Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Badaczki znane i nieznane: Ida Tacke-Noddack
Badaczki znane i nieznane: Ida Tacke-Noddack

Ida Tacke (Noddack po mężu) była niemiecką chemiczką i fizyczką. W 1934 r. jako pierwsza wspomniała o idei rozszczepienia jądra atomowego. Wraz ze swoim mężem Walterem Noddackiem odkryła pierwiastek 75 – Ren. Była trzykrotnie nominowana do Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Jej sylwetkę przybliżamy w ramach nowego cyklu na naszym portalu: „Badaczki znane i nieznane”.

 

 

Ida Eva Noddack urodziła się 25 lutego 1896 r. w Lackhausen (obecnie Wesel) w Niemczech. Była jedną z pierwszych niemickich kobiet, które studiowały chemię. W 1921 r. obroniła doktorat na Politechnice Berlińskiej O wyższych bezwodnikach alifatycznych kwasów tłuszczowych (On higher aliphatic fatty acid anhydrides). W 1925 r. została pracownikiem naukowym w Agencji Badań Fizyczno-Technicznych w Berlinie, gdzie rozpoczęła współpracę z chemikami Walterem Noddackiem i Otto Carlem Bergiem, stając się pierwszą kobietą na stanowisku zawodowego chemika w Niemczech.

W 1871 r. rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew przedstawił zestawienie znanych pierwiastków chemicznych w formie układu okresowego. Praca ta wyróżniała się na tle pozostałych lukami pozostawionymi w miejscach, gdzie występowały zbyt duże różnice pomiędzy znanymi molekułami. Dwie takie luki znajdowały się poniżej manganu, przy liczbach atomowych 43 i 75. Szczególnie ciekawym był pierwiastek 43. Na przestrzeni lat wielokrotnie donoszono o jego odkryciu i proponowano różne nazwy: w 1818 r. Polinium (z gr. szary), w 1844 r. Pelopium (na cześć Pelopsa, syna Tantala), w 1846 r. Ilmenium (od gór Ilmensky), w 1877 r. Davyum (na cześć wybitnego chemika Humphrey’a Davy’ego), w 1896 r. Lucium (z łac. lux, świato) czy w 1908 r. Nipponium (z jap. Japonia). Ida przystąpiła do pracy, analizując dostępną literaturę naukową. Wspominała to tak: – Od wiosny 1923 r. spędziłam dziesięć miesięcy, od wczesnego rana do późnej nocy, w Państwowej Bibliotece w Berlinie, przeszukując prawie sto lat literatury dotyczącej chemii nieorganicznej.

Niemieckie małżeństwo uczonych zaczęło badać rudy manganu i platyny. Ida i Walter najpierw mozolnie rozpuszczali, następnie wytrącali, ekstrahowali i zatężali roztwory zawierające nowe pierwiastki. Później wytrącali je w postaci osadów (siarczków), które redukowali gazowym wodorem, po czym ogrzewali w tlenie, otrzymując sublimaty bogate w ren, ale nie mazur. Przy udziale Ottona Berga zastosowali analizę opartą na spektroskopii rentgenowskiej. Otrzymane wyniki wskazywały na obecność obu pierwiastków  43 i 75 – w badanych rudach. 11 czerwca 1925 r. Walther Nernst przedstawił wyniki pracy (Zwei neue Elemente der Mangangruppe, Chemischer Teil) w Pruskiej Akademii Nauk. Komunikat donosił o odkryciu w niobicie i tantalicie nowych pierwiastków – 43 i 75, których ilości były rzędu od 10–6 do 10–7 g. Pierwiastek 43 uczeni nazwali Masurium (mazur, symbol Ma) dla uczczenia Mazur – ojczystego kraju przodków W. Noddacka, zaś pierwiastek 75 – Rhenium (ren, symbol Re) od rzeki Ren (z łac. Rhenus) w Nadrenii, tj. miejsca urodzenia I. Tacke.

Warto zauważyć, że równolegle z odkryciem Idy i Waltera nowy pierwiastek znaleźli Anglicy i Czesi. Podczas gdy ci pierwsi uznali odkrycie Niemców, Czesi byli uparci i zaproponowali dla pierwiastka 75 nazwę Pragium (na cześć Pragi). Musieli jednak ulec i przyznać pierwszeństwo odkrycia Noddackom, gdyż Ida wysłała im swoje próbki, w których potwierdzono obecność pierwiastka. W 1926 r. Ida i Walter wydzielili 2 mg czystego renu. Roku później Ida wydzieliła 120 mg tego metalu z molibdenitu, a w 1928 r.  z 660 kg molibdenitu gram renu. Noddackowie określili właściwości pierwiastka i zbadali jego związki. Nie zdołali jednak wydzielić czystego mazuru, ani odtworzyć jego widma. Ernest O. Lawrence nazwał prawa Noddacków do odkrycia mazuru widocznymi urojeniami i dodał, że najwyraźniej sobie ten fakt wmówili. Mazur jednak figurował jako pierwiastek chemiczny w tablicy Mendelejewa i podręcznikach do chemii aż do 1949 r., kiedy to w Amsterdamie podczas ustaleń konferencji Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) skreślono go z listy pierwiastków. W 1937 r. Carlo Perrier i Emilio Segrè otrzymali pierwiastek 43 w wyniku reakcji syntezy jądrowej, poprzez bombardowanie metalicznego molibdenu (pierwiastek 42) deuteronami (izotopami wodoru) lub neutronami. Nazwali go Technetem (symbol Tc, z gr. technetos – sztuczny). Ponieważ do produkcji Technetu potrzebny był akcelerator cząstek, uznano za mało prawdopodobne, że Noddackowie rzeczywiście odkryli ten pierwiastek.

Historyk nauki William H. Brock wyjaśnił konkretnie, dlaczego Ida i Walter powinni zostać uznanymi odkrywcami Mazuru. W książce Historia chemii napisał: „Ren został łatwo uznany i niezależnie odkryty w tym samym roku przez innych badaczy, natomiast odkrycie Mazuru okazało się wątpliwe. Małżonkowie Noddack zdołali wydzielić miligramowe próbki Renu z setek kilogramów rud, nie udało się to jednak w przypadku Mazuru. W latach 30., mimo wzmianek o Mazurze w podręcznikach i umieszczaniu go w zestawieniach pierwiastków, na ogół uważano, że dane rentgenowskie nie stanowią dostatecznego dowodu istnienia tego pierwiastka. Sądzono, że Noddackowie pospieszyli się z ogłoszeniem swego odkrycia. Jak dziś wiadomo, pierwiastek 43 (Technet) jest produktem rozszczepienia uranu i wykazano, że rudy badane przez Noddacków zawierały uran w ilości umożliwiającej pojawienie się linii Mazuru (Technetu) w widmach rentgenowskich”.

W 1934 r. włoski fizyk Enrico Fermi stwierdził możliwość produkcji pierwiastków atomowych cięższych od uranu (pierwiastków transuranowych – pierwiastków promieniotwórczych położonych w układzie okresowym pierwiastków za uranem, tj. o liczbach atomowych większych niż 92) po zbombardowaniu uranu neutronami. Fermi stworzył słabe źródło neutronów, bombardując beryl cząsteczkami alfa z radu, zmieniając niektóre atomy w węgiel i uwalniając neutrony. Wykazał, że bombardując tymi neutronami określoną substancję, był w stanie tworzyć różnorodne radioizotopy o krótkim okresie rozpadu. Artykuł Idy pt. On Element 93 sugerował kilka możliwości, m.in. takie, że bombardowanie uranu mogło w rzeczywistości wyprodukować mniejsze jądra. Praca ta jest dziś uważana za historycznie istotną nie tylko dlatego, że prawidłowo wskazała na wadę chemicznego dowodu Fermiego, ale zasugerowała możliwość, iż można sobie wyobrazić, że jądro rozpada się na kilka dużych fragmentów, które oczywiście byłyby izotopami znanych pierwiastków, ale nie byłyby sąsiadami napromieniowanego pierwiastka. W ten sposób zapowiedziała to, co kilka lat później stanie się znane jako rozszczepienie jądra atomowego. Noddack nie przedstawiła jednak żadnego eksperymentalnego dowodu, ani teoretycznej podstawy dla tej możliwości, co przeczyło ówczesnemu rozumieniu fizyki jądrowej i zostało zignorowane. W 1938 r. niemieccy chemicy Otto Hahn i Fritz Strassmann wykazali, że uran rzeczywiście rozpadł się na lżejsze pierwiastki i rozszczepienie jest możliwe. W 1939 r. Noddack potwierdziła swoje wcześniejsze odkrycie rozszczepienia jądra. Hahn i Strassmann odmówili odpowiedzi na zarzuty dotyczące pierwszeństwa odkrycia Noddack, ponieważ nie była ona poważnie postrzegana jako badaczka z powodu fiaska związanego z Mazurem.

W 1935 r. Noddackowie wyjechali na Uniwersytet we Fryburgu, gdzie Ida została mianowana na stanowisko pracownika naukowego. Przez resztę swojej kariery zajmowała stanowisko badacza na uniwersytetach, na których Walter był mianowany profesorem. W 1942 r. Noddackowie przenieśli się na Uniwersytet w Strasburgu w okupowanej przez nazistów Francji. Należy podkreślić, że wszystkie zajmowane przez Idę stanowiska, z wyjątkiem jej pracy w Strasburgu, były nieodpłatne. Kiedy w 1944 r. Strasburg trafił pod francuską kontrolę, Noddackowie wrócili do Niemiec. Po zakończeniu II wojny światowej spędzili kilka lat w Turcji. W 1956 r. ponownie preprowadzili się do Niemiec, by pracować w Państwowym Instytucie Badawczym Geochemii w Bambergu. Ida przeszła na emeryturę w 1968 r. Zmarła 24 września 1978 r. w Bad Neuenahr.

Źródła

1. https://www.britannica.com/science/rhenium

2. https://scientificwomen.net/women/noddack-ida-74

3. https://rinconeducativo.org/es/recursos-educativos/ida-tacke-noddack-la-tres-veces-nominada-al-premio-nobel-que-menciono-por-primera-vez-la-idea-de-la-fision-nuclear/

4. On Element 93, DR IDA NODDACK, Zeitschrift fur Angewandte Chemie, Volume 47, p. 653 (September, 1934).

5. http://piekniejszastronanauki.pl/category/ida-noddack/

Fot. Autorstwa Dome_de, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1570016

KOMENTARZE
news

<Marzec 2024>

pnwtśrczptsbnd
26
27
29
1
2
3
4
6
8
9
10
11
12
16
17
18
20
22
23
24
25
28
29
30
31
Newsletter