นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 184 กันยายน

ปีที่ 41 ฉบับที่ 184 กันยายน - ตุลาคม 2556

มหาวิทยาลัย California ที่ Berkeley และสำ

�เร็จการศึกษาระดับดุษฎี

บัณฑิตเมื่ออายุ 25 ปี ด้วยวิทยานิพนธ์ เรื่อง

การกระเจิงของนิวตรอน

แบบไม่ยืดหยุ่น

โดยมีอาจารย์ที่ปรึกษา ชื่อ Gilbert Newton Lewis

จากนั้นได้เข้าทำ

�งานเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัย California ที่

Berkeley

ในปี 1941 Phil Abelson และ Edwin McMillan ได้พบธาตุ

neptunium 93 ซึ่งมีมวลมากกว่า uranium 92 เพราะธาตุใหม่นี้

ปล่อยรังสีเบตา โดยมีครึ่งชีวิตที่สั้นมาก Seaborg จึงวิเคราะห์เหตุการณ์

นี้แล้วเสนอความเห็นว่า ธรรมชาติจะต้องมีธาตุใหม่ที่มีมวลมากกว่า

neptunium และมีครึ่งชีวิตที่นานกว่า ซึ่งธาตุใหม่อาจเกิดจากการที่

นิวเคลียสของ uranium ถูกระดมยิงด้วยนิวตรอน และเมื่อนิวเคลียส

ของ uranium รับนิวตรอนเข้าไป 2 ตัว นิวตรอนทั้ง 2 ตัวจะสลาย

ตัวให้โปรตอน 2 ตัว กับ อิเล็กตรอน 2 ตัว และแอนตินิวทริโน 2 ตัว

นิวเคลียสของธาตุใหม่จึงมีโปรตอนเพิ่มขึ้น 2 ตัว นั่นคือ ยูเรเนียม 92

ก็จะเป็น plutonium 94

เพื่อทดสอบการวิเคราะห์นี้Seaborg ได้ขอใช้แหล่งกำ

�เนิดนิวตรอน

จากเตาปฏิกรณ์ปรมาณูที่ Hanford ในรัฐ Washington เพื่อระดมยิง

ยูเรเนียม ในที่สุดก็ได้พบธาตุใหม่คือ plutonium ซึ่งมีสมบัติเชิงเคมี

แตกต่างจาก uranium มาก เช่น สามารถแยก Pu จาก

238

U ได้ง่าย

กว่าจะแยก

235

U จาก

238

แต่ความประเสริฐของ plutonium มีมากยิ่งกว่านั้น คือ เมื่อ

นิวเคลียสของ plutonium ได้รับนิวตรอนจะเกิดปฏิกิริยา fission ใน

ทำ

�นองเดียวกับ

235

U และปลดปล่อยพลังงาน

Seaborg จึงพยายามผลิตธาตุ plutonium ให้ได้มากที่สุดเพื่อนำ

�

มาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการสร้างระเบิดปรมาณูทั้ง ๆ ที่เป็นธาตุที่ไม่มีใคร

รู้จัก (ในขณะนั้น) และไม่มีใครรู้สมบัติทางเคมีของมันเลย

โครงการสร้าง plutonium ได้รับอนุมัติจากประธานาธิบดีสหรัฐให้

ดำ

�เนินการจนสำ

�เร็จ ทำ

�ให้กองทัพสหรัฐฯ มีระเบิดปรมาณู 2 ลูก คือ

ลูกที่ทำ

�ด้วย uranium และที่ทำ

�ด้วย plutonium เพื่อนำ

�มาใช้ในการ

ยุติสงครามโลกครั้งที่สอง และกองทัพก็ได้นำ

�ออกใช้คราวละลูก เพื่อให้

ญี่ปุ่นเข้าใจว่าสหรัฐฯ มีระเบิดปรมาณูหลายลูก โดยให้ระเบิดปรมาณูที่

ทำ

�จาก uranium 235 ทำ

�ลายเมือง Hiroshima และระเบิดปรมาณูที่

ทำ

�ด้วย plutonium 94 ทำ

�ลายเมือง Nagasaki

ดังนั้น

Seaborg จึงเป็นบุคคลสำ

�คัญที่ได้สร้างระเบิดปรมาณูเพื่อ

ยุติสงครามโลกครั้งที่สอง

และเป็นคนที่ห้ามมิให้ประเทศใดฮึกเหิมจะ

เริ่มทำ

�สงครามโลกครั้งที่สาม

นอกจากผลงานชิ้นสำ

�คัญนี้แล้ว Seaborg ยังได้สร้างธาตุใหม่ ๆ อีก

มากมาย เช่น ใช้อนุภาคนิวตรอนยิง plutonium ได้ธาตุ americium

ใช้ไอออนฮีเลียมจากเครื่องเร่งอนุภาค cyclotron ที่ Berkeley ยิง

plutonium ได้ธาตุ curium ซึ่งธาตุต่อไปนี้ล้วนเป็นธาตุที่มีมวล

มากกว่า uranium ทั้งสิ้น เช่น plutonium 94, americium 95,

curium 96, californium 98, einsteinium 99, fermium 100,

mendelevium101, nobelium 102, seaborgium 106 และ

darmstadium 110

Seaborg ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีร่วมกับ E. M. McMillan

จากการสร้างธาตุที่มีมวลมากกว่ายูเรเนียม (transuranic element)

ได้รับเหรียญ National Medal of Science ของสหรัฐอเมริกา

ได้รับรางวัล Nichols, Gibbs และ Parsons ของ American

Chemical Society

ได้เป็นที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของประธานาธิบดีสหรัฐ 3 ท่าน

เป็นผู้อำ

�นวยการขององค์การ Atomic Energy Commission

10 ปี

เป็นอธิการบดีของมหาวิทยาลัย California

มีครอบครัวที่มีลูก 6 คน

มีผลงานวิชาการตีพิมพ์กว่า 500 เรื่อง

เรียบเรียงหนังสือ 16 เล่ม

ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ 50 ปริญญา

ชื่อ Seaborg ได้รับการใช้เป็นชื่อของธาตุที่ 106 ว่า seaborgium

Seaborg เสียชีวิตเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ ค.ศ.1999 ที่เมือง

Lafayette ในรัฐ California สิริอายุ 86 ปี

หลังจากที่ Seaborg เสียชีวิตไปแล้ว การสร้างธาตุใหม่ก็ยังดำ

�เนิน

ต่อไป เพราะเทคโนโลยีการสังเคราะห์ธาตุใหม่เป็นระดับซุปเปอร์ไฮ

ดังนั้นโลกจึงมีห้องปฏิบัติการสำ

�หรับเรื่องนี้เพียงไม่กี่แห่ง เช่น

1. Institute for Heavy Ion Research ที่Darmstadt ในเยอรมนี

หรือที่เรียกย่อ ๆ ว่า GSI

2. Joint Institute for Nuclear Research ที่ Dubna ในรัสเซีย

3. Lawrence Berkeley National Laboratory ที่มหาวิทยาลัย

California ที่ Berkeley ในสหรัฐอเมริกา

4. RIKEN Accelerator Laboratory ใกล้กรุงโตเกียว ประเทศ

ญี่ปุ่น

โดยทั่วไป ในการสร้างธาตุที่มีมวลมากกว่ายูเรเนียมนักวิทยาศาสตร์

จะใช้วิธียิงกระสุนซึ่งมักเป็นนิวเคลียสของธาตุเบา ให้พุ่งชนนิวเคลียส

ของธาตุหนัก ด้วยความเร็วที่เหมาะสม เพราะถ้ากระสุนมีความเร็ว

มากเกินไป นิวเคลียสที่เป็นเป้าจะถูกชนจนแตกกระจาย แต่ถ้ากระสุน

ที่ใช้ยิงมีความเร็วน้อยเกินไป นิวเคลียสทั้งที่เป็นเป้าและกระสุนจะมี

แรงไฟฟ้าผลักกัน ทำ

�ให้นิวเคลียสสองนิวเคลียสไม่สามารถหลอมรวม

เป็นนิวเคลียสหนักได้ ทั้งนี้เพราะนิวเคลียสทั้งสองต่างก็มีโปรตอนที่มี

ประจุบวกเป็นจำ

�นวนมาก ดังนั้นจึงเกิดแรงผลักทางไฟฟ้ากันมาก

ในการหาพลังงานที่เหมาะสมของกระสุนเพื่อใช้ยิงให้หลอมรวม

กับนิวเคลียสเป้าเป็นนิวเคลียสใหม่ เป็นเรื่องยุ่งยากมากเรื่องหนึ่งใน

การสร้างธาตุใหม่ นอกจากนั้นก็ยังมีความยุ่งยากอีกหลายประเด็น เช่น

นักวิทยาศาสตร์พบว่าจากจำ

�นวนนิวเคลียสกระสุนที่ใช้ยิงจำ

�นวนนับ

ล้าน ล้าน ล้านตัวนั้น มีนิวเคลียสกระสุนเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้นที่จะ

หลอมรวมกับนิวเคลียสเป้าได้สำ

�เร็จ นอกจากนี้นิวเคลียสของธาตุใหม่

ที่เกิดขึ้นยังสลายตัวเร็วด้วย ดังนั้นเทคโนโลยีการตรวจจับและสังเกต

ผลิตผลที่ได้ จึงต้องว่องไว ละเอียดและรอบคอบอย่างสุด ๆ