ตำนานจากยุคอะตอม
ตำนานสี่เรื่องของจอร์จ เดอเฮเวชี : เรื่องที่ 1 สกัดตะกั่วออกไป

โดย พอล เฟรม

ตำนานทั้งสี่เรื่องนี้เล่าไว้ครั้งแรกในจดหมายข่าวสมาคมนักฟิสิกส์สุขภาพ

สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
ฝ่ายจัดการองค์ความรู้
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

          เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) มักจะคุยโอ่อยู่บ่อยครั้งว่า “(ผม) ไม่เคยให้โจทย์ที่แก้ไม่ได้แก่ลูกศิษย์แม้แต่คนเดียว” (Wilson 1983) ยิ่งถ้าเขากำลังอารมณ์ดี เชื่อว่าเขาต้องพูดเช่นนี้ตอนที่ จอร์จ เดอเฮเวชี ก็อยู่ตรงนั้นด้วยอย่างแน่นอน

          มกราคม 1911 ไม่ใช่เรื่องแปลกหาก จอร์จ เดอเฮเวชี (George de Hevesy) จะรู้สึกเสียใจที่เขาข้ามช่องแคบอังกฤษ ก็เพราะผลลัพธ์จากการเมาเรือก็คือ เขาต้องนอนแบบอยู่บนเตียงถึงสองสัปดาห์ กว่าที่จะเดินทางต่อไปได้ จุดหมายปลายทางของเขา : สถาบันฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ จุดมุ่งหมายของเขา : ศึกษาสิ่งที่เขาต้องการรู้เกี่ยวกับการวัดกานำไฟฟ้าในแก๊สต่าง ๆ แล้วก็กลับบ้าน แต่ทว่านักเคมีที่เกิดในประเทศฮังการีคนนี้ ได้ก้าวเข้ามาในอาณาจักรของเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดโดยไม่รู้ตัว และเมื่อเขาอยู่ที่นั่น รัทเทอร์ฟอร์ดคนนี้ก็จะเป็นผู้กุมชะตาของเขา

จอร์จ เดอเฮเวชี (วิกิพีเดีย)

          แล้วรัทเทอร์ฟอร์ดก็มีโจทย์ที่เฮเวชีน่าจะช่วยแก้ได้ ก็คือไม่นานมานี้เอง รัทเทอร์ฟอร์ดเพิ่งได้รับเรเดียม ดี (Radium D) ที่เป็นผลพลอยได้ที่มีค่าของเรเดียม มาเป็นปริมาณค่อนข้างมาก ซึ่งเขาคิดหวังว่าจะนำมาใช้ประโยชน์ได้ แต่มีปัญหาว่าเรเดียม ดี ที่ได้นี้ ปนมากับตะกั่วที่มีประมาณสูง และตะกั่วนี่แหละที่ทำให้การตรวจสอบรังสีที่ปล่อยออกมาจากเรเดียม ดี ทำได้ยากยิ่ง

          จนกระทั่งวันหนึ่ง จะโดยจงใจหรือโดยความบังเอิญก็ตามที รัทเทอร์ฟอร์ดกับนักเคมีที่เพิ่งมาใหม่ของเขา ก็โคจรมาพบกันที่ใต้ถนห้องแล็บอันเป็นที่กองเก็บตะกั่วกัมมันตรังสีที่ว่า ด้วยวงแขนที่คงจะดูเป็นมิตรของรัทเทอร์ฟอร์ดที่โอบอยู่บนไหล่ของเฮเวชี รัทเทอร์ฟอร์ดก็เสนอความท้าทายแก่เฮเวชีว่า “ไอ้หนู เพื่อให้คุ้มเงินเดือนของนาย (สำนวนที่ใช้คือ If you are worth your salt. เพราะสมัยโบราณในยุโรปเคยจ่ายค่าแรงเป็นเกลือ คือ salt อันเป็นที่มาของคำว่า salary ที่แปลว่า เงินเดือน) นายก็สกัดเอาเรเดียม ดี ออกจากตะกั่วที่น่ารำคาญทั้งหมดนั่นก็แล้วกันนะ” (Levi 1985).

          ตอนนั้นเฮเวชีคงจะยิ้มกระมัง ก็เพราะเขารับทำงานชิ้นนั้น ซึ่งต่อมาภายหลังเขาเล่าว่า “คงเพราะตอนนั้นผมยังเป็นแค่หนุ่มน้อยคนหนึ่ง ที่ทำให้ผมเป็นคนมองโลกในแง่ดี และรู้สึกมั่นใจว่าผมควรจะทำภารกิจของผมได้สำเร็จ” (Hevesy 1962) แต่ความมองโลกในแง่ดีทั้งโลกก็ไม่อาจจะเปลี่ยนแปลงข้อเท็จจริงที่ว่า ไอ้เจ้าเรเดียม ดี ที่ไม่มีคนรู้จักนี้ แท้จริงแล้วก็คือตะกั่วอย่างหนึ่ง (พูดให้ชัดก็คือ ตะกั่ว-210) จึงไม่อาจใช้กรรมวิธีทางเคมีสกัดตะกั่ว (กัมมันตรังสี) ออกจากตะกั่ว (เสถียร) ที่ปนอยู่ด้วยกันได้ !

          เฮเวชีตกระกำลำบากอยู่กับภารกิจที่ไม่มีทางทำสำเร็จ ยังมีอุปสรรคขัดขวางจากสุขภาพไม่ดีอีกหลายครั้ง แล้วยังมีปัญหาการพูดภาษาอังกฤษด้วย เฮเวชีเสียแรงเปล่าอยู่นานถึงปีกว่า ในที่สุดทรัพยากรด้านอารมณ์และสติปัญญาของเขาก็ปลาสนาการสิ้น เขายอมรับว่า “ล้มเหลวสิ้นเชิง”

          แต่ทว่าในยามที่สิ้นหวัง ก็มีสิ่งมาดลใจ ! “ให้ดีที่สุดในสถานการณ์อันน่าห่อเหี่ยวนี้ ผมก็เลยคิดใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าเรเดียม ดี ไม่มีวันแยกออกจากตะกั่วได้ ให้เป็นประโยชน์ โดยการติดฉลาก (label) ตะกั่วปริมาณน้อยนิดนั้นด้วยโดยการเติมเรเดียม ดี ที่รู้กัมมันตภาพ (ความแรงของรังสี) ลงไป” (Levi 1985) กล่าวอีกนัยหนึ่ง เหมือนกับเย็บเรเดียม ดี บริสุทธิ์ ติดลงไปบนตะกั่วธรรมดา และเรเดียม ดี บริสุทธิ์นี้ก็ได้มาจากเรดอน (radon) แล้วจากนั้นก็ใช้ “ดัชนีกัมมันตรังสี” นี้ มาศึกษาสมบัติของตะกั่ว ! นี่เองคือการถือกำเนิดขึ้นของกรรมวิธี ตัวแกะรอยกัมมันตรังสี ! (radiotracer) นี่คือเทคนิคที่จะมากำหนดหน้าตาใหม่ให้แก่วิทยาศาสตร์ของศตวรรษที่ 20 ! ชัยชนะที่พลิกกลับจากความพ่ายแพ้ ! (สำนวนที่ใช้คือ A victory snatched from the jaws of defeat!)

ฟริทซ์ พาเนท (chemistry-alumni, Durham University, UK)

          ด้วยความกระหายที่จะได้เริ่มทดลองความคิดของตน เฮเวชีออกเดินทางไปยังสถาบันวิจัยเรเดียมที่กรุงเวียนนา—ที่ที่ต้องไปหากคุณต้องการเรเดียม ดี ปริมาณมาก ๆ ขณะอยู่ที่นั่น เฮเวชีกับฟริทซ์ พาเนท (Fritz Paneth) ช่วยกันลองตามแนวคิดดัชนีกัมมันตรังสีของเฮเวซี และร่วมกันเขียนบทความวิจัยชื่อเรื่องว่า “สภาพละลายได้ของตะกั่วซัลไฟด์และตะกั่วโครเมต (The Solubility of Lead Sulphide and Lead Chromate)” (Hevesy and Paneth 1913)

          นี่จะต้องเป็นการตีพิมพ์เกี่ยวกับเทคนิคตัวแกะรอยกัมมันตรังสีเป็นครั้งแรก

          แต่บทความของเฮเวชีและพาเนทที่จริง ไม่ใช่การตรวจสอบด้วยตัวแกะรอยกัมมันตรังสีเป็นครั้งแรก – ก็เพราะว่าที่จริงเฮเวชีไม่เคยตีพิมพ์การศึกษาครั้งแรกนั้นไว้ที่ไหน แต่เขาได้พูดถึงการศึกษานี้เอาไว้ ซึ่งท่านสามารถอ่านตำนานเรื่องนี้ของเขาได้จาก เรื่องที่ 2 ของตำนานชุดนี้

เอกสารอ้างอิง

• Hevesy, G.; Paneth, F. The solubility of lead sulphide and lead chromate. Z. Anorg. Chem. 82: 322; 1913.
• Hevesy, G. Adventures in radioisotope research. Vol I. Pergamon Press, New York; 1962.
• Levi, H. George de Hevesy. Adam Hilger Ltd. Bristol; 1985.