探索科学之路:百年诺贝尔化学奖钩沉
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1922

阿斯顿

Francis Aston

阿斯顿(1877—1945),英国物理学家和化学家,1877年9月1日生于英国伯明翰。曾从事化学教授与研究,随着1895年、1896年X射线和放射现象的相继发现,他于1907年用电流通过充气管产生出X射线。1910年在剑桥大学做化学家汤姆逊爵士的助手,汤姆逊在他的协助下,用氖做实验,发现了非放射性元素有同位素存在。第一次世界大战后,他于1919年研制成新式质谱仪,并测出了氖和其他许多元素都有同位素。他发现了天然存在的287种核素中的217种。1922年,阿斯顿因研制出世界上第一台质谱仪,并用此准确测量出原子量和分子量及发现大量核素和同位素,而获得诺贝尔化学奖。阿斯顿曾任剑桥大学教授,并在著名的卡文迪许实验室工作。阿斯顿于1945年11月20日在英格兰剑桥逝世,享年68岁。

剑桥大学三一学院

阿斯顿长期从事同位素和质谱的研究。阿斯顿在汤姆逊的基础上,改进了测定阳极射线的气体放电装置,设计出包括离子源、分析器和收集器,可以分析同位素并测量其质量及丰度,聚焦性能较高的质谱仪。他用此对许多元素的同位素及其丰度进行了测量,从而肯定了同位素的普遍存在。同时根据对同位素的研究,他提出了元素原子量的整数法则。

阿斯顿不仅是一位杰出的实验家,而且还是一个善于筹集资金且精于经营的实业家。当今剑桥大学三一学院所积累的巨额资产中,部分为阿斯顿当年所筹集。从汤姆逊发现电子到阿斯顿发现非放射性元素的同位素并阐明原子量的整数定律,再到质量亏损(E=Δmc2)与能量守恒定律,从核裂变到核聚变的研究成功,科学技术迅猛发展,不仅爆炸了原子弹、氢弹,而且已经把原子能用于发电和其他用途。它标志着科学技术的发展进入了新的时代。

阿斯顿一生获得诸多荣誉:1922年获英国皇家学会休斯奖章,1938年获英国皇家学会皇家奖章。1936—1945年被选为国际化学联合会核委会主席等。

著作:《汤姆逊新的化学分析方法》(1912)、《分离同位素的可能性》(1919)、《同位素》(1922)、《质谱仪的问题》(1922)、《测定质谱线的照相版》(1923—1925)、《一种新的质谱仪》(1927)、《质谱和同位素》(1933)等。