Ida Noddack - Ida Noddack

Ida Noddack
Ida Noddack-Tacke.png
Nascer
Ida Tacke

25 de fevereiro de 1896
Faleceu 24 de setembro de 1978 (24/09/1978)(com 82 anos)
Cidadania Alemanha
Alma mater Universidade Técnica de Berlim
Conhecido por Rênio , fissão nuclear
Prêmios Medalha Liebig Medal
Scheele
Carreira científica
Campos Químico e Físico
Instituições Allgemein Elektrizität Gesellschaft, Berlim; Siemens e Halske , Berlim; Physikalische Technische Reichsanstalt, Berlim; Universidade de Friburgo , Universidade de Estrasburgo ; Staatliche Forschungs Institut für Geochemie, Bamberg

Ida Noddack (25 de fevereiro de 1896 - 24 de setembro de 1978), nascida Tacke , era uma química e física alemã . Em 1934, ela foi a primeira a mencionar a ideia, mais tarde chamada de fissão nuclear . Com seu marido - Walter Noddack - e Otto Berg, ela descobriu o elemento 75, o rênio . Ela foi indicada três vezes para o Prêmio Nobel de Química .

Fundo

Ida Tacke nasceu em Lackhausen (hoje em dia uma parte da cidade de Wesel ) na região do norte do Reno em 1896. Ela descreveu como escolheu seu caminho de estudo afirmando, "já que eu não queria ser professora de jeito nenhum, e a pesquisa e a indústria empregavam proporcionalmente menos físicos naquela época, decidi me tornar um químico - uma decisão que foi bem recebida por meu pai, que era dono de uma pequena fábrica de verniz na região do Baixo Reno . " Ela optou por estudar na Universidade Técnica de Berlim porque foi atraída por seus programas longos e exigentes. Ela entrou na escola em 1915, seis anos depois que as mulheres puderam estudar em todas as universidades de Berlim . Nove dos oitenta e cinco membros de sua classe estudaram química. Em 1918, ela se formou na Universidade com um diploma em engenharia química e metalúrgica, especificamente em anidridos de ácidos graxos alifáticos superiores . Ela foi uma das primeiras mulheres na Alemanha a estudar química e fez parte de uma das primeiras gerações de alunas na Alemanha. Além disso, a porcentagem de mulheres que estudam química aumentou de 3% antes da Primeira Guerra Mundial para 35% durante a guerra. Depois de se formar, ela trabalhou no laboratório de química da fábrica de turbinas de Berlim da AEG , empresa afiliada à General Electric nos Estados Unidos.

O prédio em que ela trabalhava, projetado por Peter Behrens , era mundialmente famoso e parecia uma turbina. Ela conheceu seu marido, Walter Noddack , na Universidade Técnica de Berlim, enquanto ele trabalhava como pesquisador. Eles se casaram em 1926. Antes e depois do casamento, trabalharam como parceiros, uma "Arbeitsgemeinschaft" ou "unidade de trabalho".

Ficão nuclear

Noddack criticou corretamente as provas químicas de Enrico Fermi em seus experimentos de bombardeio de nêutrons de 1934, a partir dos quais ele postulou que elementos transurânicos poderiam ter sido produzidos. Essa teoria foi amplamente aceita por alguns anos. No entanto, o artigo de Noddack "On Element 93" sugeriu uma série de possibilidades, mas centrou-se na falha de Fermi em eliminar quimicamente todos os elementos mais leves do que o urânio em suas provas, ao invés de apenas chumbo. O artigo é considerado historicamente significativo hoje não apenas porque ela apontou corretamente a falha na prova química de Fermi, mas porque ela sugeriu a possibilidade de que "é concebível que o núcleo se quebre em vários fragmentos grandes, que seriam, é claro, isótopos de elementos conhecidos mas não seriam vizinhos do elemento irradiado. " Ao fazer isso, ela pressagiou o que seria conhecido alguns anos depois como fissão nuclear . No entanto, a teoria de Noddack não exibiu prova experimental ou uma base teórica para essa possibilidade. Portanto, o papel foi geralmente ignorado e ridicularizado por outros, apesar do fato de que ela estava certa. Vários cientistas alemães, como Otto Hahn , consideraram o trabalho de Noddack "ridículo". A posição de uma mulher no local de trabalho vinha diminuindo há anos devido ao crash de Wall Street em 1929. Em 1932, uma lei alemã, imitando outras na Europa, foi posta em prática que obrigava as mulheres casadas a deixarem seus empregos e se tornarem donas de casa para que houvesse mais vagas disponíveis para os homens. Noddack conseguiu escapar dessa lei devido ao seu status de "colaboradora não remunerada". Isso pode ter feito com que ela fosse menosprezada pelos homens no campo, pois ela só era capaz de trabalhar devido a esta lacuna.

A ideia de Noddack de fissão nuclear não foi confirmada até muito mais tarde. Experimentos ao longo de uma linha semelhante à de Fermi, por Irène Joliot-Curie , Frédéric Joliot-Curie e Pavle Savić em 1938 levantaram o que eles chamaram de "dificuldades de interpretação" quando os supostos transurânicos exibiram as propriedades de terras raras em vez de elementos adjacentes. Por fim, em 17 de dezembro de 1938, Otto Hahn e Fritz Strassmann forneceram provas químicas de que os elementos transurânicos anteriormente presumidos eram isótopos de bário, e Hahn escreveu esses resultados empolgantes para sua colega exilada Lise Meitner , explicando o processo como um "estouro" do urânio núcleo em elementos mais leves. Meitner e Otto Frisch utilizaram a hipótese da gota líquida de Fritz Kalckar e Niels Bohr (proposta pela primeira vez por George Gamow em 1935) para fornecer um primeiro modelo teórico e prova matemática do que Frisch cunhou a fissão nuclear . Frisch também verificou experimentalmente a reação de fissão por meio de uma câmara de nuvem, confirmando a liberação de energia. Portanto, a hipótese original de Noddack foi finalmente aceita.

Descoberta de elemento

Noddack e seu futuro marido procuraram os então ainda desconhecidos elementos 43 e 75 no Physikalisch-Technische Reichsanstalt . Em 1925, eles publicaram um artigo (Zwei neue Elemente der Mangangruppe, Chemischer Teil) e chamaram os novos elementos de rênio (75) e masurium (43). Eles chamaram os elementos de rênio em relação ao local de nascimento de Ida e masurium em homenagem ao seu. Depois que os cientistas ficaram céticos em relação aos resultados, os Noddack começaram a realizar mais experimentos para confirmar suas descobertas. Apenas a descoberta do rênio foi confirmada. Eles foram incapazes de isolar o elemento 43 e seus resultados não foram reproduzíveis. Essas conquistas levaram Ida a receber a prestigiosa Medalha Liebig da Sociedade Química Alemã em 1931.

O elemento 43 foi definitivamente isolado em 1937 por Emilio Segrè e Carlo Perrier de um pedaço descartado de folha de molibdênio de um ciclotron que havia sofrido decadência beta . Eventualmente, foi denominado tecnécio devido à sua fonte artificial. Nenhum isótopo de tecnécio tem meia-vida superior a 4,2 milhões de anos e presume-se que tenha desaparecido na Terra como um elemento que ocorre naturalmente. Em 1961, quantidades mínimas de tecnécio na pechblenda produzida a partir da fissão espontânea de 238 U foram descobertas por BT Kenna e Paul K. Kuroda . Com base nessa descoberta, o físico belga Pieter van Assche construiu uma análise de seus dados para mostrar que o limite de detecção do método analítico de Noddacks poderia ter sido 1000 vezes menor do que o valor 10-9 relatado em seu artigo, a fim de mostrar os Noddacks poderia ter sido o primeiro a encontrar quantidades mensuráveis ​​do elemento 43, já que os minérios que haviam analisado continham urânio . Usando as estimativas de Van Assche das composições de resíduos dos Noddacks, o cientista do NIST John T. Armstrong simulou o espectro de raios-X original com um computador e afirmou que os resultados estavam "surpreendentemente próximos do espectro publicado!" Gunter Herrmann, da Universidade de Mainz, examinou os argumentos de van Assche e concluiu que foram desenvolvidos ad hoc e forçados a um resultado predeterminado. De acordo com Kenna e Kuroda 99, o teor de tecnécio esperado em uma pechblenda típica (50% de urânio) é de cerca de 10-10 g / kg de minério. F. Habashi apontou que o urânio nunca foi superior a cerca de 5% nas amostras de columbita de Noddacks, e a quantidade do elemento 43 não poderia exceder 3 × 10-11 µg / kg de minério. Uma quantidade tão baixa não pôde ser pesada, nem fornecer linhas de raios-X do elemento 43 claramente distinguíveis do ruído de fundo. A única maneira de detectar sua presença era realizar medições radioativas, uma técnica que os Noddacks não foram capazes de empregar, mas Segrè e Perrier sim.

Seguindo as alegações de van Assche e Armstrong, uma investigação foi feita nas obras de Masataka Ogawa, que havia feito uma reivindicação anterior aos Noddacks. Em 1908, ele afirmou ter isolado o elemento 43, chamando-o de Nipponium. Usando uma placa original (não uma simulação), Kenji Yoshihara determinou que Ogawa não encontrou o elemento 43 do Grupo 7 do Período 5 ( eka-manganês ), mas separou com sucesso o elemento 75 do Grupo 7 do Período 6 ( dvi-manganês ) ( rênio ), anterior os Noddacks por 17 anos. No entanto, essa afirmação foi contestada pelo historiador da química Eric Scerri em seu livro intitulado "A Tale of Seven Elements" ER Scerri (2013). A Tale of Seven Elements . Nova York; Oxford: Oxford University Press. ISBN  978-0-19-539131-2.

Nomeações e prêmios notáveis

Ida Noddack foi indicada três vezes para o Prêmio Nobel de Química devido à descoberta do rênio e do masúrio. Noddack e seu marido foram nomeados repetidamente para o Prêmio Nobel em 1932, 1933, 1935 e 1937 (uma vez por Walther Nernst e KL Wagner em 1933; ambos Noddacks foram nomeados por WJ Müller em 1935 e por A. Skrabal em 1937). Os dois também receberam a prestigiosa Medalha Liebig da Sociedade Química Alemã em 1931. Em 1934, eles receberam a Medalha Scheele da Sociedade Química Sueca, bem como a patente alemã para concentrado de rênio.

Em 2020, uma medalha memorial da descoberta foi emitida pelo ISTR, desenhada por Igor Petrov.

Bibliografia

  • Tacke, Ida e D. Holde. 1921. Über Anhydride höherer aliphatischer Fettesäuren . Berlin, TeH., Diss., 1921. (Sobre anidridos de ácidos graxos alifáticos superiores)
  • Noddack, Walter , Otto Berg e Ida Tacke. 1925. Zwei neue Elemente der Mangangruppe, Chemischer Teil. [Berlim: In Kommission bei W. de Gruyter]. (Dois novos elementos do grupo químico do manganês)
  • Noddack, Ida e Walter Noddack. 1927. Das Rhenium. Ergebnisse Der Exakten Naturwissenschaften. 6. Bd. (1927) (Rênio)
  • Noddack, Ida e Walter Noddack. 1933. Das Rhenium . Leipzig: Leopold Foss. (Rênio)
  • Noddack, Ida (1934). Über das Element 93. Angewandte Chemie. 47 (37): 653-655. (No Elemento 93).
  • Noddack, Walter e Ida Noddack. 1937. Aufgaben und Ziele der Geochemie. Freiburger wissenschaftliche Gesellschaft, Hft. 26. Freiburg im Breisgau: H. Speyer, HF Schulz. (Tarefas e objetivos da Geoquímica)
  • Noddack, Ida e Walter Noddack. 1939. Die Häufigkeiten der Schwermetalle in Meerestieren. Arkiv för zoologi, Bd. 32, A, Nr. 4. Estocolmo: Almqvist & Wiksell. (A frequência de metais pesados ​​em animais marinhos)
  • Noddack, Ida. 1942. Entwicklung und Aufbau der chemischen Wissenschaft . Freiburg i.Br: Schulz. (O desenvolvimento e a estrutura da ciência química)

Referências

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