Фредерик Соди (Frederick Soddy)
2 септември 1877 г. – 22 септември 1956 г.
Нобелова награда за химия, 1921 г.
(За приноса му в химията на радиоактивните вещества и за изследванията му за природата и произхода на изотопите.)
Английският химик Фредерик Соди е роден в Истборн. Той е седми син на лондонския търговец Бенджамин Соди и Хана (Грийн) Соди. Момчето е само на две години, когато умира майка му. Соид е отгледан от доведената си сестра. Той развива рано интерес към науката и научният му наставник в Истборн колидж го съветва да постъпи в Оксфордския университет, за да учи химия. Готвейки се за постъпването, Соди работи цяла година в Университетския колеж на Уелс в Еберистуит. През 1895 г. е приет в Мертон колидж на Оксфордския университет и получава научна стипендия. Там учи химия при Уйлям Рамзи и през 1898 г. е удостоен с отлична диплома. През следващите две години провежда в Оксфорд самостоятелни химически изследвания.
През 1900 г. Соди заема длъжността асистент по химия в Макгилския университет в Монреал (Канада). Там заедно с Ърнест Ръдърфорд работи над проблемите на радиоактивността. Тези проблеми засягат основите на теоретическата химия, заложени през 1869 г. от руския химик Дмитрий Менделеев. Менделеев разположил известните по това време химически елементи в периодична таблица, създадена от него върху следния принцип: устойчивите елементи били поставени в определен ред, отличавайки се един от други само по атомната си маса. По-нататъшните изследвания обаче разкрили загадъчно нарушаване на реда сред някои елементи, особено радиоактивните. Те се оказали неустойчиви и се превръщали в елементи, които на пръв поглед "изпадали" от таблицата. Ръдърфорд и Соди разработили заедно теория за разпадането на радиоактивните елементи. Според тази теория някои от най-тежките елементи придобиват устойчивост, изхвърляйки малки, но достатъчно разпокъсани единици маса, заряд и енергия от своите ядра във вид на алфа, бета и гама излъчвания. В процеса на радиоактивното разпадане се образуват други елементи. Като се връща през 1903 г. в Англия, Соди работи с Рамзи, продължавайки в същото време своите изследвания в Университетския колеж в Лондон. Занимавайки се с радиоактивното разпадане на радия, той доказва експериментално съдържащото се в теорията му научно предвиждане, че в резултат от разпадането на радия се образува хелий. Това е първият документално потвърден случай за образуване на един елемент от друг.
През 1904 г. Соди започва да чете лекции по физическа химия и радиоактивност в университета в Глазгоу. Там той, провеждайки редица експерименти, доказва, че радият се образува от постепенното разпадане на урановите атоми. Соди изказва и предположението, че в хода на това превръщане трябва да се образува промеждутъчен елемент. Истинността на тази хипотеза се потвърждава през 1906 г. от американския физик Бертран Болтууд, който нарича този елемент йоний.
През годините на изследователската си работа в Глазгоу Соди изучава свойствата на радиоактивните елементи, които могат да се отделят един от друг с помощта на обикновени химически средства. През 1910 г. той достига до извода, че "елементи с различна атомна маса могат да притежават еднакви химически свойства". През следващите две години ученият разширява рамките на своите опити, включвайки в тях елементи, които не са радиоактивни. През 1913 г. Соди изказва концепцията за атомните изотопи на един и същи елемент, които се различават един от друг по физическите си свойства. Всичките изотопи на един елемент заемат в периодичната таблица едно и също място (терминът "изотоп" означава "еднакво място"), но имат различна атомна маса.
Периодът на работа в университета в Глазгоу е наистина продуктивен за учения. Именно по това време Соди формулира закона за радиоактивното изместване, според който при излъчване на алфа частици един елемент се превръща в изотоп на друг елемент, разположен с две места по-назад в периодичната таблица, а бета излъчването предизвиква изместване с две места по-напред. Правилото за изместването дава възможност да се предсказва последователността на разпадане на много радиоактивни елементи, като се определят образуващите се по този начин елементи на основата на един или друг вид излъчване и се включват в периодичната таблица.
Направените от Соди открития имат фундаментално значение за химията. Според традиционната химическа теория атомните маси на елементите трябва да бъдат изразени с цели числа, но наблюденията в много случаи свидетелстват за наличието на незначителни отклонения. Теорията за изотопите обяснява логически срещащите се отклонения в атомната маса и отново възниква въпросът, повдигнат за първи път от английския химик Уйлям Праут през 1815 г.: всички ли атоми се състоят от някакви еднакви компоненти? Колегата на Соди Франсис У. Астън намира отговора и е удостоен за работата си с Нобелова награда.
През 1914 г., когато започва Първата световна война, Соди напуска университета в Глазгоу и заема длъжността на професор по химия в Абърдинския университет. Въпреки че приносът на учения за воюващата родина го кара да прекъсне осъществяването на набелязаната от него програма за изследвания, той успява да потвърди две предвиждания, произтичащи от закона за радиоактивното изместване. Проследявайки произхода на елемента актиний, Соди доказва, че обикновеното олово е в действителност смес от изотопи.
Като става през 1919 г. професор по неорганична и физическа химия в Оксфордския университет, Соди посвещава значителна част от своето време за повишаване на равнището на преподаване и за модернизация на оборудването на университетската лаборатория. През 1920 г. той предсказва, че изотопите могат да се използват за определяне на геологическата възраст на скалите и вкаменелостите, защото е известна скоростта на радиоактивното им разпадане. Неговото предположение довежда в крайна сметка до развитието на съвременната технология за радиоактивното датиране, до появата на метода за датиране с помощта на въглерод 14, разработен през 40-те години от американския химик Уйлард Ф. Либи.
След получаването на Нобеловата награда Соди постепенно се оттегля от активни научни изследвания в областта на химията и обръща внимание на икономическата, социалната и политическата теория, като посвещава няколко книги на тези теми. Той се интересува и от теоретичните проблеми на математиката. Но най-голяма известност Соди придобива с приноса си в теорията за строежа на атома. Въпреки че предвижда потенциалното значение от използването на атомната енергия за мирни цели, през последните си години от своя живот ученият, проявявайки дълбока загриженост във връзка с появата на атомното оръжие и надпреварата във въоръжаването, призовава своите колеги да поемат отговорността за социалните последствия от своите научни изследвания.
През 1900 г. Соди се жени за Уинифред Билби. Семейството има три деца.След смъртта на съпругата си през 1936 г. Соди, на възраст 59 години, подава оставка като професор в Оксфордския университет и се премества в Брайтън, където умира.
Освен с Нобелова награда Соди е удостоен с
наградата Станислао Каницаро на Италианската национална академия на
науките (1913 г.), с медала Алберт на Кралското дружество по изкуствата
(1951 г.) и с почетна докторска степен от Оксфордския университет. Ученият е
член на Британското химическо и Лондонското кралско дружество, на академиите на
науките на Италия, Съветския съюз и
Швеция.
Превод от руски: Павел Б. Николов
