Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

How a disgruntled scientist looking to prove his food wasn’t fresh discovered radioactive tracers and won a Nobel Prize 80 years ago

0

Each October, the Nobel Prizes celebrate a handful of groundbreaking scientific achievements. And while many of the awarded discoveries revolutionize the field of science, some originate in unconventional places. For George de Hevesy, the 1943 Nobel Laureate in chemistry who discovered radioactive tracers, that place was a boarding house cafeteria in Manchester, U.K., in 1911.

Hungarian chemist George de Hevesy. Magnus Manske

De Hevesey had the sneaking suspicion that the staff of the boarding house cafeteria where he ate at every day was reusing leftovers from the dinner plates – each day’s soup seemed to contain all of the prior day’s ingredients. So he came up with a plan to test his theory.

At the time, de Hevesy was working with radioactive material. He sprinkled a small amount of radioactive material in his leftover meat. A few days later, he took an electroscope with him to the kitchen and measured the radioactivity in the prepared food.

His landlady, who was to blame for the recycled food, exclaimed “this is magic” when de Hevesy showed her his results, but really, it was just the first successful radioactive tracer experiment.

We are a team of chemists and physicists who work at the Facility for Rare Isotope Beams, located at Michigan State University. De Hevesy’s early research in the field has revolutionized the way that modern scientists like us use radioactive material, and it has led to a variety of scientific and medical advances.

The nuisance of lead

A year before conducting his recycled ingredients experiment, Hungary-born de Hevesy had traveled to the U.K. to start work with nuclear scientist Ernest Rutherford, who’d won a Nobel Prize just two years prior.

Rutherford was at the time working with a radioactive substance called radium D, a valuable byproduct of radium because of its long half-life (22 years). However, Rutherford couldn’t use his radium D sample, as it had large amounts of lead mixed in.

When de Hevesy arrived, Rutherford asked him to separate the radium D from the nuisance lead. The nuisance lead was made up of a combination of stable isotopes of lead (Pb). Each isotope had the same number of protons (82 for lead), but a different number of neutrons.

De Hevesy worked on separating the radium D from the natural lead using chemical separation techniques for almost two years, with no success. The reason for his failure was that, unknown to anyone at the time, radium D was actually a different form of lead – namely the radioactive isotope, or radioisotope Pb-210.

Nevertheless, de Hevesy’s failure led to an even bigger discovery. The creative scientist figured out that if he could not separate radium D from natural lead, he could use it as a tracer of lead.

Radioactive isotopes, like Pb-210, are unstable isotopes, which means that over time they will transform into a different element. During this transformation, called radioactive decay, they typically release particles or light, which can be detected as radioactivity.

Through radioactivity, an unstable isotope can turn from one element to another.

This radioactivity acts as a signature indicating the presence of the radioactive isotope. This critical property of radioisotopes allows them to be used as tracers.

Radium D as a tracer

A tracer is a substance that stands out in a crowd of similar material because it has unique qualities that make it easy to track.

For example, if you have a group of kindergartners going on a field trip and one of them is wearing a smartwatch, you can tell if the group went to the playground by tracking the GPS signal on the smartwatch. In de Hevesy’s case, the kindergartners were the lead atoms, the smart watch was radium D, and the GPS signal was the emitted radioactivity.

In the 1910s, the Vienna Institute of Radium Research had a larger collection of radium and its byproducts than any other institution. To continue his experiments with radium D, de Hevesy moved to Vienna in 1912.

He collaborated with Fritz Paneth, who had also attempted the impossible task of separating radium D from lead without success. The two scientists “spiked” samples of different chemical compounds with small amounts of a radioactive tracer. This way they could study chemical processes by tracking the movement of the radioactivity across different chemical reactions

De Hevesy continued his work studying chemical processes using different isotopic markers for many years. He even was the first to introduce nonradioactive tracers. One nonradioactive tracer he studied was a heavier isotope of hydrogen, called deuterium. Deuterium is 10,000 times less abundant than common hydrogen, but is roughly twice as heavy, which makes it easier to separate the two.

De Hevesy and his co-author used deuterium to track water in their bodies. In their investigations, they took turns ingesting samples and measuring the deuterium in their urine to study the elimination of water from the human body.

De Hevesy was awarded the 1943 Nobel Prize in chemistry “for his work on the use of isotopes as tracers in the study of chemical processes.”

Radioactive tracers today

More than a century after de Hevesy’s experiments, many fields now routinely use radioactive tracers, from medicine to materials science and biology.

These tracers can monitor the progression of disease in medical procedures, the uptake of nutrients in plant biology, the age and flow of water in aquifers and the measurement of wear and corrosion of materials, among other applications. Radioisotopes allow researchers to follow the paths of nutrients and drugs in living systems without invasively cutting the tissue.

Radioactive tracers, seen in the top left photo as a white spot and indicated by an arrow in the top right, are often used today in brain scans. Mr. Suphachai praserdumrongchai/iStock via Getty Images

In modern research, scientists focus on producing new isotopes and on developing procedures to use radioactive tracers more efficiently. The Facility for Rare Isotope Beams, or FRIB, where the three of us work, has a program dedicated to the production and harvesting of unique radioisotopes. These radioisotopes are then used in medical and other applications.

FRIB produces radioactive beams for its basic science program. In the production process, a large number of unused isotopes are collected in a tank of water, where they can be later isolated and studied.

Scientists Greg Severin and Katharina Domnanich at the Facility for Rare Isotope Beams. Facility for Rare Isotope Beams.

One recent study involved the isolation of the radioisotope Zn-62 from the irradiated water. This was a challenging task considering there were 100 quadrillion times more water molecules than Zn-62 atoms. Zn-62 is an important radioactive tracer utilized to follow the metabolism of zinc in plants and in nuclear medicine.

Eighty years ago, de Hevesy managed to take a dead-end separation project and turn it into a discovery that created a new scientific field. Radioactive tracers have already changed human lives in so many ways. Nevertheless, scientists are continuing to develop new radioactive tracers and find innovative ways to use them.

Artemis Spyrou, Professor of Nuclear Physics, Michigan State University; Katharina Domnanich, Assistant Professor of Chemistry, Michigan State University, and Sean Liddick, Associate Professor of Chemistry, Michigan State University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.








Невские весы: автомобильные весы серии ВСА-Р теперь официально в реестре российской промышленности!

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Друг ведущего Дроздова рассказал о курсе уколов, который тот проходит

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом


Dow futures sink as Trump keeps pushing tariffs while White House suggests Powell’s job could be at risk

Trump's cuts force Texas food banks to ration supplies for flood survivors

ICE is 'supercharging detention' with 'flagrantly unlawful' policy: lawyers

Son Of British Boxing Legend Retires From The Sport Aged Just 24: “Won’t Be Fighting Again”


Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Дивеево

Число отравившихся питьевой водой жителей Дагестана резко выросло до 450 человек, 422 из них - дети


В Pokémon TCG Pocket обновится система торговли карточками

Destiny 2 Phoneutria Fera god roll guide: Best perks, barrels, and magazines

As the Nintendo eShop fails to protect from 'eslop', indie devs reflect on how it affects their work and why Steam is just better: 'Their algorithm will more or less naturally bury AI slop'

MMORPG Lord Nine: Infinite Class выпустят в Юго-Восточной Азии 31 июля



Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

ГК «Паритет» и ГК «Экоплант» вместе создадут зеленое будущее

Кажетта Ахметжанова: что не стоит дарить согласно приметам и суевериям

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки


Посол РФ вручил французскому певцу Лаланну портрет Путина с его подписью

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству

Связывая деловые кварталы. Мэр Собянин дал старт проходке новой линии метро

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки


Поезд Москва - Феодосия будет ходить каждый день

Врач Мескина назвала первые признаки заражения менингитом

Партия «Единая Россия» выдвинула 196 кандидатов на выборы депутатов в Подмосковье

Депутаты КПРФ приняли участие в правительственном часе в Госдуме, посвященном демографическим вопросам


«Гордимся!»: Рустам Минниханов отметил успех Вероники Кудерметовой на Уимблдоне

Тарпищев объяснил причины неудачного выступления Анисимовой против Швентек.

Российская теннисистка Вероника Кудерметова выиграла Уимблдон в парном разряде, а итальянец Янник Синнер – в одиночном

Мирра Андреева вошла в топ-5 мирового рейтинга WTA.


Закриев занял место Кадырова в роли президента "Ахмата"

Глава Росгидромета Варакин: ливни и грозы в Москве не прекратятся до 21 июля

Поезд Москва - Феодосия будет ходить каждый день

Быстров: «В «Ростове» не верю в тренера, команда идёт в стыки»


Музыкальные новости

В Петербурге назвали имена лауреатов конкурса вокалистов Елены Образцовой

Ольга Орлова призналась, что завидует шпагату Анастасии Волочковой

Менеджер Песни. Менеджер Релиза Песни. Менеджер вышедшей песни.

Жена Басты сцепилась с Onlyfans-моделью Eva Bogut: подробности скандала


Ура, каникулы: как легко улететь в отпуск из Махачкалы

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Кажетта Ахметжанова: что не стоит дарить согласно приметам и суевериям

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!


У пятилетнего Макара вторая степень тугоухости

LNT: Россия устроила Макрону большие неприятности на рынке зерна

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

В Подмосковье за один вечер молнии три раза ударили в дома


Невские весы: автомобильные весы серии ВСА-Р теперь официально в реестре российской промышленности!

МВД: в «газели» у ЦБ не нашли ничего подозрительного

В Москве определят лучшего водителя автобуса

В Москве мальчик зарабатывает 25 тысяч рублей в день, моя фары авто на Патриках


Путин запустил движение по трассе, соединяющей Екатеринбург с Москвой

Путинскую трассу Екатеринбург — Казань открыли. Время пути до столицы Татарстана сократилось до 7 часов

Матвиенко: Путин пригласил короля Бахрейна на российско-арабский саммит

Reuters: Путин намерен продолжать войну




Бесплатно vs платно: есть ли разница в качестве медицины?

В научном журнале опубликованы рекомендации конференции по антибиотикорезистентности

Рудковская показала «переосмысленного» Плющенко после хирургического вмешательства.

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом


Эвакуация Зеленского: Меркурис сообщает о планах вывоза власти из Киева

В российском парламенте назвали фашистскими угрозы Киева ударить по Москве и Петербургу


Занятия по роллер-спорту и танцам проводятся в парках в рамках "Лета в Москве"

«Музы хоккея»: Юлианна Караулова выступила в роли спортивного комментатора в новых эпизодах мультсериала «Чемпионы»

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству

Самый зрелищный спортивный фестиваль The BOWL пройдет в парке Юрия Лужкова



Мэр Москвы дал старт проходке тоннеля между станциями метро «Рублево-Архангельское» и «Ильинская»

Связывая деловые кварталы. Мэр Собянин дал старт проходке новой линии метро

Сергей Собянин сообщил о создании в Москве нового делового центра

Сергей Собянин. Главное за день


ГК «Паритет» и ГК «Экоплант» вместе создадут зеленое будущее

Как искусственный интеллект трансформирует нефтегазовую отрасль России

Сергей Собянин сообщил о создании в Москве нового делового центра

Ученый Золина: облака мамматусы появились в Москве из-за жары и гроз


Глава Росгидромета Варакин: ливни и грозы в Москве не прекратятся до 21 июля

Рядом с первой женой: режиссера Юрия Мороза похоронили в Москве

Фестиваль помощи птицам пройдет в Сокольниках

Быстров: «В «Ростове» не верю в тренера, команда идёт в стыки»


Греф и Собянин дали старт прокладке тоннеля новой линии метро в СберСити

Алтайский край оказался в числе регионов-аутсайдеров по доступности вторичного жилья

Защищённый планшет Saotron RT-W11J на базе ОС Windows10

Сергей Собянин. Главное за день


В Форосе торжественно отметили День посёлка

Симферополь частично остался без света утром 14 июля

Крыму и еще 24 регионам России спишут долги на миллиарды рублей

Десятки улиц Симферополя остались без света 14 июля


Минобрнауки: в России стоимость платного обучения в вузах выросла на 11%

Совфед: отсутствие наказания за доступ к экстремистскому контенту.

Врач Мескина назвала первые признаки заражения менингитом

«Ъ»: В России вспыхнула заболеваемость менингитом из-за мигрантов














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *