This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ആസ്റ്റണ്‍, ഫ്രാന്‍സിസ്‌ വില്യം (1877 - 1945)
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ആസ്റ്റണ്‍, ഫ്രാന്‍സിസ്‌ വില്യം (1877 - 1945)
Aston, Francis William
നോബൽ സമ്മാനിതനായ ബ്രിട്ടീഷ്‌ ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍. സ്വയം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫ്‌ (മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാമീറ്റർ എന്നുമറിയപ്പെടുന്നു) എന്ന ഉപകരണത്തിന്റെ സഹായത്താൽ റേഡിയോആക്‌റ്റീവത പ്രദർശിപ്പിക്കാത്ത നിരവധി മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പുകള്‍ കണ്ടെത്തിയതിനും ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പൂർണസംഖ്യാനിയമ(Whole Number rule)ത്തിന്‌ നിർവചനം നൽകിയതിനും 1922-ലെ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു.
1877 സെപ്‌. 1-ന്‌ ഇംഗ്ലണ്ടിൽ ഹാർബോണിൽ ജനിച്ചു. ഹാർബോണ്‍ വിക്കറേജ്‌ സ്‌കൂളിലും മാൽവേണ്‍ കോളജിലും വിദ്യാഭ്യാസം പൂർത്തിയാക്കിയശേഷം ബർമിങ്‌ഹാം, കേംബ്രിഡ്‌ജ്‌ സർവകലാശാലകളിൽ ഉപരിപഠനം നിർവഹിച്ചു. 1898-ൽ പി.എഫ്‌. ഫ്രാങ്ക്‌ലന്‍ഡിന്റെ കീഴിൽ ടാർടാറിക്‌ അമ്ലത്തിന്റെ പ്രാകാശിക ഗുണധർമങ്ങളെക്കുറിച്ച്‌ പഠനം നടത്തുകയുണ്ടായി. ഇതേത്തുടർന്ന്‌, ഒരു വൈന്‍നിർമാണശാലയിൽ മൂന്നുവർഷം രസതന്ത്രജ്ഞനായി ജോലി ചെയ്‌തു. 1909-ൽ ബർമിങ്‌ഹാം സർവകലാശാലയിൽ അധ്യാപകനായി നിയമിതനായെങ്കിലും 1910-ൽ കാവന്‍ഡിഷ്‌ ലബോറട്ടറിയിൽ, ആനോഡ്‌ രശ്‌മികളെക്കുറിച്ച്‌ ജെ. ജെ. തോംസണ്‍ നടത്തിയിരുന്ന ഗവേഷണങ്ങളിൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ സഹായിയായി പ്രവർത്തിച്ചു തുടങ്ങി. തോംസണിന്റെ പഠനങ്ങള്‍ നിയോണിന്‌ രണ്ട്‌ ഐസോടോപ്പുകളുണ്ടെന്നതിന്‌ തെളിവ്‌ നൽകുന്നവയായിരുന്നു. എന്നാൽ ഇക്കാര്യത്തിൽ വേണ്ടത്ര തീർച്ച ഇദ്ദേഹത്തിനുണ്ടായിരുന്നില്ല. തോംസണിന്റെ ഗവേഷണങ്ങളുടെ തുടർപഠനങ്ങള്‍ നടത്തിയ ആസ്റ്റണ്‍, നിയോണ്‍ വാതകത്തെ വേർതിരിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു. ആംശികസ്വേദനം, വൃതിവ്യാപനം തുടങ്ങിയ ഭൗതികഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവിധികള്‍ പരീക്ഷിച്ചുനോക്കിയെങ്കിലും അവ പൂർണമായും വിജയിച്ചില്ല. ഈ സാഹചര്യത്തിലാണ്‌ ആനോഡ്‌ രശ്‌മികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ തുടരുവാന്‍ ആസ്റ്റണ്‍ തീരുമാനിച്ചത്‌.
ഡിസ്‌ചാർജ്‌ ട്യൂബിലെ ശക്തമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ആറ്റങ്ങളോ, തന്മാത്രകളോ അയോണീകൃതമാകുന്നതുവഴി ഉണ്ടാകുന്ന പോസിറ്റീവ്‌ അയോണ്‍ പ്രവാഹമാണ്‌ ആനോഡ്‌ രശ്‌മികള്‍. കനാൽ രശ്‌മികളെന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഇവയ്‌ക്ക്‌ വൈദ്യുത കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളാൽ വ്യതിചലനമുണ്ടാകും. ഇത്തരം വ്യതിചലനങ്ങളിലൂടെ കണങ്ങളുടെ ചാർജ്‌ ദ്രവ്യമാന അനുപാതം (mass to charge ratio) കണക്കാക്കാന്‍ കഴിയും. കണങ്ങളുടെ ദ്രവ്യമാന നിർണയം ആറ്റങ്ങളുടെയോ തന്മാത്രകളുടെയോ ദ്രവ്യമാനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ്‌ പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ, ഇപ്രകാരം ലഭിക്കുന്ന മൂല്യം അനേകം ആറ്റങ്ങളുടെയോ തന്മാത്രകളുടെയോ ശരാശരി മൂല്യമെന്നതിലുപരി ഏക ആറ്റത്തിന്റെയോ തന്മാത്രയുടെയോ ആയിരിക്കും. ഈ തത്ത്വത്തിലധിഷ്‌ഠിതമായാണ്‌ ആസ്റ്റണ്‍ ആദ്യ മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫ്‌ നിർമിച്ചത്‌ (1919). തോംസണ്‍ രൂപകല്‌പന ചെയ്‌ത ഉപകരണ സംവിധാനത്തിൽ, ഫോട്ടോഗ്രാഫിക്‌ പ്ലേറ്റിൽ ആനോഡ്‌ രശ്‌മികള്‍ പാരബൊള ആകൃതിയിലാണ്‌പതിച്ചിരുന്നത്‌. വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളുടെ ക്രമീകരണത്തിൽ ചില പ്രധാനപ്പെട്ട മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തിക്കൊണ്ട്‌ സമാന പിണ്ഡമുള്ള എല്ലാ കണങ്ങളും ഒരൊറ്റ നേർരേഖയിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുവാന്‍ ആസ്റ്റണിനു കഴിഞ്ഞു. ഇപ്രകാരം പാരബൊളയ്‌ക്കു പകരമായി കണങ്ങള്‍ നേർരേഖകളായി ഫോട്ടോഗ്രാഫിക്‌ പ്ലേറ്റിൽ പതിയുവാന്‍ തുടങ്ങി. ഇങ്ങനെ ലഭിക്കുന്ന നേർരേഖാശ്രണിയെ മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാം എന്നു പറയുന്നു. ഇതിലെ ഒരോ രേഖയും ഓരോ ആറ്റത്തിന്റെയോ തന്മാത്രയുടെയോ പിണ്ഡത്തിന്‌ അനുസൃതമായിട്ടായിരിക്കും. കാർബണ്‍-12, ഓക്‌സിജന്‍-16 എന്നിവയിലേതെങ്കിലും സ്റ്റാന്‍ഡേർഡ്‌ ആയി എടുത്തുകൊണ്ട്‌ അവ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന സ്‌പെക്‌ട്രൽ രേഖയ്‌ക്കും കണ്ടുപിടിക്കേണ്ട ആറ്റത്തിന്റെ സ്‌പെക്‌ട്രൽ രേഖയ്‌ക്കും ഇടയിലുള്ള ദൂരം നിർണയിച്ചാൽ അറ്റോമിക ഭാരം കണക്കാക്കാം. ആസ്റ്റണ്‍ നിർമിച്ച മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫിന്റെ സഹായത്തോടെ അറ്റോമിക പിണ്ഡം 20-ഉം 22-ഉം ഉള്ള രണ്ട്‌ വ്യത്യസ്‌ത ഐസോടോപ്പുകള്‍ നിയോണിനുണ്ടെന്ന്‌ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെട്ടു. ഇവ രണ്ടും കൂടിച്ചേർന്ന നിയോണ്‍ വാതകത്തിന്റെ ശ.ശ. അറ്റോമിക ഭാരം 20.20 ആണെന്നും ഇദ്ദേഹം കണക്കാക്കി.
1:1000 സൂക്ഷ്‌മത ഉണ്ടായിരുന്ന ആദ്യ മാസ്‌സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫിനെക്കാള്‍ കൂടുതൽ കൃത്യതയും സൂക്ഷ്‌തയുമുള്ള മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫുകള്‍ തുടർന്നിദ്ദേഹം വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുകയുണ്ടായി. 1925-ൽ ആസ്റ്റണ്‍ നിർമിച്ച സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫിന്റെ സൂക്ഷ്‌മത 1:10,000 ആണ്‌. ഐസോടോപ്പുകളുടെ അസ്ഥിത്വം തെളിയിക്കുവാന്‍ മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്രാഗ്രാഫിന്റെ സഹായത്താൽ ആസ്റ്റണിനുസാധിച്ചു. ഈ ഉപകരണമുപയോഗിച്ച്‌ റേഡിയോആക്‌റ്റീവത പ്രദർശിപ്പിക്കാത്ത 212 ഐസോടോപ്പുകള്‍ ഇദ്ദേഹം കണ്ടെത്തുകയുണ്ടായി. നിയോണ്‍, ക്രിപ്‌റ്റോണ്‍, സെനോണ്‍, ക്ലോറിന്, ബ്രാമിന്‍, ലിഥിയം, പൊട്ടാസിയം എന്നിവ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്‌. ഇപ്രകാരം ലളിതമെന്നു കരുതപ്പെട്ട നിരവധി അടിസ്ഥാന മൂലകങ്ങള്‍ രണ്ടോ അതിലേറെയോ ഐസോടോപ്പുകളുടെ കോംപ്ലക്‌സുകളാണെന്നു തെളിയിക്കുവാന്‍ ആസ്റ്റണിനു സാധിച്ചു.
ഐസോടോപ്പുകളിൽ നടത്തിയ പഠനം പൂർണസംഖ്യാനിയമത്തിന്റെ നിർമിതിക്ക്‌ കാരണമായി. ഈ നിയമപ്രകാരം എല്ലാ ഐസോടോപ്പുകളുടെയും ദ്രവ്യമാനം പൂർണ സംഖ്യയായിരിക്കും. അറ്റോമിക ഭാരങ്ങള്‍ ഭിന്നസംഖ്യകളാകുന്നത്‌ ഐസോടോപ്പുകള്‍ വിവിധ അനുപാതത്തിൽ അവയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാലാണ്‌. ഉദാഹരണമായി, ക്ലോറിന് അറ്റോമിക ഭാരം 35, 37 എന്നിവ വീതമുള്ള രണ്ട്‌ ഐസോടോപ്പുകളുണ്ട്‌. എന്നാൽ ഇവ രണ്ടും ഒരു സ്ഥിര അനുപാതത്തിൽ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള ക്ലോറിന് മൂലകത്തിന്റെ അറ്റോമികഭാരം 35.46 ആണ്‌. അതായത്‌, ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ഐസോടോപ്പുകള്‍ എല്ലായ്‌പ്പോഴും സ്ഥിര അനുപാതത്തിലായിരിക്കും മൂലകത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നത്‌.
1921-ൽ ആസ്റ്റണിന്‌ റോയൽ സൊസൈറ്റിയിൽ അംഗത്വം ലഭിച്ചു. യു.എസ്‌.എസ്‌. ആർ സയന്‍സ്‌ അക്കാദമിയിലും ഇദ്ദേഹം അംഗമായിരുന്നു. മക്കെന്‍ഷി ഡേവിഡ്‌സണ്‍ മെഡൽ (1921), ഹ്യൂസ്‌മെഡൽ (1922), ജോണ്‍ സ്‌കോട്ട്‌ മെഡൽ (1923), പറ്റെർണോ മെഡൽ (1923), റോയൽ മെഡൽ (1938) എന്നീ പുരസ്‌കാരങ്ങള്‍ ഇദ്ദേഹത്തിനു ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഐസോടോപ്‌സ്‌, മാസ്‌ സ്‌പെക്‌ട്ര ആന്‍ഡ്‌ ഐസോടോപ്‌സ്‌ എന്നിവ ഇദ്ദേഹത്തിന്റെ രചനകളാണ്‌. 1945 ന. 20-ന്‌ കേംബ്രിഡ്‌ജിൽവച്ച്‌ ആസ്റ്റണ്‍ നിര്യാതനായി.
