che1
  • 1944年諾貝爾化學獎得主-奧托哈恩(Otto Hahn)(二) 2020/10/10

    1944年諾貝爾化學獎得主-奧托哈恩(Otto Hahn)(二)
    國立臺灣師範大學化學系吳詩慧碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

    在1938年7月13日,幫助和支持Hahn的Lise Meitner必須得冒很大的風險,因為她的猶太血統,並且失去了她的奧地利國籍,她移居斯德哥摩爾〈Stockholm〉,斯德哥摩爾位於瑞典。 Hahn繼續與Strassmann一同工作。1938年底,他們在他們樣品中發現鹼土金屬的同位素的證據。1938年底,他們發現的證據同位素的鹼土金屬的樣品。金屬的發現是由Wilhelm Traube所利用有機鋇鹽所構建,Wilhelm Traube是一個猶太化學家,但後來被逮捕和殺害,儘管Hahn的努力救他。尋找第二族鹼土金屬是有問題的,因為它不符合邏輯與其他元素從發現到目前為止。Hahn初步懷疑它是鐳,從鈾核分裂產生出兩個α-粒子。當時,科學共識是,即使分裂出兩個α粒子通過這個過程是不可能的。這個想法是把 鈾成鋇(必須消除約 100個核子)被認為是荒謬的。11月10日在參觀哥本哈根,Hahn討論了這些結果與Niels Bohr和Lise Meitner進一步改進的技術,導致了決定性的實驗1938年12月16-17日(即著名的“鐳鋇,釷,分餾“),產生令人不解的結果:三種同位素的特 性並不像是鐳,但反而是鋇。Hahn所描述的結果在給Meitner的信中提到,12月19日:“… …我們越來越接近一個可怕的結論,就是我們的鐳的同位素的特性不像是鐳,反而卻像是鋇… …也許你可以有一些精采的解釋,我們認為它不能真正的變成鋇。“在她的回覆,邁特納同意,爆裂的鈾核這件事情是非常難以接受,但認為有可能。

    在1938年12月22日,Hahn在Naturwissenschaften這篇期刊上刊登了一篇關於放射化學的結果。12月27日,Hahn打電話給 Naturwissenschaften的編輯,並要求想要在先前文章再增加一個段落。他猜測先前在被照射的鈾中觀察到的一些鉑族元素,這是最一開始解釋 成超鈾元素,但事實上可能是鎝〈當時稱為Masurium〉和較低的鉑族金屬〈原子序43到46〉。直到1939年1月,他仍充分相信較輕的元素生成的原 因是他先前發表修訂的文章,在1939年,他充分地確定在他的裝置中,有發生輕元素的形成的現象,因此他發表了一個重新修訂的文章,基本上收回之前聲稱觀 察到超鈾元素與其鄰近的鈾,以及總結不是他之前所看到的是較輕的鉑銅合金,鋇,鑭和鈰。
    身為一個化學家,Hahn並不願意在物理上發表一革命性的發現。然而Lise Meitner和她的姪子,一位年輕的物理學家Otto Robert Frisch,在瑞典做出了同樣的結論,同時能夠制定出基本的數學型式的核分裂(此用詞是由Frisch所創造的),而隨後此用詞也變得舉世皆知,在接下 來的幾個月中,Meitner和Frisch發表了兩篇文章用來討論以及在實驗上證明這樣的假說。
    在之後的致謝中,Meitner寫到;
    Otto Hahn 和 Fritz Strassmann發現了核分裂是在人類的歷史中開啟了一個新的世代。就我看來這樣的發現是意義非凡的,尤其是在背後是利用純粹的化學來實現這樣的結果。
    在接受德國電視台採訪時(ARD,1959年三月八號),Meitner說到:
    Hahn與Strassmann藉由極好的化學能力、難以置信的化學能力,做到這樣的成果,而此研究的成果是遙遙領先這時代的任何人,美國人不久後學會了 如果做到這樣的結果,但在當下,只有Hahn 和 Strassmann能夠真正地做出這樣的成果。這正是因為他們是這樣優秀的化學家,如此他們成功了利用化學來展示並證明了一物理過程。

    參考資料:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Otto_Hahn

  • 【2019諾貝爾化學獎】鋰離子電池 2019/10/15

    【2019諾貝爾化學獎】鋰離子電池
    譯者/蔡蘊明(台大化學系名譽教授)原載於台大化學系網站
    翻譯自《The Nobel Prize in Chemistry 2019

    2019年的諾貝爾化學獎頒發給了John B. Goodenough、M. Stanley Whittingham 和Akira Yoshino三人,表彰他們為鋰離子電池的發展所做出的貢獻。這種可充電電池奠定了如手機和筆記型電腦等無線電子產品的基礎。這也使得一個無石化燃料的世界成為可能,因為它可以使得從驅動電動車到儲存能量裝置的各種工具能運用可再生能源。 Continue reading →

  • 1937年諾貝爾物理獎的關鍵影響 2019/03/06

    1937年諾貝爾物理獎的關鍵影響
    蔡蘊明 譯

    1937年的諾貝爾物理獎頒給了湯姆森(George Paget Thomson)戴維森(Clinton Davisson)

    〝表彰他們在電子被晶體繞射的實驗發現〞

    譯者前言:
    本文出自於林島諾貝爾桂冠得主會議(The Lindau Nobel Laureate Meetings)所建立的網站,此國際會議自1951年開始於德國林島舉辦,每次邀請超過三十位以上的諾貝爾桂冠得主,並有大學生、研究所學生及博士後研究人員參與,一同進行對話以促進科學的發展。此網站提供許多諾貝爾獎得主的資訊,而此篇文章乃是介紹George Paget Thomson (湯姆森)的生平及其重要研究的長文,本譯文對其生平的部分只選擇性的翻譯了幾段文字,主要的重點放在其獲得諾貝爾獎的工作上。 Continue reading →

  • 【2018年諾貝爾化學獎特別報導】化學的(革命性)進化 2018/10/08

    化學的(革命性)進化
    蔡蘊明 譯

    演化的力量是透過生命來展現。2018年的化學諾貝爾桂冠頒給Fances H. Arnold (阿諾)、George P. Smith (史密斯) 和 Gregory P. Winter (溫特)爵士,表彰她/他們透過演化的控制為人類謀取了最大的福祉。運用人工定向演化(directed evolution)所製造的酵素,現在已被用來生產包括生質燃料和藥物等等的物質。抗體的演化可以透過一種噬菌體顯示(phage display)的方法來對抗自體免疫的疾病,以及在某些特定的例子中治癒轉移性癌症。

    我們生存在由強大「演化」力量支配的地球上。當第一批生命的種子於37億年前出現時,地球上的每一個裂縫幾乎都充滿了能適應身處環境的生物體:生長在光禿禿山脈的地衣、於溫泉茂盛生長的古菌、能存活於乾燥沙漠的多鱗爬蟲類,還有能在黑暗深海中發光的水母。 Continue reading →

  • 奈米冰的存在解開水在4度C具有最大密度之謎 2018/07/10

    奈米冰的存在解開水在4度C具有最大密度之謎
    東京大學黃郁珊博士/東京大學陳藹然博士

    地球在宇宙中有藍色行星的美稱,因為地球表面被大範圍的水覆蓋,同時水也是地球生命的重要組成。儘管多年以來人類對水進行大量且深入的研究,液體水仍有許多異常現象尚未被完全理解,例如大家都學過:水在 \(4^\circ C\) 擁有最大密度,但是卻一直無法好好解釋這個眾所週知的現象。由國立交通大學濵口宏夫講座教授領軍,臺灣與日本的合作團隊,觀察到水在低溫下形成奈米尺寸的微冰晶,可能是造成水的最大密度異常現象原因。 Continue reading →

  • 【2017年諾貝爾化學獎特別報導】將生命捕捉在原子的細節中 2017/10/05

    將生命捕捉在原子的細節中
    林宇軒,曹一允,蔡蘊明合譯

    Jacques Dubochet (杜波克特)、Joachim Frank (法蘭克)、與Richard Henderson (韓德森)獲得了今年諾貝爾化學桂冠,表彰他們為取得生命分子的三維影像所發展的一種有效方法。運用低溫電子顯微術,研究人員現在能凍結行動中的分子並以原子的尺度描繪之,這種技術將生物化學帶入了一個新的紀元。

    過去這幾年,各種生物分子機器令人驚訝的結構充斥在各種科學文獻中(圖一):沙門氏桿菌(salmonella)攻擊細胞所用的注射針;具有抵抗化學治療及抗生素的蛋白質;控制晝夜節律的蛋白質錯合物;光合作用中捕捉光線的反應錯合物以及一個能讓我們聽見的壓力感測器,這些只是現在用低溫電子顯微術(簡稱cryo-EM)顯像的數百個生物分子中的幾個例子。 Continue reading →

  • [物理史] 氦的發現 2017/06/05

    氦的發現 (Discovery of Helium)
    國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
    (譯自APS News,2014年8/9月)

    雖然氦在可觀察到的宇宙是第二多的元素,但可由鈾等的放射性元素衰變而生成的氦,在地球上卻是相對稀少。事實上,氦真的太稀少了,所以直到 1868 年才被發現,這主要都要歸功於兩位科學家的努力,一位在英國,另一位在法國。

    1859 年,克希何夫 (Gustav Kirchhoff) 認知到可用太陽和其他星球所輻射出的光譜來推斷它們的化學成分。克希何夫使用此方法,發現了銫和銣兩種元素。天文學家對日珥─如火焰般絢麗的氣流,現在已知是稠密氣體的熱雲,的研究尤其感興趣。科學家相信觀察日珥最好的方法是在日食期間。  Continue reading →

  • 3D 化學實驗:炫目的鋼絲絨 2017/05/17

    3D 化學實驗:炫目的鋼絲絨 (Dazzling Steel Wool)
    國立彰化師範大學化學系 林聖揚、顧展兆、楊水平

    前言

    鋼絲絨是生活中常見的物品,不論木工、攝影或家中清潔都會用到,可在五金行和百貨行購得。本實驗利用9V電池點燃鋼絲絨並不斷甩動,產生炫目的火花,效果十足。 Continue reading →