Bertram Borden Boltwood Kimdir? Hayatı Ve Biyografisi

Doğum tarihi: 27 Temmuz 1870, Amherst, Massachusetts, ABD

Ölüm tarihi ve yeri: 15 Ağustos 1927, Hancock, Maine, ABD

Bertram Borden Boltwood Biyografisi

Amerikalı radyokimyacı Bertram Borden Boltwood (1870-1927) radyumun ebeveynini keşfetti ve bir jeolojik tarihleme yöntemi geliştirdi.

Bertram Boltwood, 27 Temmuz 1870’de Amherst, Massachusetts’te doğdu. Baba tarafından ataları iki yüzyıl önce Büyük Britanya’dan gelmişti ve New England’da önde gelen bir aileydi. Bir avukat olan babası, “Bolty” iki yaşındayken öldü ve tek çocuk olan çocuk, annesi tarafından memleketi Castleton-on-Hudson, New York’ta büyütüldü. Annesinin ailesi de 17. yüzyılda Hollanda’dan Amerika’ya gelmişlerdi.

Boltwood’un annesi zengin değildi, ama onu özel okula gönderecek kadar varlıklıydı ve sosyal konumuna uygun olarak, babasının koleji Yale’e gitmesine karar verdi. 1889’da Yale’deki Sheffield Bilimsel Okulu’na girdi ve üç yıllık programın tamamlanmasının ardından kimyada en yüksek dereceyi aldı. Ardından Münih’te analitik teknikler ve nadir toprak elementlerinin kimyasında uzmanlaştığı iki yıllık lisansüstü çalışma geldi. 1894’te Boltwood, Yale’e döndü ve doktora eğitimi için çalışırken laboratuvar asistanı olarak çalıştı. Bu program, Ostwald’ın Leipzig’deki laboratuvarında bir dönem fiziksel kimya ile zenginleştirildi ve Boltwood doktora derecesini aldı. 1897’de Yale’den.

Boltwood, mezuniyetinden önce bile Sheffield Bilimsel Okulu’nda analitik kimya alanında eğitmen olarak görev yapmıştı. Bir okul arkadaşıyla maden mühendisliği ve kimya ortaklığı kurduğu 1900 yılına kadar bu göreve ve daha sonra fizikokimyada aynı rütbeyle devam etti. Yale’deyken kimyasal tekniklerdeki ustalığı onu meslektaşları için harika bir kaynak yaptı. O yıllar aynı zamanda Almanca kimya metinlerini tercüme etmeye ve laboratuvar aygıtlarını geliştirmeye de ayrılmıştı: otomatik Sprengel pompası, bir su püskürtme için yeni tasarımı ve Kjeldahl nitrojen belirleme aygıtı için kurşun duman borusu bu döneme aitken, Boltwax icadı, bir vakumlu contalar için kullanışlı ürün, daha sonra geldi.

1900 yılında New Haven’da özel bir laboratuvarı olan bir işadamı olarak Boltwood, Carolinas’ta sahada çalışan ortağı tarafından gönderilen cevher örneklerini analiz etti. Bu örneklerin çoğu, nadir toprak elementleri ve ayrıca uranyum ve toryum içeriyordu. Uranyumun radyoaktivitesi 1896’da Paris’te Henri Becquerel tarafından ve 1898’de Gerhard C. Schmidt ve Marie Curie tarafından bağımsız olarak toryumun radyoaktivitesi keşfedilmişti. monazit ve uraninit gibi cevherler, popüler radyoaktivite bilimine hayran olmasını neredeyse kaçınılmaz hale getirdi.

1902 ve 1903’teki bir dizi makalede, bir fizikçi olan Ernest Rutherford ve bir kimyager olan Frederick Soddy, radyoaktivite fenomenini bir atomun kendiliğinden parçalanması ve başka bir elemente dönüşmesi olarak açıkladılar. Teorileri için kanıtlar ikna ediciydi, ancak çoğunlukla fiziksel bir karaktere sahipti. Boltwood, 1904’te radyoaktivite araştırmasına ilk başladığında, kimyasal kanıtların gerekli doğrulamayı sağlayacağını hissetti. Eski, değişmemiş minerallerdeki radyum ve uranyum miktarlarının oranı sabit olsaydı, bu, uranyumun birkaç aşamada bozunarak radyumu oluşturduğu ve bu elementin de başka ürünler oluşturmak üzere bozunduğu bir genetik ilişki anlamına gelirdi.

Radyumun küçük izlerini ayırmak ve ölçmek neredeyse imkansızdı. Ancak radyumun ilk yan ürünü, yayılma adı verilen ve kolayca toplanabilen ve mevcut olan ebeveyninin miktarını doğru bir şekilde gösteren bir soy gazdır. Boltwood, radyum yayılımının radyoaktivitesini ölçmek için gaz geçirmez bir elektroskop kullandı ve birçok örneğinin her birindeki uranyum miktarıyla doğru orantılı olduğunu gösterdi.

Daha sonra, bu iki unsur arasındaki bağlantıya dair bu dolaylı kanıtın ötesine geçmeye karar verdi: radyumu “büyütmeye” çalışarak doğrudan kanıt arayacaktı. Uranyum X, aralarında olduğu bilinen tek radyo elementiydi ve kısa yarı ömrü, radyumun oldukça hızlı bir şekilde oluşması gerektiği anlamına geliyordu. Yine de, bir yıl sonra Boltwood, uranyum çözeltisinde herhangi bir radyum yayılımı tespit edemedi. Radyoaktivitenin parçalanma teorisine olan inancı sarsılmadığından, yalnızca uranyum X ile radyum arasında bilinmeyen, uzun ömürlü bir ürünün bulunduğu ve ikincisinin hızlı bir şekilde birikmesini önlediği sonucuna varabildi.

Boltwood’un radyumun ebeveyni arayışı, 1906’da Yale Koleji’nde fizik doçenti olarak atanması ve eski laboratuvardaki kapsamlı yenilemeleri denetleme sorumluluğuyla kesintiye uğradı. Araştırmalarına devam ettiğinde, ebeveyn olarak o dönemde keşfedilen birkaç yeni radyo elementinden biri olan aktinyumu kabul etmeye meyilliydi. Bununla birlikte, karşılaştığı sorun, kendisinin ve Chicago Üniversitesi’ndeki Soddy ve Herbert N. McCoy gibi diğer radyokimyacıların çalışmalarının, bozunma dizisinin üyelerinin etkinliklerini her dizideki ilk öğeye göre belirlemesiydi; Boltwood aktinyumu uranyum serisine yerleştirseydi, bileşenlerin aktivitelerinin toplamı onları içeren mineralden daha büyük olurdu. Aktinyuma daha yakından bakıldığında, onunla toryumun kimyasal özelliklerini taşıyan çok az miktarda başka bir radyoelementin karıştığı görüldü. 1907’de Boltwood tarafından iyonyum olarak adlandırılan bu, gerçekten de radyumun doğrudan ebeveyniydi.

Radyo elementlerin bu yoğun çalışması, menşe, yarı ömür ve belki de emisyon bakımından farklılık gösteren, ancak aynı kimyasal özelliklere sahip görünen birkaç ürün örneğini vurguladı. Örneğin radyotoryum, iyonyum ve uranyum X, kimyager toryum içindi. Boltwood, 1913’te Kasimir Fajans ve daha sonra Soddy tarafından, elementlerin periyodik tablosundaki radyoaktif bozunmayı düzenleyen izotoplar ve grup yer değiştirme yasaları kavramına katkıda bulunmadı, ancak bu teorilerin kökleri onun deneysel keşiflerine dayanıyordu.

Radyo elementlere aşinalığının diğer sonuçları, aktif olmayan kurşunun en azından uranyum bozunma serisinin son ürünü olduğuna dair inancı ve jeolojik olarak daha yaşlı kayaların daha fazla miktarda kurşun içerdiğine dair gözlemiydi. Bundan, kurşunun birikme oranını tahmin edebiliyordu. Boltwood, artık iyi bir arkadaş ve posta yoluyla işbirlikçi olan Rutherford’un cesaretlendirmesi ve fikirleriyle, yöntemi “tersine çevirdi” ve kayaların yaşını hesaplamak için ölçülen kurşun miktarını kullandı. Bu, bilimin çarpıcı bir uygulamasıydı, dahası, çünkü onun milyar yıllık dünya yaşı, yalnızca on milyonlarca yıllık geleneksel bilgelikle çelişiyordu. 1930’larda, daha fazla veri ve izotopların daha iyi anlaşılması, bu tekniğin yaygın olarak kabul edilmesini sağladı.

Rutherford’un Manchester laboratuvarında geçirdiği bir yıl (1909-1910) dışında, Boltwood hayatının geri kalanını Yale’de geçirdi. 1910’da radyokimya profesörü oldu ve 1918’de Yale Koleji kimya laboratuvarının direktörlüğüne atandı. Bu sıfatla sadece kolej ve Sheffield kimya bölümlerinin birleştirilmesine değil, aynı zamanda yeni bir üniversite laboratuvarının tasarımına da başkanlık etti. Amerika’nın önde gelen radyoaktivite araştırmacısı olarak ünü, Ulusal Bilimler Akademisi ve diğer kuruluşlara seçilmesini sağladı. Fazla çalışma sağlığında bir bozulmaya neden olmuş gibi görünüyor ve normalde coşkulu kişiliği, 1927 yazında intiharıyla sonuçlanan depresyon dönemleri tarafından giderek daha fazla gölgelendi.