финляндии, подвергшейся агрессии со стороны СССР. Обе медали купил неизвестный, который потом подарил их Музею национальной истории в Фредериксборге, там они хранятся и по сей день.

С 1943 года Хевеши жил в Стокгольме, работал в Институте органической химии. В 1949 году он получил должность профессора в Гентском университете в Бельгии, но и после отставки оставался активным научным сотрудником Стокгольмского университета. Последние месяцы жизни тяжелобольной Хевеши провел в университетской больнице Фрайбурга, где скончался в 1966 году. Таким образом, Хевеши жил, учился и работал в Венгрии, Австрии, Швейцарии, Англии, США, Дании, Швеции, Бельгии... Какой же стране принадлежит честь считать нобелевского лауреата своим? На англоязычных сайтах его называют венгерско-шведским химиком, а на сайте Нобелевского комитета — венгерским.

Поражает даже простое перечисление вопросов, в решении которых Хевеши принял активное участие, используя открытый им метод меченых атомов. Темы его работ, о которых Хевеши рассказал в нобелевской лекции «Некоторые применения изотопных индикаторов», — самодиффузия в жидкостях и твердых телах, теория электролитической диссоциации, аналитическая химия, радиоактивные индикаторы в биологии и медицине, искусственные радионуклиды, радиоактивный фосфор, проницаемость мембраны эритроцитов, пути фосфора в организме... Недаром эта лекция — одна из самых содержательных и больших, ее текст занимает 33 страницы.

Еще по теме

С древних времен до нас дошло рассуждение о разрезании яблока. Можно ли продолжать процесс деления (любого тела, конечно, а не только яблока) бесконечно, получая все более мелкие частицы? Или же на каком-то этапе мы получим такие крошечные тельца, которые дальше уже разделить нельзя? Во втором случае материя будет не сплошной, а зернистой. >>
Алхимиков, работавших в Средние века , нельзя назвать учеными в современном смысле этого слова. Они руководствовались какими-то теориями, однако не делали попыток проверить их экспериментально. Они снова и снова повторяли манипуляции, пытаясь провести их «правильно». По представлениям алхимиков все, что нужно, уже было сказано жившими до них авторитетами. Для успеха необходимо только скрупулезно выполнять их заветы. Поэтому алхимию следует признать не наукой, а ремеслом и отчасти — искусством. >>
Первые химические знания люди получили, когда научились использовать огонь (обработка пищи, выплавка металлов, обжиг керамики), брожение сахаристых веществ и приготовление косметических составов. Косметикой пользовались в доисторические времена, а она невозможна без химии. >>
Когда говорят «иероглиф», обычно вспоминают древнеегипетские стилизованные рисунки и таинственные китайские значки, обозначающие слоги, целые слова и понятия. Можно считать, что знаки любого алфавита — это тоже иероглифы, только они обозначают отдельные звуки. Тогда и уравнение химической реакции записывается иероглифами. >>
Если химиками считать также алхимиков, то и среди них можно встретить немало женщин. Более того, именно они были первыми химиками, что неудивительно: у плиты совершаются самые разные химические превращения. >>
В XVI веке закончился тысячелетний алхимический период и начался «период объединения», когда в химию влились иатрохимия — приготовление лекарств и «пневматическая химия» — свойства газов. В это время в химии работали и женщины. >>
Жизнь немецкого химика и алхимика Иоганна Рудольфа Глаубера (1604—1670) пришлась на период расцвета ятрохимии. Эта наука своей основной задачей ставила приготовление лекарств, отсюда и ее название, от греч. γιατρόζ — врач. Фармакология в значительной степени определила жизнь Глаубера.Он чудом выжил во время эпидемии тифа, вылечился, благодаря воде целебного источника, и впоследствии выделил из этой воды ту самую "чудесную соль", с которой оказалось связано его имя.
>>
Американский химик Айра Ремсен получил всемирную известность уже при жизни. Свидетельство тому — статья о нем в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона (правда, фамилия химика написана там «по-немецки»: Ремзен). >>
Сейчас имя австрийского химика знакомо специалистам в области редкоземельных элементов. А когда-то он был известен по всему миру. Потом его затмила слава Эдисона, и не случайно — оба имени связаны с искусственным освещением. >>