Ganhadores do Prêmio Nobel

Depois que ficou claro o fato de que os elementos podem ter diferentes isótopos, ou seja, ocorrerem em diferentes variantes com pesos atômicos distintos, o físico e químico britânico Francis Aston (1877 - 1945) desenvolveu o espectrógrafo de massa, em 1919, para poder mapear os diversos isótopos.

Neste instrumento, feixes de átomos foram gerados em um tubo, com o estímulo de um campo eletromagnético. Quando os feixes passavam através desse campo, os isótopos mais leves decaíam mais do que os mais pesados.

O experimento levou Aston à conclusão de que o peso desses isótopos era muito próximo de múltiplos inteiros de uma unidade.

A invenção de seu espectrógrafo, a consequente descoberta de muitos isótopos e a enunciação da regra dos números inteiros renderam a Francis Aston o Prêmio Nobel de Química de 1922.

Francis William Aston nasceu em 1^o de setembro de 1877, no bairro de Harborne, em Birmingham, Inglaterra. Ele foi o terceiro de sete filhos.

Foi educado na Harborne Vicarage School e Malvern College, onde seu interesse pela Ciência foi despertado. Em 1894, ingressou no Mason College, em Birmingham (que depois se tornaria a Universidade de Birmingham). Neste, ele estudou Química com Frankland e Tilden, e Física com Poyting.

Os recursos obtidos com a conquista da Bolsa Forster, em 1898, permitiram que ele fizesse pesquisas sobre as propriedades óticas dos derivados do ácido tartárico, e os resultados desse trabalho foram publicados em 1901.

Abandonando a vida acadêmica por algum tempo, Aston trabalhou três anos como químico no laboratório de uma cervejaria. Nessa época, entretanto, seu interesse pela Física estava começando a predominar sobre a Química.

Sua aptidão em montar engenhocas mecânicas ficou evidente em seu projeto e construção de novos tipos de bombas para vasos de evacuação. Daí surgiu seu interesse em fenômenos de descarga de gás em tubos evacuados.

Em 1903, ganhou uma bolsa de estudos na Universidade de Birmingham, para trabalhar nas propriedades do Espaço Escuro de Crookes em tubos de descarga. Em pouco tempo, ele descobriu o fenômeno agora conhecido como Espaço Escuro de Aston.

No final de 1909, aceitou o convite de Sir J. J. Thomson (Nobel de Física de 1906) para trabalhar como seu assistente no Laboratório Cavendish, em Cambridge, com estudos de raios positivos. Foi durante esse período que ele descobriu evidências definitivas da existência de dois isótopos do gás inerte néon.

Suas pesquisas foram interrompidas pelo advento da Primeira Guerra Mundial (1914 - 1918), durante a qual trabalhou no Royal Aircraft Establishment (o departamento de aeronaves do reino britânico), onde estudou o efeito das condições atmosféricas em revestimentos sintéticos de aviões.

Retornando ao Laboratório Cavendish em 1919, Aston dedicou-se ao problema da separação dos isótopos do néon. Com a invenção do espectrógrafo de massa, ele rapidamente obteve sucesso, usando esse engenhoso aparelho no qual a focalização eletromagnética permite a utilização das diferenças muito pequenas na massa dos dois isótopos para realizar sua separação.

Estendendo o princípio a outros elementos químicos, Aston descobriu, por sucessivas medições, nada menos do que 212 dos isótopos que ocorrem naturalmente. A partir dos resultados desse trabalho, foi capaz de formular a chamada regra dos números inteiros: sendo definida a massa do oxigênio, por exemplo, todos os seus isótopos têm massas muito próximas a múltiplos inteiros dessa definição.

Aston continuou a fazer medições, aperfeiçoando seu espectrógrafo e obtendo um refinamento e precisão cada vez maiores. Ele observou e foi capaz de medir os desvios da regra dos números inteiros, o que se tornaria de extrema importância no campo da energia atômica.

Os resultados de seu trabalho foram publicados no Proceedings of the Royal Society e na Philosophical Magazine. Ele também foi autor dos livros (títulos traduzidos para o Português) Isótopos (1922, com edição revisada em 1941) e Unidades Estruturais do Universo Material (1923).

Em 1920, Aston foi eleito Fellowship (título alemão equivalente a livre-docente) no Trinity College. No mesmo ano, recebeu a Medalha Mackenzie Davidson, da Röntgen Society.

No ano seguinte, foi nomeado Fellow da Royal Society e, em 1922, recebeu a Medalha Hughes, da mesma instituição, além de ser laureado com o Nobel de Química.

As medalhas John Scott e Paterno lhe foram concedidas em 1923, a Medalha Royal em 1938 e a Duddel, da Physical Society, veio em 1941. Além disso, Aston foi membro honorário da Academia Russa de Ciências e da Accademia dei Lincei, e recebeu doutorados honorários das Universidades de Birmingham e Dublin.

Era solteiro e gostava de esportes; dentre aqueles em que se destacava estavam o esqui, escalada, tênis e natação. Ele também foi um músico entusiasmado, tocando piano, violino e violoncelo.

Francis William Aston faleceu em 20 de novembro de 1945, em Cambridge, com 68 anos de idade.