VÉRTES ATTILA
Hevesy György

---

Hevesy György 1885. augusztus 1-jén született Budapesten az Akadémia utca 3. számú házban. Édesapja udvari tanácsos volt.

Hevesy György

Hevesy György a Budapesti Piarista Gimnáziumban érettségizett 1903-ban. A Budapesti Királyi Magyar Tudomány Egyetemen kezdett el kémiát hallgatni, de két félév után Berlinbe ment tanulni. A Ph. D. fokozatot Freiburgban szerezte meg[1].

A doktorátus után rövid ideig Zürichben dolgozott, majd Manchester, Bécs és Budapest között pendlizett, ahol Rutherford, Stefan Meyer és Buchböck laboratóriumában dolgozott. (Buckböck Gusztáv a III. sz. Kémiai Intézet vezetõje volt és érdekes, hogy Hevesy nem a II. sz. Kémiai Intézet Radiológiai Laboratóriumához kötõdött, ugyanis ez 1911-tõl mûködött Weszelszky Gyula vezetésével, és az érdeklõdése inkább ide kapcsolhatta volna.)

Sokat tanulhatott ezeken a helyeken és például láthatta a folyamatot, ahogy Rutherford felfedezte az atommagot. Vendégkutatói fizetésre nem volt feltétlenül szüksége, mert édesapja gazdag ember volt és támogatta fia tudományos ambícióit.

Rutherfordtól kapta Hevesy azt a feladatot, hogy a csehországi Joachimsthalból származó uránércbõl ólommentesen nyerje ki a radioaktív RaD-t. Hevesy kiváló vegyész volt, de ezt a feladatot nem tudta végrehajtani. És ezt a kudarcot ma már könnyen megértjük, ha rápillantunk a természetes urán több mint 99%-át képzõ ²³⁸U bomlási sorára (1. táblázat). Ebbõl kiderül, hogy a RaD maga is ólom, egy radioaktív ólomizotóp: ²¹⁰Pb.

1. táblázat. Az ²³⁸U bomlási sora (4n + 2 típusú sorozat)

Ennek a sikertelen kísérletnek az eredménye lett egy igen fontos felfedezés. Hevesy György ugyanis rájött, hogy a radioaktív RaD indikátora lehetne az ólomnak és egy 1913. január 8-án, Budapesten kelt levélben meg is írta Paneth-nak, hogy a RaD segítségével meg lehetne határozni az ólomsók oldhatóságát vízben. F. Paneth és G. de Hevesy 1913. április 24-én beszámoltak a Bécsi Császári Akadémián a mérési eredményeikrõl és még ebben az évben a dolgozatuk is megjelent [2] arról, hogy megmérték a PbCrO₄ és PbS oldhatóságát vízben, 25  ^oC-on, amelyek értéke rendre 1,2·10^–6, 3·10^–5 g/100 ml. Ezzel a munkával Hevesy és Paneth elindította a nyomjelzéstechnika természettudományi alkalmazásainak diadalútját és e módszer legújabb felhasználásai közül csak egyet említek, a pozitronemissziós tomográfiát (PET), amely az agydiagnosztika leghatásosabb módszere.

 
Hevesynek a nyomjelzéssel kapcsolatos felismerése magába foglalta azt a felfedezést is, amit néhány hónappal késõbb Soddy mondott ki és írt le, tudniillik, hogy a frissen felfedezett radioaktív nuklidok mindegyikét csak úgy lehet elhelyezni a periódusos rendszerben, ha az egyes kockákba több is jut és innen adódik az „izotóp = azonos hely” elnevezés. A pontos definíciót, a rendszámmal és tömegszámmal, természetesen akkor még nem lehetett megadni, hiszen a neutront Chadwich csak 19 évvel késõbb 1932-ben fedezte fel.

Hevesy György 1913. január 28-án habilitált Budapesten. Elõadásának címe: „Az elektron tulajdonságai és az atom felépítése” volt.

Az I. világháború alatt katonai szolgálatot is teljesített, de szerencsére a hadtáphoz osztották be és e mellett maradt ideje arra, hogy kutatómunkát végezzen.

Buchböck kezdeményezésére 1918 decemberében kinevezték Hevesyt a fizikai kémia rendes tanárává, jóllehet ilyen nevû tanszék akkor még nem volt. Eötvös Loránd javasolta, hogy Hevesy legyen az Alkalmazott Fizikai Intézet vezetõje, ezt a Kari Tanács 1919 januárjában jóváhagyta. Eötvös halála után (1919. április 8.) Kármán Tódor, aki az egyetemekkel foglalkozó kormánybiztos volt, az Egyetem fizikai laboratóriumainak felügyeletére kérte fel Hevesyt.

Budapesti évei alatt Zechmeister Lászlóval a radioaktív nyomjelzéstechnikát felhasználták egy sor fizikokémiai probléma vizsgálatára is és új, fontos eredményekhez jutottak [3, 4].

Ehhez a méréssorozathoz a  természetes bomlási sorában lévõ ThB-t használták, ami az ólom 212-es tömegszámú izotópja. (Lásd 2. táblázatot.) A Magyar Chemiai Folyóiratban így írnak az aktivált ólom elõállításáról [3]: "A radioaktív ólom elõállítása a következõképpen történt: Negatív töltésû ólomlapocskán egy erõs radiothor-készítmény aktív csapadékát gyûjtöttük össze. A radiothor oly mesothorból származott, melynek g-sugárzása 5 mg radium aktivitásának felelt meg. Az aktivált ólmot salétromsavban oldottuk, és a nyert nitratot a kisérletekhez szükséges vegyületekké, például chloriddá, formiattá, acetattá alakítottuk át. Ekként ThB-vel radioaktív indicált ólomsókat kaptunk.” Az így kapott anyagok segítségével egy korábban nem ismert jelenség, az izotópcsere vizsgálatát indították el a következõ rendszerekben.

–  Ólomnitrát (aktív) és ólomklorid, piridines oldatban,
–  ólomformiát (aktív) és ólomacetát, vizes oldatban,
–  ólomklorid (aktív) és ólomtetrafenil, piridines oldatban,
–  ólomacetát (aktív) és ólomtetrafenil, amilalkoholos oldatban és
–  ólomnitrát (aktív) és difenilólomnitrát, híg etilalkoholos oldatban.

2. táblázat. Az ²³²Th bomlási sora (4n típusú sorozat)

Megállapították, hogy ólomtetrafenil és a difenilólomnitrát partner esetében, amikor az ólom „stabil” kötéssel kötõdik a szénatomhoz, nincs izotópcsere, a többi rendszerben viszont izotópcserét találtak.

Ebben a dolgozatukban [3] a kétértékû és négyértékû ólomionok közötti elektroncserét is tanulmányozták az

– ólom(II)acetát (aktív) és ólom(IV)acetát, jégecetes oldatban és
– ólom(IV)acetát (aktív) és ólom(II)acetát, jégecetes oldatban rendszereken.

Az elektroncsere-vizsgálat pozitív volt és ennek alapján elsõként mondták ki: „... ionok elektronjai közvetlenül átmehetnek isomer ionokra, valamint az elektródra is (és viszont)”.

Hevesy vezette be az öndiffúzió fogalmát is, ugyanis a nyomjelzés tette lehetõvé annak mérését is [5,6]. Elõször RaD-t használtak [5] az ólom öndiffúziójának mérésére. A radioaktív ólmot egy ólomrúd felületére olvasztották, majd a rudat 280 ^oC-on tartották 140 napig, négy részre vágták és mérték a darabok radioaktivitását. A diffúziót nem tudták detektálni. Öt évvel késõbb, a második kísérletsorozatban ThB-t (²¹²Pb) használtak és azt mérték, hogy a ThB leányelemei a ThC és ThC' (²¹²Bi, ²¹²Po) által emittált a-sugárzás aktivitása hogyan csökken az idõben [6]. (Az adott energiájú a-részecskéknek a hatótávolsága az ólomban ugyanis csak 30 mm, tehát az öndiffúzió csökkenteni tudta a felületen mérhetõ a-aktivitást.) Ilyen módon a Fick-II. törvény segítségével meg tudták határozni az ólom öndiffúzióját, illetve annak hõmérsékletfüggését egykristályban:

D = 5,76 · 10⁵ e^–27900/RT cm² nap^–1.

Ez az eredmény az elsõ méréssorozat kudarcát is megmagyarázza, ugyanis az ólom öndiffúziós koefficiense  nagyon kicsi érték. Ebbõl következik, hogy például szobahõmérsékleten naponta egy ólomatom átlagosan egyszer változtatja meg a helyét.

A Tanácsköztársaság bukása után az igazoló eljárás elmarasztalta Hevesy Györgyöt. Többek között azzal vádolták, hogy olyan mûszereket vásárolt, amelyek inkább fizikai kémiai kutatásokra voltak alkalmasak, mint fizikai vizsgálatokra, másik vád volt, hogy jó kapcsolatot tartott fenn Kármán Tódorral, aki a közoktatási népbizottság egyik csoportjának vezetõhelyettese volt, bár Kármán minisztériumi feladatait még a Károlyi kormány idején kapta. Hevesy elõadói jogát is megvonták. Errõl a szégyenletes eljárásról Palló Gábor részletesen ír a Valóság egy 1985-ös számában [7]. (A tárgyalás jegyzõkönyvét is közli.) Itt található egy részlet abból a levélbõl, amelyet Hevesy Rutherfordhoz írt, és amely jellemzi a kor tudománypolitikáját: „A politikai szenvedélyek különösen magasra szöktek, és az egyetemi ügyeket összekeverték a politikával, olyannyira, ahogy ez a nyugati országokban teljesen ismeretlen. Mindezek arra vezettek, hogy lemondjak professzori állásomról, amelyre nem rég kineveztek, és Koppenhágába jöjjek dolgozni Bohrral, ahogy mindig szerettem volna.” Tehát Hevesy, 1920-ban, Koppenhágába ment Bohrhoz, akivel Manchesterben ismerkedett meg és kötött barátságot.

Ebben az idõben a vegyészek már keresték a periódusos rendszer 72. elemét, de többen feltételezték, hogy ez is a ritkaföldfémekhez tartozik, mint az elõtte lévõ 57–71 rendszámú elem. A Bohr-modell azonban inkább azt sugallta, hogy ez az elem a negyedik oszlop tagja lesz. Ezért Hevesy a koppenhágai múzeumból cirkóniumtartalmú ásványokat szerzett, és Dr. Coster segítségével, aki a röntgen-spektroszkópia szakembere volt, 1922. december 9-én megtalálták a 72. elem röntgenvonalait [8].

Ebben az idõben Bohr Stockholmban tartózkodott, hogy átvegye a fizikai Nobel-díjat az „Atomszerkezet és az atomok által kibocsátott sugárzások” leírásáért. A Nobel-díj elõadásában, a saját témája mellett, beszámolt Dr. Coster és Prof. Hevesy új eredményérõl, a 72. elem felfedezésérõl is. Az új elem Koppenhága latin nevét kapta és így lett hafnium.

Hevesy 1924-ben megnõsült és feleségül vette Pia Riist, aki egy dán hajótulajdonos lánya volt. Egy fiuk, George Luis és három lányuk született: Jenny, Ingrid és Pia.

Hevesy meghívást kapott Freiburgba, ahol a fizikai kémia professzora lett 1926-ban. A Németországban töltött évek alatt a természetben elõforduló radioaktív elemek sugárzását tanulmányozta és ezekbõl az eredményekbõl vont le következtetéseket a Föld kialakulására vonatkozóan. Azonosította a ⁴⁰K-t is, amely a természetes kálium 0,01%-a és pozitív, illetve negatív béta-bomlással alakul át argonná és kalciummá 10⁹ év felezési idõvel [9]. Felfedezte és vizsgálta a ¹⁴⁷Sm, ¹⁴⁸Sm és ¹⁴⁹Sm nuklidokat, amelyek a természetben lévõ szamárium 15%-át, 11,3%-át, illetve 13,8%-át adják, alfa-emisszióval bomlanak 10¹¹, 7·10¹⁵ és 10¹⁶ év felezési idõvel [10].

Hitler hatalomra jutása után 1934-ben, Hevesy visszament a Bohr Intézetbe Koppenhágába. 1935-ben Bohr vásárolt 0,6 g rádiumot és ennek segítségével Hevesy ismét új tudományterületeket elindító kísérleteket végzett.

A ²³⁸U bomlási sorában lévõ  bomlása:

tehát egy darab 226-os rádium magból 3 db a-részecskét nyerünk. Így a rádiumforrást berilliummal körülvéve, a berilliumot céltestnek használva a következõ magreakció játszódik le:

tehát a ²²⁶Ra és a együtt kiváló neutronforrást jelentenek. Ezzel végezte Hevesy az elsõ, neutronaktivációs analitikai méréseket [11, 12],

és 

(A zárójelben lévõ százalékok a 164-es diszprózium és a 158-as gadolínium százalékos elõfordulását adják meg.)
Hevesy a neutronforrást arra is felhasználta, hogy egy mesterséges radioaktív foszforizotópot  állítson elõ^* (³²S(n, p)³²P), amit aztán fontos élettani vizsgálatokhoz használt fel [13].

A radioaktív foszfor segítségével elõször a csontfejlõdés mechanizmusát tanulmányozta, majd késõbb a rák kialakulásával kapcsolatban is végzett vizsgálatokat. Hevesy ezekkel a munkáival elindította az általa kifejlesztett nyomjelzéstechnika ma is igen széles körben alkalmazott, biológiai, orvosi alkalmazását.

A német megszállás miatt Hevesy elhagyja Koppenhágát és Stockholmba költözik 1943-ban. Itt a Stockholmi Egyetem Szerves és Biokémiai Intézetében dolgozott. 1945-ben felvette a svéd állampolgárságot.

A Stockholmban töltött évek alatt Hevesy György érdeklõdése, elsõsorban, a biokémiai és biológiai kutatások felé fordult. Nagyon sok ilyen témájú munkájában használta a radioaktív nuklidokat nyomjelzõként.

1966-ban Freiburgba ment gyógykezelésre, de elhatalmasodó betegségén itt sem tudtak segíteni és néhány hónap múlva elhunyt.

Hevesy Györgynek több mint négyszáz dolgozata, könyvfejezete, könyve jelent meg, és ennek közel a fele élettudományi témával foglalkozott.

Hevesy György kitüntetéseit sorolja fel a 3. táblázat. Ebbõl ki kell emelni az 1943-as kémiai Nobel-díjat, amit a nyomjelzéstechnika felfedezéséért és kifejlesztéséért ítéltek oda. (A II. világháború miatt a díjat 1944-ben adták át Stockholmban.)

3. táblázat. Hevesy György kitüntetései

Az „Atoms for Peace” díjat az Egyesült Államokban 1957-ben adták ki elõször Niels Bohrnak és a második ilyen díjat 1958-ban Hevesy György kapta.

A dán, a svéd, a magyar, az indiai, a vatikáni akadémia tagjai közé választotta. A Magyar Tudományos Akadémiának 1945-ben lett tagja. Közel húsz egyetem választotta díszdoktorává. (A Budapesti Mûszaki Egyetem 1965-ben.)

Nevét számos tudományos díj vette fel. Például a Magyar Nukleáris Medicina Társaság Hevesy-éremmel, az „International Society of Nuclear Medicine” Hevesy-díjjal tünteti ki kiváló teljesítményt nyújtó tagjait. A „Methods and Applications of Radiochemistry (MARC)” címû konferencián Hevesy-éremmel tüntetnek ki egy-egy kiemelkedõ teljesítményt nyújtó nukleáris kémikust.

Az MTA Radiokémiai Bizottsága évente adja ki az Õszi Radiokémiai Napokon a legjobb elõadást tartó 30 évnél fiatalabb kutatónak az Ifjúsági Hevesy Elõadói Díj I., II. és III. fokozatát és a vele járó pénzjutalmat. A Turai Általános Iskola 2000. október 13-án vette fel Hevesy György nevét.

A Magyar Tudományos Akadémia Fizikai Tudományok Osztálya és Kémiai Tudományok Osztálya 1996-ban javasolta a IUPAC Nevezéktani Bizottságának, hogy egy transzaktinidát hevesiumnak nevezzenek el. Ez a javaslat még elfogadásra vár.

Hevesy György életútjának fontosabb állomásait a 4. táblázat mutatja be.

4. táblázat. Hevesy György életének néhány állomása

1885.         Augusztus 1-jén született Budapesten az Akadémia u. 3. számú házban.

1903.         A Budapesti Piarista Gimnáziumban érettségizett.

1903-04.    A Budapesti Királyi Magyar Tudomány Egyetemen tanult.

1904-08.    A Berlini Mûszaki Egyetemen tanul, majd a Freiburgi Egyetemen Ph.D. fokozatot szerez.

1908-10.    A Zürichi Mûszaki Egyetem Fizikai Kémiai Intézetében gyakornok.

1910-11.    F. Haber professzornál dolgozik Karlsruhéban.

1911-14.    Hosszabb rövidebb-ideig dolgozik Rutherfordnál Manchesterben, Panethtel Bécsben és a Buckböck Intézetben Budapesten.

1913.        Január 28-án tartja habilitációs elõadását a Budapesti Egyetemen „Az elektron tulajdonságai és az atom felépítése” címmel. Április 24-én Panethtel együtt beszámolnak a nyomjelzéstechnika felfedezésérõl a Bécsi Császári Akadémián.

1914-18.    Több alkalommal katonai szolgálat az Osztrák-Magyar Hadseregben, de folytatja kutatómunkáját is.

1918-20.    A Budapesti Egyetem II. Fizikai Intézetében dolgozik. (1919-ben kinevezik az Intézet vezetõjévé.) Együttmûködik a Magyar Királyi Állatorvosi Fõiskolán, illetve a Pécsi Egyetemen dolgozó Gróh és Zechmeister professzorokkal. A nyomjelzéstechnika segítségével új kutatási irányokat (izotópcsere, elektroncsere, öndiffúzió) indítanak el.

1920-26.    Niels Bohr Intézetében dolgozik Koppenhágában és 1922-ben felfedezi a hafniumot. Koppenhágában nõsül meg 1924-ben.

1926-34.    A Freiburgi Egyetem Fizikai Kémiai Tanszékének professzora.

1934-43.    Ismét Koppenhágában dolgozik a Bohr Intézetben. (Levi társaságában kidolgozza a neutronaktivációs analitika módszerét.)

1943.         Hevesy Györgynek ítélik a kémiai Nobel-díjat.

1943-66.    A Stockholmi Egyetem Szerves- és Biokémiai Intézetében dolgozik.

1966.         Hevesy György július 5-én, Freiburgban elhunyt.

---

* Az elsõ mesterséges radioaktív nuklidot, a  -t Frederic Joliot és Irene Curie állították leõ 1934-ben a következõ magreakcióval:

---

Irodalmi hivatkozások

1. Marx, Gy.: The voice of the martians, Bp. 1997. Akadémiai Kiadó
2. Hevesy, Gy., Paneth, F.: Z. Anorg. Chem. 1913. 82. 323 p.
3. Hevesy, Gy., Zechmesiter, L.: Magyar Chemiai Folyóirat. 1920. 26. 58 p.
4. Hevesy, Gy., Zechmesiter, L.: Z. Elektrochem. 1920. 26. 151 p.
5. Gróh, J., Hevesy, Gy.: Ann. Physik.1920. 63. 85 p. and 1921. 65. 216 p.
6. Hevesy, Gy., Obrusheva A.: Nature. 1925. 115. 674 p.
7. Palló, G.: Valóság. 1985. 7. 77 p.
8. Coster, D., Hevesy, Gy.: Nature. 1923. 111. 79 p. and 582 p.
9. Hevesy, Gy.: Nature. 1927. 120. 838 p.
10. Hevesy, Gy., Pahl, M.: Nature. 1932. 130. 846 p.
11. Hevesy, Gy., Levi, H.: Nature. 1935. 136. 103 p.
12. Hevesy, Gy. Levi, H.: Nature. 1936. 137. 185 p.
13. Hevesy, Gy., Ghiewitz, O.: Nature. 1935. 136. 754 p.