Атомы, меченные Дьёрдем Хевеши

C 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?

Иллюстрация Владимира Камаева

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.