ตำนานจากยุคอะตอม
การค้นพบธาตุแฟรนเซียม

โดย พอล เฟรม

สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
ฝ่ายจัดการองค์ความรู้
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

          เว้นไว้แต่จะเขียนอ้างอิงเป็นอย่างอื่น รายละเอียดของตำนานต่อไปนี้ ล้วนนำมาจากเรื่อง "Atomic Rivals" (1990) ของเบอร์ทรันด์ โกลด์ชมิดท์ (Bertrand Goldschmidt)

          วารสาร Scientific American ฉบับเดือนกรกฎาคม 1996 ประกาศว่า “นับเป็นครั้งแรกที่ทีมนักฟิสิกส์สามารถดักจับอะตอมแฟรนเชียม (francium) ไว้ได้ แฟรนเซียมเป็นธาตุเกิดในธรรมชาติ ที่มีน้อยที่สุด” การค้นพบครั้งนี้นับเป็นความสำเร็จสำคัญอย่างยิ่ง เพราะว่าโครงสร้างปกติของแฟรนเซียม อำนวยต่อการวัดปฏิสัมพันธ์นิวเคลียร์อย่างอ่อน (weak nuclear interaction) ที่แม่นยำ (ปฏิสัมพันธ์ชนิดนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์การสลายกัมมันตรังสี (radioactive decay)) ต่อไปนี้เป็นตำนานที่เป็น เรื่องจริง และ น้อยคนจะรู้ ของการค้นพบธาตุแฟรนเซียม

          ในปี 1899 ภายในเวลาไม่ถึงปีที่อองเดร เดอเบียง หรือ เดอบีแยง (Andr? Debierne) เพิ่งเริ่มมาทำงานให้กับปีแอร์และมารี กูรี (Pierre and Marie Curie) เขาก็ค้นพบธาตุใหม่ที่ชื่อว่า แอกทิเนียม (actinium) ซึ่งเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ไม่รู้สึกทึ่งแต่ประการใด “ผมไม่รู้สึกว่าเดอเบียงสมควรได้รับเกียรติมากนักกับการค้นพบธาตุแอกทิเนียม สาเหตุก็เพราะ ถ้าเกิดมีธาตุกัมมันตรังสีอื่นอีกหนึ่งโหลปะปนอยู่ด้วย เขาไม่ได้มีสำนึกด้านกัมมันตรังสีดีพอที่จะค้นพบธาตุนี้ได้หรอก” (Badash 1969) แต่ถึงอย่างนั้น มารีกลับรู้สึกพอใจ และได้มอบหมายให้เดอเบียงดำรงตำแหน่งหัวหน้าผู้ช่วยของเธอ เมื่อสามีของเธอถึงแก่อนิจกรรมเมื่อในปี 1906 นอกจากนี้ เมื่อมารีเสียชีวิตในปี 1934 เดอเบียงก็ได้รับตำแหน่งหัวหน้าห้องปฏิบัติการกูรีแทนมารีด้วย ซึ่งนับว่าเป็นเวลายาวนานกว่าจะได้รับตำแหน่งนี้ แต่บางทีเรื่องนี้เดอเบียงคงไม่ได้ทำให้เขาเกิดความรู้สึกเป็นศัตรูกับพวกกูรี

          เดอเบียงเป็นคนล่ำ เตี้ย และศีรษะล้าน และนอกเหนือจากระดับความซับซ้อนของเขาแก่ผู้พบเห็น ที่เกิดจากหนวดเคราของเขาแล้ว บุคลิกส่วนตัวของเดอเบียงไม่เหมาะสมเลยที่จะบริหารห้องแล็บได้ เพราะเขาสนใจแต่ตัวเอง และค่อย ๆ กลายเป็นคนเก็บเนื้อเก็บตัวมากขึ้นทีละน้อย บนโต๊ะทำงานของเขามีจดหมายที่ยังไม่ได้เปิดมาเป็นเวลาหลายเดือนวางอยู่กองพะเนิน เขาไม่แต่งงานและมีเพื่อนไม่กี่คน พูดกันถึงขนาดว่า ความสัมพันธ์กับเขาคงอยู่ตราบเท่าที่เขายังมองเห็นคนคนนั้นอยู่เท่านั้น กับใครก็ตามเมื่อเขาจบการสนทนา พอเขย่ามือลากันเสร็จ เขาก็จะปิดไฟเมื่อเดินออกไปจากห้อง—โดยลืมไปสนิท ว่าได้ทิ้งคู่สนทนาไว้ในความมืด !

          ประเด็นว่าเดอเบียงเหมาะกับตำแหน่งหัวหน้าห้องแล็บหรือไม่ยังไม่หมด ในแง่ของคู่แข่งภายในแล็บเอง ทุกคนน่าจะยืนยันถึงความขัดแย้งมากเป็นกระบุงโกย แม้แต่กับเฟรเดริก โชลีโย-กูรี (Frederic Joliot-Curie) ลูกเขยของมารี ซึ่งเป็นผู้ร่วมอยู่ในการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ของแล็บนี้—กัมมันตภาพรังสีทำเทียม หรือ กัมมันตภาพรังสีทำขึ้น (artificial radioactivity) ที่พูดถึงเรื่องนี้ได้ชัดและกระชับนักว่า “ผมเหรอ เขาเกลียดผม” สำหรับกับอีแรน (Irene) ผู้เป็นภรรยาของเฟรเดริกและเป็นผู้บังคับบัญชารองจากเดอเบียง อีแรนเป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นคนตรง ชัดเจน ซึ่งเธอกับเดอเบียงเข้ากันไม่ได้ ที่จริงก็คือ อีแรนมักทำให้เดอเบียงโมโหหน้าดำหน้าแดง มีอยู่ครั้งหนึ่งที่ทั้งคู่เห็นไม่ตรงกัน อีแรนคัดค้านการแต่งตั้งให้เบอร์ทรันด์ โกลชมิดท์ (Bertrand Goldschmidt) ดำรงตำแหน่งที่เะอคิดว่านะจะให้คนอื่น ครั้งนั้นเดอเบียงตอบโต้ว่า “โกลชมิดท์มีคุณสมบัติที่คนอื่นทุกคนไม่มี—นั่นคือเขาไม่เคยทำงานกับแม่ของคุณ เอาละ ออกไปจากที่นี่ได้แล้ว !”

          ในปี 1938 เดอเบียงกับอีแรน ต่างก็ไม่รู้ว่าต่างคนต่างกำลังทำอะไรกันอยู่ ครั้งหนึ่งทั้งคู่ต่างขอให้ มาร์เกอริต เปอเร (Marguerite Perey) เตรียมตัวอย่างแอกทิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยอีแรนเองตั้งใจจะวัดครึ่งชีวิต (half-life) ของแอกทิเนียมให้แม่นยำขึ้น ส่วนเดอเบียงกำลังค้นหาธาตุใหม่ “นีโอแอกทิเนียม” (neoactinium) ที่ปนซุกซ่อนอยู่ เปอเรฝึกปรือฝีมือด้านเคมีของธาตุแอกทิเนียมมาโดยตรงจากมารี กูรี เธอจึงเหมาะสมที่สุดกับงานชิ้นนี้ และผ่านไปสักพักหนึ่ง ระหว่างที่กำลังเตรียมแอกทิเนียมให้ตามที่ทั้งสองคนขอมา เปอเรก็ค้นพบธาตุใหม่ที่มีชิวิตสั้นธาตุหนึ่ง ซึ่งเมื่อพบเดอเบียงเธอก็ปรึกษาเรื่องนี้กับเดอเบียง และเมื่อพบอีแรนเธอก็ปรึกษากับอีแรน จากที่ทั้งคู่แนะนำ เธอก็เดินหน้าต่อไปเพื่อศึกษาลักษณะเฉพาะต่าง ๆ ที่จำเป็น เหตุการณ์ทำนองนี้ดำเนินไปนานพอควร โดยทั้งเดอเบียงและอีแรนต่างเข้าใจผิด คิดว่าตนเองเท่านั้น ที่เป็นผู้ค้นพบร่วมกับเปอเร แต่เรื่องอย่างนี้ปิดไปไม่ได้นาน ในที่สุดทั้งคู่ก็รู้ว่าอีกฝ่ายต่างก็มีส่วนร่วมอยู่ด้วย แล้วสถานการณ์ก็ถึงจุดระเบิด หลังจากหลายเดือนผ่านไปสถานกาณ์จึงค่อยสงบ และบรรลุการประนีประนอม นั่นคือ เปอเรจะเป็นผู้ค้นพบธาตุนี้อย่างเป็นทางการแต่ผู้เดียว ซึ่งเธอตั้งชื่อธาตุนี้ว่า “แฟรนเซียม”

         อองเดร เดอเบียง และ อีแรน โชลีโย-กูรี ต่างพอใจไม่รับเกียรติว่าพวกตนได้ร่วมค้นพบธาตุแฟรนเซียม ก็เพื่อไม่ให้อีกคนพลอยได้รับเกียรติไปด้วย

เอกสารอ้างอิง

• Badash, L. Rutherford and Boltwood - Letters on radioactivity. Yale University Press, New Haven; 1969.
• Goldschmidt, B. Atomic rivals. Rutgers University Press, New Brunswick; 1990.