هارولد سی. یوری، به طور کامل هارولد کلیتون یوری، (زاده 29 یوریل 1893، واکرتون، ایندیانا، ایالات متحده – درگذشت 5 ژانویه 1981، لا جولا، کالیفرنیا)، دانشمند آمریکایی برنده جایزه نوبل شیمی در سال 1934 برای کشف شکل سنگین هیدروژن به نام دوتریوم محبوب شد. برای مطالعه کامل مقاله با مجله علمی آندرومدامگ همراه باشید.
او یک شخصیت کلیدی در توسعه بمب اتمی بود و کمک های اساسی به نظریه ای که به طور گسترده پذیرفته شده در مورد منشاء زمین و سیارات دیگرکرد.
پیشینه و اوایل زندگی
یوری یکی از سه فرزند ساموئل کلایتون یوری و کورا ربکا راینسل بود. یوری بزرگ، معلم مدرسه و وزیر، زمانی که پسر شش ساله بود درگذشت. مادرش دوباره ازدواج کرد و در آن ازدواج صاحب دو دختر شد.
پس از دبیرستان، یوری از سال 1911 تا 1914 در مدارس دولتی روستایی، ابتدا در ایندیانا و سپس در مونتانا تدریس کرد. یوری در حالی که در یک کمپ معدن در مونتانا تدریس می کرد، تصمیم گرفت در دانشگاه مونتانا در میسولا تحصیل کند و در آنجا در رشته جانورشناسی و تحصیلات تکمیلی در شیمی تحصیل کرد. پس از فارغ التحصیلی در سال 1917، یوری در طول جنگ جهانی اول به عنوان یک شیمیدان کار کرد، تجربه ای که آینده او را در رشته شیمی رقم زد. پس از جنگ، او به دانشگاه مونتانا بازگشت و قبل از شروع تحصیلات تکمیلی در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، به مدت دو سال به تدریس شیمی پرداخت. او به سرپرستی گیلبرت ان. لوئیس برای پایان نامه خود در مورد توزیع الکترون در سطوح انرژی اتم هیدروژن و محاسبات ترمودینامیکی روی مولکول های گاز دکترا گرفت. اگرچه خواص مولکولی لازم در آن زمان در دسترس نبود، یوری مقادیر تقریبی خوبی را ایجاد کرد. کار او منجر به روش های پذیرفته شده برای محاسبه خواص ترمودینامیکی از داده های طیف سنجی شد. یوری با کمک هزینه تحصیلی آمریکایی-اسکاندیناویایی، سالهای 1923-1924 را با نیلز بور فیزیکدان دانمارکی در موسسه فیزیک نظری در کپنهاگ گذراند. پس از آن، یوری به دانشکده دانشگاه جانز هاپکینز در بالتیمور، Md. پیوست و در آنجا بر اهمیت مکانیک کوانتومی برای دانشجویان شیمی تأکید کرد و تحقیقات خود را به سمت مطالعه طیف‌سنجی مولکول‌ها هدایت کرد. او به همراه فیزیکدان آمریکایی آرتور ای. روآرک، اتم‌ها، مولکول‌ها و کوانتوم (1930) را منتشر کرد.
یوری در سال 1926 هنگام ملاقات با مادرش در سیاتل، واشینگتن، با فریدا داوم، یک باکتری شناس از لارنس، کان آشنا شد. آنها ازدواج کردند و صاحب چهار فرزند شدند.
تحقیقات دوتریوم و بمب اتمی
در سال 1929 یوری به دانشگاه کلمبیا در شهر نیویورک نقل مکان کرد و در آنجا کار خود را در مورد خواص مولکول ها و اتم ها ادامه داد. نظریه ایزوتوپ ها – یعنی این ایده که یک عنصر منفرد ممکن است از اتم هایی با تعداد پروتون یکسان اما با جرم های متفاوت تشکیل شده باشد – توسط شیمیدان انگلیسی فردریک سودی در سال 1913 ایجاد شده بود. ایزوتوپ های کم فراوان کربن، نیتروژن، و اکسیژن توسط دیگران در اواخر دهه 1920 کشف شده بود، و یوری اظهار داشت که فقط کشف ایزوتوپ های هیدروژن – سبک ترین عنصر – می تواند مهم تر باشد. یوری یک نمودار سیستماتیک از ایزوتوپ‌های شناخته شده و پیش‌بینی‌شده روی دیوار دفترش داشت. این سیستم شامل دو ایزوتوپ اضافی هیدروژن – هر دو کشف نشده – یکی با دو برابر جرم (2H) و دیگری با جرم سه برابر (3H) هیدروژن معمولی (1H) بود. نامه ای به سردبیر از طرف دو فیزیکدان در شماره 1 ژوئیه 1931 Physical Review برخی از شواهد غیرمستقیم برای فراوانی طبیعی 2H را مورد بحث قرار داد، یعنی “هیدروژن سنگین” (که بعدها یوری دوتریوم نامید) به عنوان یک اتم برای هر 4500 اتم. از 1H. طی چند روز پس از خواندن این مقاله، یوری آزمایشی برای یافتن دوتریوم ابداع کرد. پس از به دست آوردن نمونه هایی از هیدروژن که انتظار می رفت در دوتریوم غنی شود، او طیفی را شناسایی کرد که با پیش بینی های او برای دوتریوم از مدل اتمی بور مطابقت داشت. در سال 1934 یوری جایزه نوبل و همچنین مدال ویلارد گیبس را از بخش شیکاگو انجمن شیمی آمریکا برای این کشف دریافت کرد. اندکی پس از برنده شدن جایزه نوبل، یوری مدخلی را درباره دوتریوم برای چاپ چهاردهمین ویرایش دایره المعارف بریتانیکا در سال 1936 نوشت.
یوری به بررسی ایزوتوپ های هیدروژن، کربن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد ادامه داد. تا سال 1939 او و همکارانش روش‌های موفقی را برای جداسازی ایزوتوپ‌های کمیاب‌تر از همه این عناصر ایجاد کردند و آنها را به آسانی برای تحقیقات آزمایشگاهی در دسترس قرار دادند. یوری چندین مقاله در مورد جداسازی ایزوتوپ ها از جمله ایزوتوپ های عناصر سنگین نوشت و در طول جنگ جهانی دوم در برنامه دولت ایالات متحده برای جداسازی ایزوتوپ اورانیوم قابل شکافت 235U از 238U فراوان تر برای استفاده در بمب اتمی فعال بود.
یوری در کمیته‌های مشاوره‌ای مختلف برای پروژه منهتن خدمت کرد و تلاش‌ها را برای جداسازی ایزوتوپ‌ها با چندین تکنیک، از جمله انتشار گازی، هدایت کرد. این یک عملیات بزرگ و پیچیده بود که با مشکلات متعدد در ایجاد یک مانع انتشار مناسب برای هگزافلوورید اورانیوم همراه بود. هنگامی که سدی که یوری روی آن کار می کرد برای کارخانه انتشار در Oak Ridge، تن انتخاب نشد، او کار خود را در مورد انتشار رها کرد. اگرچه او به عنوان رئیس پروژه باقی ماند، اما سعی کرد رئیس جمهور ایالات متحده هری اس ترومن را متقاعد کند که بمب را روی ژاپن نریزد. پس از جنگ، یوری برای کنترل غیرنظامی و نه نظامی تسلیحات اتمی کار کرد و پیشنهاد کرد که تولید و ذخیره آنها ممنوعیت بین‌المللی صادر شود.
خاستگاه منظومه شمسی
دو رویداد پس از جنگ در دانشگاه شیکاگو، جایی که یوری در سال 1945 استاد شد، به طور چشمگیری تمرکز تحقیقات او را تغییر داد. چهره ماه (1949) توسط رالف بالدوین، که شواهد علمی ارائه کرد مبنی بر اینکه دهانه‌های ماه در اثر برخورد سیارک‌ها و دنباله‌دارها و اینکه بخش های قمری توسط جریان‌های گدازه‌ای تشکیل شده‌اند، علاقه شدیدی به منشا منظومه شمسی را برانگیخت. تا آخر عمر یوری کتاب سیارات: منشأ و توسعه آنها (1952) به عنوان “اولین گاهشماری منظم و دقیق از منشاء زمین، ماه، شهاب سنگ ها و منظومه شمسی” توصیف شده است. در ابتدا، یوری این فرضیه را رد کرد که ماه و زمین منشأ مشترکی دارند، و در عوض معتقد بود که ماه به طور مستقل پدید آمده، قدیمی‌تر از زمین است و تنها بعداً توسط زمین تسخیر شد. بنابراین، یوری استدلال کرد، ماه باید سرنخ هایی را برای منظومه شمسی اولیه ارائه دهد که زمین نمی تواند. ایده‌های او در دهه‌های 1950 و 1960 منجر به بحث‌های شدیدی در میان دانشمندان شد، اما او در نهایت توانست بر سازمان ملی هوانوردی و فضایی ایالات متحده (ناسا) در اجرای برنامه اکتشاف ماه آپولو تأثیر بگذارد. پس از بازنشستگی از دانشگاه شیکاگو در سال 1958، یوری به استادی عالی در پردیس جدید دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو رسید. در آنجا برنامه تحقیقاتی خود را در علوم سیاره ای ادامه داد. هنگامی که آپولو 11 در سال 1969 سنگ ها و غبارها را از ماه بازگرداند، یوری یکی از شش دانشمندی بود که برای اولین بار آنها را بررسی کردند. بررسی های بعدی این سنگ ها نشان داد که فرضیه او در مورد ماه اشتباه است. با این حال، یوری هنوز دانشمند خوبی در اواخر دهه 70 زندگی خود بود، تفکر خود را بر اساس شواهد جدید تجدید نظر کرد.
میراث
یوری عمیقاً به همنوعان خود اهمیت می‌داد و مشکل اصلی ایالات متحده را «آموزش مناسب و الهام‌بخش جوانان ما» می‌دانست. او از نظر سیاسی فعال بود و به عنوان مشاور علمی حزب دموکرات و رئیس جمهور منتخب جان اف کندی خدمت کرد. او مدال ملی علم ایالات متحده را در سال 1964 دریافت کرد. یوری پس از بازنشستگی در سال 1970 از پارکینسونیسم و بیماری قلبی رنج می برد.