Francis William Aston kimdir? Hayatı ve eserleri hakkında bilgi

Francis William Aston kimdir? Hayatı ve eserleri hakkında bilgi: (1877-1945) İngiliz fizik ve kimya bilgini, izotop­ların varlığını kanıtlamış ve bulduğu kütle spektrografıyla birçok atomun izotop yapısını çözümlemiştir. 1 Eylül 1877’de Birmingham’daki Harborne kasabasında doğdu. 1893’te Mason College’da kimya okudu. 1898’de Frankland ile stereokimya alanında araştırmalar yaptı. Bir süre mayalanma olayını incele­dikten sonra, 1900’dc bir biracılık şirketine girdi. Ancak, üniversite ortamından ayrı kalamayaca­ğını anlayınca, 1903’te, artık Birmingham Üniversitesi olan eski okuluna döndü ve çalışmalarını atom fiziği alanında yoğunlaştırdı. 1910’da Cambridge’deki Cavendish Laboratuvarı’nda J.J. Thomson’un asistanı olan ve yaşamının sonuna değin aynı laboratuvarda çalışmalarını sürdüren Aston, izotoplar alanındaki çalışmaları nedeniyle 1922 Nobel Kimya Ödülü’nü kazandı. 1921’de de Londra’daki Royal Society’nin, ardından SSCB Bilimler Akademisi’nin üyeliğine seçildi. Astoronomiyle de ilgilenen Aston, bu amaçla dünyanın çeşitli yörelerine geziler yaptı, 1925’te Sumatra’dan Güneş tacının fotoğrafını çekti. 1932 ve 1936’da Kanada ve Japonya’dan Güneş tutulmalarını izledi. Bilimsel çalışmaları dışında müzikle de uğraştı ve bir süre müzik eleştirmenliği yaptı. 20 Kasım 1945’te Cambridge’de öldü. 19. yy’ın sonlarına doğru X ışınlarının ve radyo­aktifliğin keşfi Aston’ın ilgisini daha okul yıllarında bu konuya çekmişti. 1903’te, düşük basınçlı gaz tüplerinde başlattığı deneyler sonucu, 1908’dc hidro­jen ve helyum dolu bir tüpte yeni bir “birincil katot karanlık bölgesı” keşfetti. Bu olgu bugün Aston’ın adıyla bilinir. J.J. Thomson’un Aston’ı laboratuvarına çağırması bu ilginç araştırmaları nedeniyledir. O sıralarda Thomson düşük basınçlı bir elektrik boşalım tüpüyle deneyler yapıyordu. Elektronlarının bir bö­lümünü ya da tümünü kaybetmiş atomları (pozitif iyonları) ters etkili elektrostatik ve manyetik alanlar­dan geçirerek fotoğraf üzerinde parabolik eğriler elde etmişti. İki yıllık ortak bir çalışma sonucunda iki fizikçi, 1912’de, bu parabolik eğrilerden neonun atom ağırlığı 20 ve 22 olan iki bileşeni olduğunu gözlemlediler. Aston, Soddy’nin geliştirmekte olduğu radyoaktif izotop düşüncesiyle de yakından ilgilendi­ğinden konuyu bu bağlamda araştırmaya koyuldu. 1913’te, kendi geliştirdiği hassas ağırlık ölçüm siste­miyle, neonla aynı özelliklere sahip ancak ondan daha ağır olan neon 22’yi ayırt edebildi; daha sonra neon 21’in de varlığı bulundu.

Aston, I. Dünya Savaşı’nın ardından 1919’da laboratuvara döndüğünde, Thomson’un tüpünden de yararlanarak bir kütle spektrografı (tayfölçer) geliştir­di. Bu alette çok ince bir yarıktan geçen pozitif iyonlar, Thomson’unkinden farklı olarak, aynı düz­lemde yer alan manyetik ve elektrostatik alanlar tarafından saptırılıyordu. Böylelikle bileşenlerine ay­rılan pozitif ışın, gene Thomson’unkinden farklı olarak, bileşenlerinin hızına bağlı olmaksızın, bir fotoğraf düzlemi üzerinde kütle tayfı oluşturuyordu. Aston bu aleti kullanarak önce neonun bir izotop karışımı olduğunu kanıtladı. 1/100 duyarlığındaki bu spektrografı, 1927’de beş kat güçlü bir başkası, 1935’te de 1/200 duyarlığında bir yenisi izledi. Bu denli yetkinleştirdiği buluşuyla Aston, 287 doğal izotoptan 212’sinin varlığını ortaya çıkardı ve böylece yalnız neonun değil, doğadaki elementlerden pek çoğunun izotoplardan oluştuğunu gösterdi. Her ışı­nın ayrı bir kütle/yük oranı olduğu gerçeğinden yola çıkarak birçok elementin atom ağırlığını ölçtü ve 1919’da elementlerin atom ağırlıklarının tamsayı ol­duğunu açıkladı. Bu tamsayı kuralını bozan yalnızca hidrojen atomuydu. Bu olgu üzerinde çalışan Aston, çağdaşı Einstein’ın kütleye enerjinin eşdeğerli olduğu­nu öne süren sınırlı görelilik kuramından esinlenerek izotop atom ağırlığı 1,008 olan hidrojen atomunun helyuma dönüşmesi sırasında kütlesinin büyük bir bölümünün çok güçlü bir enerji olarak açığa çıkacağı­nı düşünmüştü. Nitekim bu düşüncesi atom bombası­nın yapımıyla doğrulandı. Aston, izotopların incelen­mesini ve atom enerjisinin büyük gücünü 1922’de yazdığı Isotopes adlı kitabında açıkladığında, başarısı büyük yankılar uyandırdı. Aynı yıl, kütle spektrografını geliştirmesi ve izotopların varlığını kesinliğe kavuşturması nedeniyle Nobel Kimya Ödülü’nü ka­zandı.

YAPITLAR:

Kaynak: Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi, 9. cilt, Anadolu yayıncılık, 1983