સોડી ફ્રેડરિક (Soddy Frederick)

January, 2009

સોડી, ફ્રેડરિક (Soddy, Frederick) (. 2 સપ્ટેમ્બર 1877, ઇસ્ટબૉર્ન, સસેક્સ, ઇંગ્લૅન્ડ; . 22 સપ્ટેમ્બર 1956, બ્રાઇટન, સસેક્સ) : રૂથરફોર્ડ સાથે વિકિરણધર્મી ક્ષય(radioactive decay)નો સિદ્ધાંત સૂચવનાર, અગ્રણી સિદ્ધાંતવિદ (theorist) અને 1921ના રસાયણશાસ્ત્ર માટેના નોબેલ પુરસ્કાર-વિજેતા. તેઓ એક અચ્છા પ્રયોગકર્તા (experimenter) હતા. પિતાનાં સાત બાળકોમાં સૌથી નાના સોડીએ પ્રથમ વેલ્સમાં અને ત્યારબાદ ઑક્સફર્ડ યુનિવર્સિટીમાં અભ્યાસ કરી ઑક્સફર્ડમાંથી રસાયણશાસ્ત્રમાં સ્નાતકની પદવી ઉચ્ચ સ્થાન સાથે પ્રાપ્ત કરી. સ્નાતક બન્યાનાં બે વર્ષ બાદ તેઓ મૉન્ટ્રિયલ(કૅનેડા)ની મેકગિલ યુનિવર્સિટીમાં ડેમોન્સ્ટ્રેટર તરીકે જોડાયા. રૂથરફોર્ડ ત્યાં ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રાધ્યાપક હતા અને તેમને સંશોધનકાર્યમાં એક રસાયણજ્ઞની મદદની જરૂર હતી. 1900–1903ના ગાળામાં બંનેએ સાથે મળીને વિકિરણધર્મિતા (radioactivity) શું છે તે પ્રશ્નનો તેમજ વિકિરણધર્મી તત્વોના સંકીર્ણ રૂપાંતરણનો તેજસ્વી પણ સરળ ઉકેલ શોધી કાઢ્યો. આ વિખંડન (disintegration) સિદ્ધાંત મુજબ ભારે તત્વોના પરમાણુઓ અસ્થાયી હોય છે અને આવું તત્વ વિખંડન પામી પોતાના પરમાણુમાંથી થોડુંક દળ અને વીજભાર ગુમાવી એક નવું તત્વ ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રવિધિ પુન: પુન: થઈ આવા ફેરફારોની એક શ્રેણી (series) ઉત્પન્ન કરે છે. બંનેએ સૂચવ્યું કે રેડિયમ-તત્વના ક્ષયની નીપજ હિલિયમ વાયુ હોઈ શકે છે. 1903માં તેઓ લંડનની યુનિવર્સિટી કૉલેજમાં સર વિલિયમ રામ્સેના હાથ નીચે સંશોધન માટે જોડાયા. અહીં તેમણે 52 મિગ્રા. રેડિયમ બ્રોમાઇડ (RaBr) વાપરી તેમાંથી મળતો વાયુ એકઠો કરી તે હિલિયમ વાયુ ધરાવતો હોવાનું પુરવાર કર્યું.

ફ્રેડરિક સોડી

આ અભ્યાસ બાદ તેમણે 1912માં તારવ્યું કે વિકિરણધર્મી ક્ષય દરમિયાન ઉત્પન્ન થતાં તત્વો પરમાણુભારની દૃષ્ટિએ જુદાં હોય છે, પણ રાસાયણિક દૃષ્ટિએ તેઓ અવિભેદ્ય (indistinguishable) તથા અલગ ન કરી શકાય તેવાં હોય છે. સરખા રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતાં આવાં તત્વોએ આવર્તક કોષ્ટક(periodic table)માં એક જ સ્થાન ધરાવવું જોઈએ. 1913માં આવાં તત્વો માટે સોડીએ સમસ્થાનિકો (isotopes) (ગ્રીક : isos topos = એક જ સ્થાન) શબ્દ પ્રયોજ્યો. આ જ વર્ષમાં તેમણે વિકિરણધર્મી વિસ્થાપન(radioactive displacement)નો નિયમ (સમૂહના વિસ્થાપનનો નિયમ, Group displacement law) રજૂ કર્યો. તેમણે જણાવ્યું કે પરમાણુમાંથી
a-કણ(હિલિયમ-નાભિક)નું ઉત્સર્જન થતાં પરમાણુનો પરમાણુક્રમાંક બે એકમ જ્યારે તેનો પરમાણુભાર ચાર એકમ જેટલો ઘટે છે. જો b-કણ (ઇલેક્ટ્રૉન) ઉત્સર્જિત થાય તો પરમાણુક્રમાંકમાં એક એકમનો વધારો થાય છે, પણ પરમાણુભાર તેનો તે જ રહે છે.

1904માં સોડી ગ્લાસ્ગોમાં ભૌતિક રસાયણના વ્યાખ્યાતા તરીકે નિમણૂક પામ્યા. ત્યારબાદ સ્કૉટલૅન્ડમાં શૈક્ષણિક સ્થાનો શોભાવ્યાં અને 1919માં તેઓ ઑક્સફર્ડ ખાતે ડૉ. લીઝ પ્રોફેસર ઑવ્ કૅમિસ્ટ્રી તરીકે જોડાયા. અહીં રસાયણશાસ્ત્રના શિક્ષણ તથા સંશોધન-વ્યવસ્થામાં તેઓ જે ફેરફારો કરવા માગતા હતા તેમાં અનુકૂળતા નહિ આવવાથી તેમણે 1936માં રાજીનામું આપ્યું.

વિકિરણધર્મી પદાર્થોના રસાયણસંબંધી જ્ઞાનમાં તેમના પ્રદાન તેમજ સમસ્થાનિકોના ઊગમ અને તેમની પ્રકૃતિને લગતાં તેમનાં સંશોધનો બદલ સોડીને 1921ના વર્ષનો રસાયણશાસ્ત્ર માટેનો નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો.

1921માં નોબેલ પુરસ્કાર પ્રાપ્ત થયા બાદ રસાયણશાસ્ત્રમાં તેમનો રસ ઓછો થતો ગયો અને વિજ્ઞાનના લાભો બધાંને મળી શકે તે માટેની રાજકીય અને આર્થિક યોજનાઓ સાથે તેઓ સંકળાયેલા રહ્યા. તેઓ 33 વર્ષની વયે રૉયલ સોસાયટી(લંડન)ના ફેલો ચૂંટાયા હતા.

સમસ્થાનિકો અને વિકિરણધર્મી વિસ્થાપન નિયમ નાભિકીય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પાયારૂપ છે. અગાઉ છેક 1906માં સોડીએ યુરેનિયમમાંથી પરમાણુ-ઊર્જા મેળવવાની શક્યતા ઉચ્ચારેલી જે ખરેખર તેમના જીવનકાળ દરમિયાન શક્ય બનેલ (1945). 1920માં સાયન્સ ઍન્ડ લાઇફમાં તેમણે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય વય (geological age) (ખડકોની વય) નક્કી કરવામાં સમસ્થાનિકોની ઉપયોગિતા દર્શાવી હતી.

જ. પો. ત્રિવેદી