버트람 볼트우드

Bertram Boltwood
버트람 보든 볼트우드
Bertram Boltwood in the lab 1917 at Yale 1917.jpg
1917년 예일대 볼트우드 선수단
태어난1870년 7월 27일
매사추세츠 주 애머스트
죽은1927년 8월 15일 (1927-08-16) (57세)
메인 주 핸콕
국적미국
모교예일 대학교
로 알려져 있다.방사화학
과학 경력
필드방사화학
영향어니스트 러더퍼드
영향받은아서 홈즈, 엘렌 그레디치

버트람 보든 볼트우드(Bertram Borden Boltwood, 1870년 7월 27일, 매사추세츠 암허스트 – 1927년 8월 15일, 메인 주 핸콕 포인트)는 방사화학학의 미국 선구자였다.

볼트우드는 예일대학교에 다녔고, 그곳에서 교수가 되었고, 1910년에 최초의 방사성 화학 학과의 학부장으로 임명되었다.[1] 그는 납이 우라늄의 최종 붕괴 산물이라는 것을 규명하고, 오래된 암석에서는 납-우라늄 비율이 더 높았으며, 어니스트 러더포드의 제안에 따라 1907년에 우라늄이 붕괴되어 암석의 연령을 처음으로 측정했다. 그는 Pb/U 화학 데이트에 의한 방사능 붕괴의 성공적인 첫 번째 사용인 4억에서 2200만년 사이의 결과를 얻었다. 보다 최근에는 오래된 광물 퇴적물이 약 44억 년으로 날짜가 잡혔는데, 이는 지구의 나이를 가장 잘 추정하는 것에 가깝다.[2]

우라늄 붕괴 시리즈에 대한 그의 연구는 그가 이오늄이라고 이름 붙인 새로운 원소인 라듐의 모체를 발견하게 했다. 일단 동위원소의 존재가 확립되면, 이오늄은 사실 토륨-230으로 밝혀졌다.[3] 비록 볼트우드가 주기율표에 원소를 넣지는 못했지만, 그는 나중에 광물 이름 석자를 얻었다. 볼트우디트는 그의 이름을 따서 명명되었다.[4]

말년에 볼트우드는 우울증을 앓았고 1927년 8월 15일 자살했다.[5]

어린 시절과 가족

버트람 볼트우드는 1870년 7월 27일 메사추세츠주 암허스트에서 할아버지 루키우스 볼트우드의 집에서 태어났다.[5] 17세기 영국에서 이주한 볼트우드 가문은 대대로 아머스트 공동체에서 활동했다. 루치우스는 윌리엄스 대학을 거쳐 변호사가 된 농부의 아들이었다. 그는 암허스트 칼리지의 설립자로 1841년 자유당의 초기 당원으로 매사추세츠 주지사에 출마했다. 루시우스의 아들인 토마스 캐스트 볼트우드는 그의 아들 버트람이 2살이었을 때 1872년에 사망한 변호사였다. 버트람 볼트우드는 어머니 마가렛 마틸다와 정서적으로 친분이 두터웠으며, 고향인 뉴욕 캐슬턴에서 자랐다.그녀는 어린 나이에 그를 사립학교에 입학시켜 아버지의 모교인 예일대에 입학하게 하고, 그 뒤를 알바니 아카데미가 이었다.[5]

볼트우드의 어린 시절은 그가 성인이 된 과학자를 예시하는 영향과 성향을 드러낸다. 어렸을 때, 그는 기계 장치에 관심이 있었고 낚시, 사진, 광물 같은 취미를 즐겼다. 후자는 아마 광물학자였고 화학자였던 그의 삼촌인 찰스 업햄 셰파드의 영향이었을 것이다.[5] 성격은 가벼운 것으로 전해지며, 젊은 시절에는 짓궂은 장난을 친 것으로 알려졌다.[6] 그는 종종 친할머니의 누이(에머슨의 어머니 루스 해스킨스)를 통해 랄프 월도 에머슨과의 가족적 유대관계를 떠올리게 되었고, 볼트우드가 가문의 유산에 맞추어 연구하고 성공할 것으로 기대되었다.[5]

교육 및 과학 배경

1892년 예일대에서 화학을 우수한 성적으로 졸업했으며, 독일 뮌헨 루드비히-맥사밀리아 대학에서 2년간 무기화학 및 희토류 원소의[5] 분석법을 연구했다.[6] 이후 예일대로 돌아와 1897년 박사학위를 취득하고 1896년부터 1900년까지 그곳 셰필드 과학학교의 강사가 되었다. 예일대에서 그의 가르침과 연구는 비교적 새로운 분야임에도 불구하고 물리 화학에 초점을 맞췄다. 이 과목을 가르칠 영어 자원이 부족한 그는 독일어 알렉산더 클라센의 '전기분해에 의한 양적 분석'과 찰스 반 데벤터의 '초심자를 위한 물리 화학' 두 권을 번역했다. 그는 특히 실험실에서 손재주가 있어서 종종 방법과 장치를 향상시켰다. 예를 들어, 그는 전국의 연구소에서 사용법을 찾아낸 낮은 녹는점 왁스를 개발했고 "볼트왁스"[5]라고 불렸다.

1900년부터 1906년까지 그는 코네티컷 주의 뉴 헤이븐에 개인 연구실을 가지고 있었다.[5] 그는 광부들을 위한 광석 샘플을 분석하면서 화학자 컨설팅으로 일했다. 이 경험은 그가 연구한 희토류 금속과 우라늄과 토륨을 접촉하게 했는데, 이것은 그의 가장 큰 과학적 공헌의 핵심이 될 요소들이다.[6]

연구 및 학술 경력

1906년 볼트우드는 새로 발견된 방사능 과학이 화학이나 물리학 둘 다로 여겨지던 시기에 물리학 조교수로 예일대에 복귀했다.[6] 그는 결국 이 분야에서 미국 최고의 과학자가 되었고,[7] 1910년에 방사화학 석좌에 임명되었는데, 이 직책은 최초의 직책이었다.[1] 그는 Ernest Rutherford와 우정을 발전시켰는데, 그의 매우 영향력 있는 사고는 볼트우드의 많은 작품에 영향을 끼쳤다. 그들은 주로 해외 서신을 통해 의사소통을 했는데, 러더포드가 볼트우드를 영국 맨체스터 대학교에 초청한 1909년부터 1910년까지의 짧은 기간을 제외하곤 했다.[2][6] 1904-1912년 그들의 편지는 1969년 러더포드와 볼트우드에 출판되었다. 두 과학자가 방사능과 우라늄 붕괴 시리즈의 세부사항을 밝히기 위해 노력하고 있는 가운데 진행중인 대화를 보여주는 '방사능에 관한 편지'가 있다.[8]

방사선학적 연대측정 및 지구연령

볼트우드는 지질 표본의 연령을 결정하기 위해 우라늄 유도 데이트 기술을 처음으로 도입한 것으로 인정받고 있다.[9][10][6] 이 발견은 우라늄 부패 시리즈에 대한 그의 조사와 러더포드와의 대화에서 비롯되었다. 1904년 러더포드는 지질학적 데이트의 도구로서 방사능을 주제로 강연하고,[11] 헬륨이 상품으로 존재함을 바탕으로 한 계산을 제시했다. 그는 4천만 년의 나이로 퍼거슨라이트 샘플과 데이트를 했는데, 헬륨이 빠져나갈 수 있고 따라서 최소 연령만을 제공할 것이라는 경고가 있었다.[2] 이듬해 볼트우드는 납이 우라늄 분해의 최종 붕괴 제품이며, Pb는 다음과 같은 주장을 했다.U비율은 오래된 지질 표본에서 증가한다. 1907년 그는 22억년 된 토리아나이트를[2] 포함해 세계 여러 곳에서 채취한 10개의 광물 샘플을 분석한 결과를 발표했다. 이 값은 이전에 추정된 지구의 어떤 나이보다 10배나 더 컸으며 [10]지질학자들은 데이트 방법으로 방사능의 유효성을 즉각적으로 받아들이지 않았다. 볼트우드는 방사성 물질 데이트에 관한 단일 논문을 발표하면서 대신 그의 연구의 대부분을 우라늄 부패 시리즈에 집중시켰다.[2]

우라늄 붕괴 시리즈 및 이오늄 발견

1904년 과학자들은 방사성 원자가 분해됨에 따라 일련의 제품들을 조각내서 그 과정에 의해 어떤 원소들이 연관되어 있는지 이해하기 위해 노력하고 있었다.[1] 이때 볼트우드는 오래된 지질 표본이 일정한 비율의 라듐과 우라늄을 함유하고 있음을 보여주었고, 두 가지가 연결되어 있다는 것을 증명하기 위해 나섰다.[5] 이를 위해 우라늄의 알려진 제품인 '우라늄 X'에서 라듐의 모성분을 '증식'해 결정하려 했다. 그의 시도는 성공하지 못했고, 그는 긴 반감기가 라듐을 측정 가능한 양으로 "성장"하는 것을 불가능하게 만들 것이라고 생각했다.[9] 1907년 그는 라듐으로 분해되기 전 거의 10만 년의 반감기를 가진 새로운 원소를 발견했고,[3] 알파 입자의 전리화 작용에 따라 "이온"이라고 명명했다.[5] 볼트우드는 이오늄이 라듐으로 분해된다는 것을 증명할 수 있었고, 우라늄과의 완전한 연결은 1919년 프레데릭 소디에 의해 작품에서 보여졌다.[6] 1914년 동위원소의 존재가 확립되자 스테파니 호로비츠와 오토 호니그슈미드는 이오늄이 실제로 고유 원소가 아닌 동위원소의 두 번째 알려진 사례인 토륨-230이라는 것을 증명했다. 그러나 이 두 과학자가 비엔나에서 방사능 선원에서 나온 납의 원자량을 정밀하게 측정했기 때문에, 납이 우라늄 붕괴 시리즈의 최종 산물이라는 볼트우드의 주장을 강화시키는 데도 일조했다.[3]

나중의 직업과 죽음

볼트우드는 1910년 예일대에서 전 교수직과 방사화학 직책을 제안받자 그의 경력은 더욱 학문적이 되었고 더 이상 연구를 적극적으로 추진하지 않았다.[6] 1918년 볼트우드는 예일대학 화학실험실의 소장이 되었다.[6] 대학에서 더 많은 책임을 맡게 되면서, 그는 슬로운 물리학과 스털링 화학이라는 두 개의 실험실의 설치를 감독하기 시작했다.[5] 스트레스가 가중된 이 시기 동안, 그는 우울증을 경험했고 1924년에 정신쇠약으로부터 회복하기 위해 어쩔 수 없이 휴식을 취해야 했다. 그는 다시 열의를 가지고 돌아와 일을 계속했지만, 그 후 몇 년 동안 우울한 시기에 빠졌다. 1927년 8월 15일 57세의 나이로 메인주의 핸콕 포인트에서 스스로 목숨을 끊었다.[5]

외부 링크

참조

  1. ^ a b c Malley, Marjorie (2011). Radioactivity: A History of a Mysterious Science. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-976641-3.
  2. ^ a b c d e Badash, Lawrence (1968). "Rutherford, Boltwood, and the Age of the Earth: The Origin of Radioactive Dating Techniques". Proceedings of the American Philosophical Society. 122 (3): 157–169 – via JSTOR.
  3. ^ a b c Braunbeck, Werner (1959). The Pursuit of the Atom. Emerson Books, Inc.
  4. ^ Mitchell, Richard Scott; Henley, John Reese (1979). Mineral Names: What Do They Mean?. United States: Van Nostrand Reinhold Company. p. 95. ISBN 9780442245931.
  5. ^ a b c d e f g h i j k l Kovarik, Alois (1929). "Biographical Memoir of Bertram Borden Boltwood" (PDF). National Academy of Sciences Biographical Memoirs. XIV- Third memoir: 67–96.
  6. ^ a b c d e f g h i Badash, Lawrence (1969). Rutherford and Boltwood: Letters on Radioactivity. New Haven and London: Yale University Press. pp. Introduction pgs 1–26.
  7. ^ Rodger, Liam; Bakewell, Joan (2011). "Boltwood, Bertram Borden". Chambers Biographical Dictionary, 9th edition. Chambers Harrap.
  8. ^ Romer, Alfred (1971). "Concerning the true beginning of nuclear physics". Physics Today. May 1971: 43–44.
  9. ^ a b Hamblin, Jacob Darwin; Burns, William Earl (2005). Science in the Early Twentieth Century: An Encyclopedia. United Kingdom. p. 36.
  10. ^ a b Haven, Hendall (2007). 100 Greatest Science Discoveries of All Time. Westport, CT: Greenwood Publishing Group. pp. 119–120. ISBN 978-1-59158-265-6.
  11. ^ Dalrymple, G. Brent (2004). Ancient Earth, Ancient Skies: The Age of the Earth and its Cosmic Surroundings. Stanford, CA: Stanford University Press. ISBN 0-8047-4933-7.