Az 1943-as kémiai Nobel-díjat 1944-ben Hevesy Györgynek ítélték oda a radioaktív izotópos nyomjelzés módszerének felfelfedezéséért.

Hevesy György fő kutatási területe a radiokémia volt, ahol számos területen alkotott meghatározót. Szerepe volt az izotópia fogalmának megalkotásában (amelyet végül Frederick Soddy fogalmazott meg), a röntgen-spektroszkópiai illetve neutronaktivációs analitikai módszerek kifejlesztésében és a radioaktív nyomjelzős módszer alkalmazásában az élettudományok területén. Hevesyt tekinthetjük a nukleáris medicina atyjának.

A radioaktív nyomjelzés felfedezése (1913) manchesteri kutatómunkájához köthető, amelyet az Ernest Rutherford által vezetett laboratóriumban végzett. Ebben az időben már elég sok radioaktív „elemet” ismertek, a radiokémia egyik fő problémája volt, hogy ezeket hol helyezzék el a periódusos rendszerben. Voltak köztük olyanok, amelyek kémiailag rendkívül hasonlítottak az ismert elemekre, csak sugárzásukban különböztek. Ilyen volt a rádium-D is, melyet úgy állítottak elő, hogy azt rádium-emanációt (ma ²²²Rn-izotópként ismerjük) tároló üveg faláról salétromsavval leoldották. Az így nyert anyag azonban elég csekély aktivitású volt. Rutherfordnak kutatásaihoz szüksége lett volna egy elég nagy aktivitású rádium-D sugárforrásra. A rádium-D a rádium bomlástermékeként megtalálható az urán tartalmú ércekben, illetve a rádium előállításának melléktermékeiben. Mivel azonban a rádium kinyerése során ólomsókat is alkalmaznak, a rádium-D nagyobb mennyiségű ólommal együtt van jelen. Rutherford az osztrák kormánytól kapott néhány száz kilogramm, a rádium- előállítás során visszamaradt ólom-kloridot. Rutherford ezekkel a szavakkal bízta meg Hevesyt: „Fiam, ha tényleg olyan ügyes, elválasztja a rádium-D-t attól a sok kellemetlen ólomtól.”

Hevesy lelkesen látott hozzá a feladat megoldásához, számos elválasztási módszert kipróbált, sikertelenül. Ezt jegyezte fel: „Hogy a lehető legjobbat hozzam ki ebből a lehangoló helyzetből, gondoltam, kihasználom, hogy a RaD nem választható el az ólomtól. Kis mennyiségű ólmot megjelöltem RaD hozzáadásával. A RaD olyan kémcsövekből származott, amelyekben emanáció bomlása ment végbe.”

Ma már tudjuk, hogy a rádium-D az ólom 210-es tömegszámú izotópja, tehát kémiailag nem különíthetők el. Az elválasztási kísérletek kudarcából Hevesy arra következtetett, hogy a radioaktív izotópok felhasználhatók indikátorként. Ezen elven számos jelentős tudományos eredmény és módszer született különböző tudományterületeken, beleértve a nukleáris medicinát is, amely tulajdonképpen nyomjelzés az élő szervezetben.

Hevesyt 1924-1936 között hét alkalommal jelölték Nobel-díjra a hafnium felfedezéséért is, amelyet azonban végül kapott meg. E felfedezés alapvető fontossága abban rejlik, hogy Hevesy a Bohr-féle atommodell illetve a Moseley-törvény felhasználásával határozta meg, illetve kereste és találta meg a periódusos rendszerből addig hiányzó 72-es rendszámú elem röntgenvonalait a cirkónium-ásványok spektrumában. A hafnium felfedezése a Bohr-féle atommodell első kísérleti bizonyítékai közé tartozik.

Az egymáshoz kémiailag hasonló ritkaföldfémek meghatározásának igénye vezette el Hevesyt és Hilde Levit a neutronaktivációs analitikai módszer kifejlesztéséhez. Neutron-besugárzás hatására számos elemből gamma-sugárzó radioaktív izotópok keletkeznek, melyek energiája minőségi, intenzitása mennyiségi elemzést tesz lehetővé. A módszer mintegy hetven elemre alkalmazható különböző kimutatási képességgel, akár roncsolásmentesen is. Hevesy Györgyre ma a radiokémia egyik meghatározó kutatójaként emlékezünk.

Debrecen, 2023. március

Nagy Noémi, az MTA doktora