Frederick Soddy Fatos


O químico inglês Frederick Soddy (1877-1956) participou das descobertas da desintegração atômica e da produção de hélio durante a decadência radioativa e introduziu o termo “isótopo” à ciência nuclear.<

Frederick Soddy nasceu em Eastbourne, Sussex, em 2 de setembro de 1877. Ele estudou no Eastbourne College; University College, Aberystwyth; e Merton College, Oxford, onde em 1898 recebeu sua graduação em química.

Estudos de Radioatividade em Montreal

A Soddy aceitou uma manifestação em química na Universidade McGill, Montreal, Soddy se viu cada vez mais atraído pelo trabalho que estava sendo feito por Ernest Rutherford, então professor de física na universidade. Ele se juntou à equipe de Rutherford e trouxe a ela sua valiosa experiência como químico.

Em um estudo da radioatividade do tório, Rutherford e Soddy adicionaram amônia a uma solução de sal de tório, precipitando assim o hidróxido de tório. Quando o material insolúvel tinha sido filtrado, a solução restante ainda apresentava radioatividade. Eles estabeleceram que isto se devia a uma substância altamente radioativa que eles chamavam de tório-X. Foram feitas medições detalhadas da radioatividade da solução e da precipitação durante várias semanas, e ficou claro que diferentes espécies químicas estavam envolvidas no processo de decaimento radioativo durante o período estudado.

Outras evidências de um tipo estranhamente novo de desintegração vieram do exame de Rutherford e Soddy sobre o comportamento do urânio, que quando puro, emitia apenas partículas alfa. A emissão beta freqüentemente encontrada deve, portanto, vir de alguma outra substância. Rutherford já havia notado uma emanação gasosa do tório; agora, com Soddy, ele sugeriu que ele pertencia ao gás inerte

família. Além disso, eliminaram todas as dúvidas sobre a existência de uma emanação semelhante do rádio, condensando-o com ar líquido.

Soddy, que há muito tempo se interessava pelo problema histórico da alquimia, agora usava o termo alquímico “transmutação” para descrever as mudanças que são acompanhadas pela emissão radioativa. Rutherford adotou o conceito, e em 1903 eles anunciaram a teoria geral da desintegração radioativa. Eles propuseram que a radioatividade era um fenômeno atômico e que a radiação era um acompanhamento das transmutações químicas dos próprios átomos. Esta teoria, embora muitas vezes com o nome de Rutherford, era na verdade um produto da atividade conjunta de Rutherford e Soddy.

Estudos de hélio em Londres

Em 1903 Soddy deixou Montreal para Londres, atraído pela reputação de Sir William Ramsay no University College. Soddy estava ansioso para estudar mais a fundo os gases associados aos materiais radioativos. O laboratório de Ramsay, aclamado internacionalmente pela adição dos gases inertes à tabela periódica, era quase o único lugar onde quantidades mínimas de gases raros podiam ser examinadas com sucesso.

Ramsay havia adquirido recentemente uma pequena quantidade de brometo de rádio, e ele e Soddy examinaram as emanações gasosas que foram bombeadas. Após a remoção do oxigênio e de outros gases comuns, o resíduo foi examinado espectroscopicamente. Foi constatado que ele dava o mesmo espectro que o hélio. Quando o gás foi resfriado por ar líquido para remover o hélio, o resíduo, como esperado, não deu nenhum espectro de hélio; mas após alguns dias a linha de hélio reapareceu. Claramente o hélio havia se formado como um produto de decaimento radioativo. Soddy concluiu que o hélio originou-se com as partículas alfa, que eram, portanto, núcleos de hélio— uma visão mais tarde confirmada por Rutherford. Ramsay e Soddy mostraram que as outras emanações gasosas eram verdadeiros gases inertes.

Definindo o Isótopo em Glasgow

Em 1904 Soddy mudou-se para a Universidade de Glasgow para assumir um compromisso especial como professor de físico-química (incluindo radioquímica). Durante seus primeiros anos, ele fez um progresso constante na purificação de materiais radioativos. Em 1908 ele se casou com Winifred Beilby, filha única de George Beilby da Cassell Gold Extracting Company, que forneceu apoio financeiro para um programa de pesquisa no qual Soddy estava envolvido, envolvendo métodos de extração para possíveis substitutos para o rádio. Este projeto produziu poucos resultados de importância.

Em 1910 Soddy voltou sua atenção para os radioelementos de curta duração, colaborando com Alexander Fleck. Eles decidiram estabelecer as características químicas de cada membro conhecido da série de desintegração. Eles mostraram que em vários casos um número de intermediários eram quimicamente idênticos e inseparáveis entre si, mas sofreram decadência radioativa de formas bem diferentes. Assim, propriedades químicas idênticas foram mostradas pelo rádio-B, tório-B, actínio-B, e chumbo.

A primeira generalização do Soddy sobre estes mistérios veio em sua regra que a perda de uma partícula alfa de um átomo com um

O número par na tabela periódica produz um átomo com o próximo número par mais baixo. Em mudanças subsequentes, entretanto, quando não houver emissão alfa, poderá ocorrer uma reversão para a “família” original, e os produtos serão quimicamente inseparáveis da matéria prima, mesmo que os pesos atômicos variem. Complementar a esta regra das partículas alfa é aquela que em emissões beta um átomo sobe um lugar na tabela periódica. Em 1913 Soddy combinou as regras alfa e beta na lei de deslocamento do grupo: uma emissão alfa causa um deslocamento dois lugares atrás na tabela periódica, e uma emissão beta causa um deslocamento um lugar mais adiante. Portanto, uma seqüência de emissões alfa-beta-beta significaria um retorno ao lugar original na tabela.

O conceito subjacente, de que mais de um tipo de átomo poderia ser atribuído ao mesmo “espaço” químico, era ousado e revolucionário. Em dezembro de 1913, Soddy levou a questão à cabeça escrevendo uma carta para Natureza na qual ele propôs que tais espécies quimicamente inseparáveis deveriam ser chamadas de “isótopos”. Na linguagem moderna, eles diferem uns dos outros em massa, mas não em carga nuclear geral. A lei de deslocamento de grupo e o conceito relacionado de isótopo foram logo confirmados.

Em 1914 Soddy tornou-se professor de Química em Aberdeen. Suas fortunas aqui foram imediata e drasticamente afetadas pela guerra. Ele pôde completar parte do trabalho iniciado em Glasgow, mas suas pesquisas radioquímicas foram prematuramente interrompidas pelas exigências especiais da guerra feitas a seus laboratórios.

Oxford e Aposentadoria

Com o fim da guerra, o futuro era uma grande promessa para os estudos radioquímicos na Grã-Bretanha. Em 1919 Soddy foi nomeado professor de química inorgânica e físico-química de Lee na Universidade de Oxford. Dois anos depois ele recebeu o Prêmio Nobel de Química por suas contribuições à radioquímica e, particularmente, ao conceito de isótopos.

Esperava-se amplamente que, sob a liderança de Soddy, surgisse em Oxford uma escola britânica de radioquímica que complementaria o trabalho dos físicos atômicos do Laboratório Cavendish em Cambridge. Infelizmente, isto não seria assim, pois sua produção de trabalho original na ciência era insignificante. Em 1936, ele renunciou a sua cadeira. A morte de sua esposa sem dúvida contribuiu para seu descontentamento, mas isto não pode explicar a medida total de seu aparente desencanto com o trabalho experimental.

Soddy era um escritor extremamente talentoso e, até certo ponto, seus dons literários podem ter interferido em suas pesquisas de laboratório. Seu primeiro livro, Radioatividade, apareceu em 1904. Por muitos anos, começando em 1904, ele contribuiu com artigos sobre radioatividade para a Annual Reports da Sociedade Química. A Interpretação de Radium (1909) foi um tratado popular derivado muito de suas palestras em Glasgow. A Química dos Radioelementos (1910) foi um resumo conciso e confiável da posição contemporânea. Trabalhos posteriores incluíram A Interpretação do Átomo (1932) e A História da Energia Atômica (1947). Ele também escreveu vários livros sobre teoria econômica. Ele morreu em 21 de setembro de 1956, em Brighton.

Leitura adicional sobre Frederick Soddy

Muriel Howarth, Pioneer Research on the Atom (1958), contém uma biografia de Soddy. A Royal Society of London, Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, vol. 3 (1957), tem uma biografia de Soddy de Sir Alexander Fleck. Material adicional está em Henry A. Boorse e Lloyd Motz, eds., The World of the Atom (2 vols., 1966).

Fontes Biográficas Adicionais

Frederick Soddy (1877-1956): pioneiro em radioquímica, Dordrecht; Boston: D. Reidel Pub. Co.; Hingham, MA, EUA: Vendido e distribuído nos EUA e Canadá pela Kluwer Academic Publishers, 1986.

Merricks, Linda, O mundo fez novo: Frederick Soddy, ciência, política, e meio ambiente, Nova York: Oxford University Press, 1996.


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