ٽرپل آرٽ کان اڳ، اهو آهي، مصنوعي تابڪاري جي دريافت بابت

فزڪس جي تاريخ ۾ وقت بوقت "عجيب" سال آهن جڏهن ڪيترن ئي محققن جي گڏيل ڪوششن جي نتيجي ۾ ڪاميابي دريافتن جو هڪ سلسلو آهي. پوءِ 1820ع، بجليءَ جو سال، 1905ع، آئن اسٽائن جي چئن ڪاغذن جو معجزاتي سال، 1913ع، ايٽم جي ساخت جي مطالعي سان لاڳاپيل سال، ۽ آخر ۾ 1932ع، جڏهن فني دريافتن ۽ ترقيءَ جو هڪ سلسلو. ايٽمي طاقت پيدا ڪئي وئي، فزڪس.

نئين شادي

آرين، ميري اسڪوڊوسڪا-ڪيوري ۽ پيئر ڪيوري جي وڏي ڌيءَ، 1897ع ۾ پئرس ۾ پيدا ٿي (1). ٻارهن سالن جي ڄمار تائين، هن جي پرورش گهر ۾ ٿي، هڪ ننڍڙي ”اسڪول“ ۾، جنهن ۾ نامور سائنسدان پنهنجي ٻارن لاءِ ٺاهيل هئا، جنهن ۾ اٽڪل ڏهه شاگرد هئا. استاد هي هئا: ماري اسڪلوڊوسڪا-ڪيري (فزڪس)، پال لانگوين (رياضي)، جين پيرين (ڪيميا)، ۽ انسانيت جا مضمون خاص طور تي شاگردن جي مائرن پاران سيکاريا ويندا هئا. سبق عام طور تي استادن جي گهرن ۾ لڳندا هئا، جڏهن ته ٻار فزڪس ۽ ڪيمسٽري کي حقيقي ليبارٽرين ۾ پڙهندا هئا.

اهڙيءَ طرح فزڪس ۽ ڪيمسٽري جي تعليم عملي ڪمن ذريعي علم حاصل ڪرڻ هئي. هر ڪامياب تجربو نوجوان محققن کي خوش ڪيو. اهي حقيقي تجربا هئا جن کي سمجهڻ ۽ احتياط سان ڪرڻ جي ضرورت هئي، ۽ ميري ڪيوري جي ليبارٽري ۾ ٻارن کي مثالي ترتيب ۾ رکڻو هو. نظرياتي ڄاڻ به حاصل ڪرڻي هئي. اهو طريقو، جيئن هن اسڪول جي شاگردن جي قسمت، بعد ۾ سٺا ۽ شاندار سائنسدان، اثرائتو ثابت ٿيا.

2. فريڊرڪ جوليوٽ (فوٽو هارڪوٽ)

ان کان علاوه، ارينا جي ڏاڏي، هڪ ڊاڪٽر، پنهنجي پيء جي يتيم پوٽي لاء گهڻو وقت وقف ڪيو، هن جي قدرتي سائنس جي تعليم کي تفريح ڪرڻ ۽ اضافي ڪرڻ. 1914ع ۾، آئرن اڳواٽ ڪاليج Sévigné مان گريجوئيشن ڪئي ۽ Sorbonne ۾ رياضي ۽ سائنس جي فيڪلٽي ۾ داخل ٿي. اها پهرين عالمي جنگ جي شروعات سان ٺهڪي اچي ٿي. 1916ع ۾ هوءَ پنهنجي ماءُ سان شامل ٿي وئي ۽ هنن گڏجي فرينچ ريڊ ڪراس ۾ ريڊيوولوجيڪل سروس منظم ڪئي. جنگ کان پوء، هوء هڪ بيچل جي ڊگري حاصل ڪئي. 1921 ع ۾، سندس پهريون سائنسي ڪم شايع ڪيو ويو. هو مختلف معدنيات مان ڪلورين جي ايٽمي ماس جي تعين لاءِ وقف هو. هن جي وڌيڪ سرگرمين ۾، هن پنهنجي ماء سان ويجهي ڪم ڪيو، ريڊيويڪليت سان معاملو ڪيو. هن جي ڊاڪٽريٽ جي مقالي ۾، 1925 ۾ دفاع ڪيو ويو، هن پولونيم ذريعي الفا ذرات جو اڀياس ڪيو.

فريڊرڪ جوليوٽ 1900ع ۾ پئرس ۾ ڄائو (2). اٺن سالن جي عمر کان وٺي، هن سو ۾ اسڪول ۾ شرڪت ڪئي، هڪ بورڊنگ اسڪول ۾ رهندو هو. ان وقت، هن راندين کي ترجيح ڏني، خاص طور تي فٽبال. ان کان پوءِ هن ٻن هاءِ اسڪولن ۾ داخلا ورتي. ائرين ڪيوري وانگر، هن پنهنجي پيء کي جلدي وڃائي ڇڏيو. 1919ع ۾ هن École de Physique et de Chemie Industrielle de la Ville de Paris (پيرس شهر جي صنعتي فزڪس ۽ صنعتي ڪيمسٽري جو اسڪول) جو امتحان پاس ڪيو. هن 1923ع ۾ گريجوئيشن ڪئي. هن جي پروفيسر، پال لانگوين، فريڊرڪ جي صلاحيتن ۽ فضيلت جي سکيا. 15 مهينن جي فوجي سروس کان پوء، Langevin جي حڪم تي، هن کي راڪيفيلر فائونڊيشن جي گرانٽ سان ريڊيم انسٽيٽيوٽ ۾ Marie Skłodowska-Curie جو ذاتي ليبارٽري اسسٽنٽ مقرر ڪيو ويو. اتي هن Irene Curie سان ملاقات ڪئي، ۽ 1926 ع ۾ نوجوان ماڻهن سان شادي ڪئي.

فريڊرڪ 1930ع ۾ اليڪٽرڪ ڪيمسٽري آف ريڊيويڪل عناصرن تي ڊاڪٽريٽ جو مقالو مڪمل ڪيو. ٿورڙو اڳ، هن پنهنجي دلچسپين کي پنهنجي زال جي تحقيق تي ڌيان ڏنو هو، ۽ فريڊرڪ جي ڊاڪٽر جي مقالي جو دفاع ڪرڻ کان پوء، انهن اڳ ۾ ئي گڏجي ڪم ڪيو. انهن جي پهرين اهم ڪاميابين مان هڪ پولونيم جي تياري هئي، جيڪو الفا ذرڙن جو هڪ مضبوط ذريعو آهي، يعني. هيليم nuclei.(₂⁴هن). انهن هڪ غير يقيني طور تي مراعات يافته پوزيشن کان شروع ڪيو، ڇاڪاڻ ته اها ميري ڪيوري هئي جنهن پنهنجي ڌيء کي پولونيم جو وڏو حصو فراهم ڪيو. ليو ڪوارسڪي، سندن پوئين ساٿي، هنن کي هن ريت بيان ڪيو: ارينا ”هڪ بهترين ٽيڪنيشن“ هئي، ”هوءَ ڏاڍي سهڻي ۽ احتياط سان ڪم ڪندي هئي“، ”هوءَ تمام گهڻي سمجهي ٿي ته هوءَ ڇا ڪري رهي هئي. هن جي مڙس کي "هڪ وڌيڪ شاندار، وڌيڪ تيز تخيل" هو. "انهن هڪ ٻئي کي مڪمل طور تي مڪمل ڪيو ۽ ان کي ڄاڻو." سائنس جي تاريخ جي نقطي نظر کان، انھن لاء سڀ کان دلچسپ ٻه سال هئا: 1932-34.

انهن تقريبن نيوٽران دريافت ڪيو

"تقريبا" تمام گهڻو اهم آهي. انهن کي هن ڏکوئيندڙ حقيقت بابت جلد ئي معلوم ٿيو. 1930ع ۾ برلن ۾ ٻه جرمن - والٽر بوٿ i هوبرٽ بيڪر - تحقيق ڪئي وئي ته هلڪو ايٽم ڪيئن هلن ٿا جڏهن الفا ذرات سان بمباري ڪئي وئي. بيريليم شيلڊ (₄⁹ٿي) جڏهن الفا ذرڙن سان بمباري ڪئي وئي ته انتهائي تيز ۽ تيز توانائي واري تابڪاري خارج ٿي. تجربا ڪندڙن جي مطابق، هي تابڪاري مضبوط برقي مقناطيسي تابڪاري هجڻ گهرجي.

هن مرحلي تي، ارينا ۽ فريڊرڪ مسئلو سان ڊيل ڪيو. الفا ذرات جو انهن جو ذريعو سڀ کان وڌيڪ طاقتور هو. انهن رد عمل جي شين جو مشاهدو ڪرڻ لاءِ ڪلائوڊ چيمبر استعمال ڪيو. جنوري 1932 جي آخر ۾، انهن عوامي طور تي اعلان ڪيو ته اهي گاما شعاع آهن جيڪي هائيڊروجن تي مشتمل هڪ مادي مان اعلي توانائي واري پروٽون کي ڇڪيندا آهن. انهن کي اڃا سمجهه ۾ نه آيو هو ته انهن جي هٿن ۾ ڇا آهي ۽ ڇا ٿي رهيو آهي.. پڙهڻ کان پوء جيمس چاڊوڪ (3) ڪيمبرج ۾ هن فوري طور تي ڪم ڪرڻ شروع ڪيو، اهو سوچيو ته اهو هرگز گاما تابڪاري نه آهي، پر رترفورڊ ڪيترن ئي سال اڳ نيوٽران جي اڳڪٿي ڪئي هئي. تجربن جي هڪ سلسلي کان پوءِ، هو نيوٽران جي مشاهدي جو قائل ٿيو ۽ ڏٺائين ته ان جو ماس پروٽان جي برابر آهي. 17 فيبروري 1932ع تي هن جرنل نيچر ۾ ”نيوٽران جو ممڪنه وجود“ جي عنوان سان هڪ نوٽ جمع ڪرايو.

اهو اصل ۾ هڪ نيوٽران هو، جيتوڻيڪ چاڊوڪ يقين ڪيو ته نيوٽران هڪ پروٽان ۽ هڪ اليڪٽران مان ٺهيل آهي. صرف 1934 ۾ هن سمجهي ورتو ۽ ثابت ڪيو ته نيوٽران هڪ ابتدائي ذرو آهي. چاڊوڪ کي 1935ع ۾ فزڪس جو نوبل انعام ڏنو ويو. ان احساس جي باوجود ته اهي هڪ اهم دريافت وڃائي چڪا هئا، جوليوٽ-ڪيوريز هن علائقي ۾ پنهنجي تحقيق جاري رکي. هنن محسوس ڪيو ته هي رد عمل نيوٽرانن کان علاوه گاما شعاع به پيدا ڪري ٿو، تنهن ڪري هنن ائٽمي ردعمل لکيو:

، جتي Ef گاما-ڪانٽم جي توانائي آهي. سان گڏ اهڙا تجربا ڪيا ويا ₉¹⁹F.

ٻيهر کولڻ کان محروم

پوزيٽران جي دريافت کان ڪجهه مهينا اڳ، جوليوٽ ڪيوري وٽ ٻين شين سان گڏ، هڪ مڙيل رستي جون تصويرون به هيون، ڄڻ ته اهو هڪ اليڪٽران هو، پر اليڪٽران جي سامهون رخ ۾ موڙي رهيو هو. تصويرون هڪ مقناطيسي فيلڊ ۾ واقع هڪ فوگ چيمبر ۾ ورتو ويو. ان جي بنياد تي، جوڙو اليڪٽرانن جي ٻن طرفن ۾ وڃڻ بابت ڳالھايو، ماخذ کان ۽ ماخذ تائين. حقيقت ۾، "ذريعو جي طرف" جي هدايت سان لاڳاپيل اهي پوزيٽرون هئا، يا مثبت اليڪٽران ماخذ کان پري ٿي رهيا هئا.

ان دوران، آمريڪا ۾ 1932 جي اونهاري جي آخر ۾، ڪارل ڊيوڊ اينڊرسن (4)، سويڊن جي مهاجرن جو پٽ، هڪ مقناطيسي ميدان جي اثر هيٺ ڪڪر جي ڪمري ۾ ڪائناتي شعاعن جو اڀياس ڪيو. ڪائناتي شعاعون ڌرتيءَ تي ٻاهران اچن ٿيون. اينڊرسن، ذرڙن جي هدايت ۽ حرڪت کي يقيني بڻائڻ لاءِ، چيمبر جي اندر ذرات کي ڌاتو جي پليٽ ذريعي گذريو، جتي انهن ڪجهه توانائي وڃائي ڇڏيو. 2 آگسٽ تي، هن هڪ پيچرو ڏٺو، جنهن کي هن بلاشبہ هڪ مثبت اليڪٽران طور تعبير ڪيو.

اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته Dirac اڳ ۾ ئي هڪ اهڙي ذري جي نظرياتي وجود جي اڳڪٿي ڪئي هئي. بهرحال، اينڊرسن ڪائناتي شعاعن جي مطالعي ۾ ڪنهن به نظرياتي اصولن جي پيروي نه ڪئي. ان حوالي سان هن پنهنجي دريافت کي حادثو قرار ڏنو.

ٻيهر، Joliot-Curie هڪ ناقابل ترديد پيشو سان گڏ رکڻو پيو، پر هن علائقي ۾ وڌيڪ تحقيق ڪئي. هنن ڏٺا ته گاما-ري ڦوٽون هڪ ڳري نيوڪليس جي ويجهو غائب ٿي سگهن ٿا، هڪ اليڪٽران-پوزيٽرون جوڙو ٺاهي، ظاهري طور تي آئن اسٽائن جي مشهور فارمولا E = mc2 ۽ توانائي ۽ رفتار جي تحفظ جي قانون مطابق. بعد ۾، فريڊرڪ پاڻ ثابت ڪيو ته هڪ اليڪٽران-پوزيٽران جي جوڙي جي غائب ٿيڻ جو عمل آهي، جيڪو ٻن گاما ڪوانٽا کي جنم ڏئي ٿو. اليڪٽران-پوزيٽران جي جوڙي مان پوزيٽرانن کان علاوه، انهن وٽ ايٽمي رد عمل مان پوزيٽرون به هئا.

5. ستين سولوي ڪانفرنس، 1933

اڳين قطار ۾ ويٺي: Irene Joliot-Curie (ٻيو کاٻي کان)،

ماريا اسڪوڊووسڪا-ڪيوري (پنجون کاٻي کان)، ليس ميٽينر (ساڄي کان ٻيو).

مصنوعي تابڪاري

مصنوعي تابڪاري جي دريافت ڪو فوري عمل نه هو. فيبروري 1933 ۾، ايلومينيم، فلورائن ۽ پوءِ سوڊيم کي الفا ذرڙن سان بمباري ڪندي، جوليٽ نيوٽران ۽ اڻڄاتل آئسوٽوپس حاصل ڪيا. جولاءِ 1933ع ۾، هنن اعلان ڪيو ته، ايلومينيم کي الفا ذرڙن سان شعاع ڪرڻ سان، هنن نه رڳو نيوٽران، پر پوزيٽران پڻ ڏٺو. آئرن ۽ فريڊرڪ جي مطابق، هن ايٽمي ردعمل ۾ پوزيٽرون اليڪٽران-پوزيٽرون جوڑوں جي ٺهڻ جي نتيجي ۾ نه ٺهي سگهيا هئا، پر ايٽمي نيوڪليس مان اچڻ گهرجن.

ستين سولوي ڪانفرنس (5) 22-29 آڪٽوبر 1933ع تي برسلز ۾ ٿي. ان ۾ 41 فزڪس جي ماهرن شرڪت ڪئي، جن ۾ دنيا جي هن شعبي ۾ سڀ کان وڌيڪ نامور ماهر شامل هئا. جوليوٽ پنهنجن تجربن جي نتيجن کي ٻڌايو، جنهن ۾ چيو ويو آهي ته الفا شعاعن سان بوران ۽ ايلومينيم کي شعاع ڪرڻ سان يا ته نيوٽران پيدا ٿئي ٿو پوزيٽران يا پروٽان.. هن ڪانفرنس ۾ ليزا ميٽينر هن چيو ته ايلومينيم ۽ فلورائن جي ساڳي تجربن ۾، هن کي ساڳيو نتيجو نه مليو. تفسير ۾، هوء پئرس کان جوڙي جي راء کي حصيداري نه ڪيو ته پوزيٽرن جي اصليت جي ايٽمي فطرت بابت. بهرحال، جڏهن هوء برلن ۾ ڪم تي واپس آئي، هن ٻيهر اهي تجربا ڪيا، ۽ 18 نومبر تي، جوليوٽ-ڪيوري ڏانهن هڪ خط ۾، هن تسليم ڪيو ته هاڻي، هن جي راء ۾، پوزيٽرون حقيقت ۾ نيوڪيوس مان نڪرندا آهن.

ان کان علاوه، هن ڪانفرنس فرانسس پيرين، پيرس مان سندن پير ۽ سٺو دوست، پوزيٽرن جي موضوع تي ڳالهايو. تجربن مان اهو معلوم ٿيو ته انهن پوزيٽرن جو هڪ مسلسل اسپيڪٽرم حاصل ڪيو، جيڪو قدرتي تابڪاري خرابي ۾ بيٽا ذرڙن جي اسپيڪٽرم وانگر آهي. پوزيٽران ۽ نيوٽرانن جي توانائيءَ جو وڌيڪ تجزيو ڪندي پيرين ان نتيجي تي پهتو ته هتي ٻن اخراجن ۾ فرق ڪرڻ گهرجي: پهريون، نيوٽرانن جو اخراج، ان سان گڏ هڪ غير مستحڪم نيوڪلئس جي ٺهڻ سان، ۽ پوءِ هن مرڪز مان پوزيٽران جو اخراج.

ڪانفرنس کان پوءِ جوليوٽ انهن تجربن کي ٻن مهينن لاءِ روڪي ڇڏيو. ۽ پوء، ڊسمبر 1933 ع ۾، Perrin ان معاملي تي سندس راء شايع ڪيو. ساڳئي وقت، ڊسمبر ۾ پڻ اينريڪو فرمي Beta decay جو نظريو پيش ڪيو. اهو تجربو جي تشريح لاء هڪ نظرياتي بنياد طور ڪم ڪيو. 1934 جي شروعات ۾، فرانسيسي راڄڌاني کان جوڙو پنهنجن تجربن کي ٻيهر شروع ڪيو.

ٺيڪ 11 جنوري تي، خميس جي دوپہر، فريڊرڪ جوليٽ ايلومينيم ورق ورتو ۽ 10 منٽن تائين الفا ذرات سان بمباري ڪئي. پهريون ڀيرو، هن هڪ Geiger-Muller ڪائونٽر استعمال ڪيو معلوم ڪرڻ لاء، ۽ نه ته فوگ چيمبر، جيئن اڳ. هن کي اهو ڏسي حيرت ٿي ته جيئن هن ورق مان الفا ذرڙن جو ماخذ ڪڍي ڇڏيو، پوزيٽران جي ڳڻپ بند نه ٿي، ڳڻپيندڙ انهن کي ڏيکاريندا رهيا، رڳو انهن جو تعداد تيزيءَ سان گهٽجي ويو. هن اڌ زندگي کي 3 منٽ ۽ 15 سيڪنڊن جو اندازو لڳايو. ان کان پوء هن ورق تي گرڻ واري الفا ذرڙن جي توانائي کي گھٽائي ڇڏيو ان جي رستي ۾ هڪ ليڊ بريڪ رکي. ۽ اهو گهٽ پوزيٽرون مليا، پر اڌ زندگي تبديل نه ڪئي.

ان کان پوءِ هن بوران ۽ ميگنيشيم کي ساڳئي تجربن جي تابع ڪيو، ۽ بالترتيب 14 منٽ ۽ 2,5 منٽن جي انهن تجربن ۾ اڌ زندگيون حاصل ڪيون. تنهن کان پوءِ، هائيڊروجن، ليٿيم، ڪاربان، بيريليم، نائٽروجن، آڪسيجن، فلورائن، سوڊيم، ڪلسيم، نڪل ۽ چانديءَ تي اهڙا تجربا ڪيا ويا، پر هن کي ايلومينيم، بوران ۽ ميگنيشيم جهڙو هڪجهڙو رجحان نظر نه آيو. Geiger-Muller counter مثبت ۽ منفي چارج ٿيل ذرات جي وچ ۾ فرق نٿو ڪري، تنهنڪري فريڊرڪ جوليوٽ پڻ تصديق ڪئي ته اهو اصل ۾ مثبت اليڪٽرانن سان تعلق رکي ٿو. هن تجربي ۾ ٽيڪنيڪل پاسو به اهم هو، يعني الفا ذرڙن جي مضبوط ماخذ جي موجودگي ۽ هڪ حساس چارج ٿيل پارٽيڪل ڪائونٽر جو استعمال، جهڙوڪ گيگر-مولر ڪائونٽر.

جيئن اڳ ۾ Joliot-Curie جوڙو وضاحت ڪري چڪو آهي، پوزيٽران ۽ نيوٽران هڪ ئي وقت ائٽمي تبديليءَ جي مشاهدي ۾ آزاد ٿين ٿا. هاڻي، فرانسس پيرين جي تجويزن تي عمل ڪندي ۽ فرمي جي خيالن کي پڙهي، جوڙو ان نتيجي تي پهتو ته پهريون ايٽمي رد عمل هڪ غير مستحڪم نيوڪليس ۽ هڪ نيوٽران پيدا ڪيو، ان کان پوءِ بيٽا پلس ڊڪي ان غير مستحڪم نيوڪليس جو. تنهن ڪري اهي هيٺيان ردعمل لکي سگهن ٿا:

جوليوٽس ڏٺو ته نتيجي ۾ پيدا ٿيندڙ تابڪاري آاسوٽوپس فطرت ۾ موجود هجڻ لاءِ اڌ زندگيون تمام مختصر آهن. انهن پنهنجن نتيجن جو اعلان 15 جنوري 1934ع تي هڪ مضمون ۾ ڪيو، جنهن جو عنوان هو ”ريڊيو ايڪٽيٽي جو نئون قسم“. فيبروري جي شروعات ۾، اهي گڏ ڪيل ننڍي مقدار مان پهرين ٻن رد عملن مان فاسفورس ۽ نائٽروجن کي سڃاڻڻ ۾ ڪامياب ٿي ويا. جلد ئي اها اڳڪٿي ڪئي وئي ته ايٽمي بمباري جي رد عمل ۾ وڌيڪ تابڪاري آئسوٽوپس پيدا ٿي سگهن ٿا، پروٽان، ڊيوٽرون ۽ نيوٽران جي مدد سان. مارچ ۾، اينريڪو فرمي شرط لڳايو ته اهڙا ردعمل جلد ئي نيوٽران استعمال ڪندي ڪيا ويندا. هن جلد ئي پاڻ شرط کٽي ورتي.

ارينا ۽ فريڊرڪ کي 1935ع ۾ ڪيميا جو نوبل انعام ”نئين تابڪاري عنصرن جي ٺهڻ“ تي ڏنو ويو. هن دريافت مصنوعي طور تي تابڪاري آاسوٽوپس جي پيداوار لاء رستو هموار ڪيو، جن کي بنيادي تحقيق، دوا ۽ صنعت ۾ ڪيترائي اهم ۽ قيمتي ايپليڪيشن مليا آهن.

آخرڪار، اهو ذڪر ڪرڻ جي قابل آهي آمريڪا جي فزيڪسٽسٽس، ارنسٽ لارنس برڪلي جي ساٿين ۽ پاساڊينا جي محققن سان، جن ۾ هڪ قطب هو، جيڪو انٽرن شپ تي هو. آندري سلطان. ڳڻپيندڙن پاران دالن جي ڳڻپ جو مشاهدو ڪيو ويو، جيتوڻيڪ ايڪسيليٽر اڳ ئي ڪم ڪرڻ بند ڪري چڪو هو. انهن کي اهو شمار پسند نه آيو. تنهن هوندي، انهن کي اهو احساس نه هو ته اهي هڪ اهم نئين رجحان سان معاملو ڪري رهيا هئا ۽ انهن کي صرف مصنوعي ريڊيويڪيشن جي دريافت جي کوٽ هئي ...