به خاطر یک مشت نوترون

نویسنده: محمود حاج‌زمان شماره: 193
‌ در دنیای امروز، ایزوتوپ‌ها نقشی انکارناپذیر در زندگی ما دارند و در هر چیزی که فکرش را بکنید، از درمان سرطان گرفته تا شناساگرهای دود و بمب‌های اتمی استفاده می‌شوند...
 ‌ در دنیای امروز، ایزوتوپ‌ها نقشی انکارناپذیر در زندگی ما دارند و در هر چیزی که فکرش را بکنید، از درمان سرطان گرفته تا شناساگرهای دود و بمب‌های اتمی استفاده می‌شوند. اما تا آغاز قرن بیستم طول کشید تا پرده از راز این همزادهای عنصری برداشته شود. در این نوشته قصد داریم با دانشمندان پیشرو و یافته‌هایی که ما را به این درک رسانده‌اند، از فهرست عناصر لاوازیه و نظریه‌ی اتمی دالتون گرفته‌ تا همکاری‌های پیشگامانه‌ی رادرفورد و سودی و همچنین طیف‌نگار جرمی آستون آشنا شویم.

104 سال پیش، روز چهارم دسامبر 1913 (13 آذر 1292)، مقاله‌ای در مجله‌ی مشهور «نیچر» منتشر شد که یکی از مهم‌ترین کشفیات تاریخ بشر را مستند کرد. انتشار این مقاله نقطه‌ی اوج چندین سال آزمایش بود و قرار بود انقلابی در نحوه‌ی درک ما از جهان به‌وجود آورد.
نخستین بار، فیلسوف یونانی «دِموکریتوس» یا «ذیمقراطیس» (Democritus) بود که نظریه‌ی اتمی عالم را پیشنهاد داد. طبق نظریه‌ی او، اجسام تنها از نظر شکل، موقعیت و چیدمان اتم‌هایشان با هم متفاوت بودند. برای مثال، اتم‌های مایعات نرم و گرد بودند؛ در حالی‌که اتم‌های جامدات دندانه‌دار بودند و در نتیجه می‌توانستند در هم گیر کنند و خیلی سفت یکدیگر را نگاه دارند. دموکریتوس به این دلیل واژه‌ی «اتم» را که در زبان یونانی به معنای «تقسیم‌ناپذیر» است، انتخاب کرد که در نظریه‌ی او، اتم‌ها قابل تجزیه نبودند. دوهزار سال طول کشید تا گسترش‌های بعدی در نظریه‌ی اتمی او انجام شود.

پا در هوا
سال 1789 (1168)، شیمیدان فرانسوی «آنتوان لاوازیه» (Antoine Lavoisier) وجود 92 نوع مختلف ماده را فهرست کرد. این‌ها «عناصر» بودند، آجرهای سازنده‌ای که هر چیزی را در عالم می‌ساختند؛ اما مشکل این‌جا بود که چطور باید آن‌ها را تعریف و طبقه‌بندی می‌كردند. به عبارت دیگر، چه خصوصیات مشترکی بین آن‌ها وجود داشت که امکان مرتب‌سازی آن‌ها را فراهم می‌کردند؟ شاید اگر لاوزایه زنده مانده بود، خودش این مشکل را حل می‌کرد؛ اما متأسفانه این دانشمند بزرگ در سال 1794 (1173)، طی انقلاب فرانسه گردن زده شد...