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1915年にイギリスの研究者ブラッグが樹立したノーベル賞受賞者最年少記録は何歳?
- 19歳
- 21歳
- 23歳
- 25歳
「ブラッグ」という名前のイギリスの研究者は、特に物理学の分野で重要な貢献をした親子がいます。彼らは共にX線による結晶構造解析の分野を確立し、1915年にノーベル物理学賞を受賞しました。
1. ウィリアム・ヘンリー・ブラッグ (Sir William Henry Bragg, 1862-1942)
- 経歴: ケンブリッジ大学を卒業後、オーストラリアのアデレード大学教授を務め、その後イギリスに戻りリーズ大学、ロンドン大学教授を経て王立研究所長となりました。
- 主な業績:
- X線回折の基礎研究: X線が結晶で回折する現象を研究し、息子のローレンスとともに「ブラッグの法則」を導き出しました。
- X線分光計の発明: X線を用いた結晶構造解析を可能にするための重要な装置であるX線分光計を考案しました。
- α線、β線、γ線の研究: 放射線に関する基礎的な研究も行い、特にα粒子の物質中の飛程(ブラッグ曲線)に関する発見でも知られています。これは、重粒子線治療などに応用されています。
- ノーベル物理学賞受賞: 1915年、息子とともに「X線による結晶構造解析に関する研究」によりノーベル物理学賞を受賞しました。
彼は研究者としてだけでなく、科学知識の普及にも熱心で、『音の世界』などの啓蒙書も執筆しています。
2. ウィリアム・ローレンス・ブラッグ (Sir William Lawrence Bragg, 1890-1971)
- 経歴: ヘンリー・ブラッグの長男としてオーストラリアで生まれ、後に父と共にイギリスに移住。ケンブリッジ大学で学び、キャヴェンディッシュ研究所所長、王立研究所理事長などを歴任しました。
- 主な業績:
- ブラッグの法則の確立: X線が結晶で回折する条件を示す「ブラッグの法則」を、当時まだ若かった彼が理論的に導き出しました。この法則は、次のように表されます。 nλ=2dsinθ ここで、n は整数(回折次数)、λ はX線の波長、d は結晶面間の距離(面間隔)、θ はX線の入射角です。この法則は、X線が結晶の規則的な原子面で反射する際に、特定の角度で反射波が強め合う条件を示しています。
- 結晶構造解析: 父が開発したX線分光計を用いて、食塩やダイヤモンドなどの様々な結晶の原子配列(結晶構造)を決定しました。
- 現代結晶学の創始: 彼は、X線回折を用いた結晶構造解析の基礎を築き、現代結晶学の創始者の一人として知られています。
- ノーベル物理学賞受賞: 1915年、25歳という史上最年少の若さで、父とともにノーベル物理学賞を受賞しました。
- DNA構造解明への貢献: キャヴェンディッシュ研究所所長時代には、同研究所のジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックがDNAの二重らせん構造を解明する上で、彼の結晶学の知識と研究環境が大きく貢献しました。
ブラッグの法則の応用
ブラッグの法則と、それに基づいたX線回折法は、科学技術の様々な分野で広く応用されています。
- 結晶構造の決定: 金属、鉱物、半導体、セラミックス、タンパク質、DNAなどの原子・分子レベルの構造を決定するために不可欠な技術です。
- 材料科学: 新しい材料の開発や品質管理において、材料の結晶構造や欠陥の分析に用いられます。
- 地質学・鉱物学: 岩石や鉱物の組成や構造を特定するために使われます。
- 薬学・生物学: 医薬品の結晶構造解析や、タンパク質などの生体分子の立体構造解析に利用され、新薬開発や生命現象の解明に貢献しています。
- ナノテクノロジー: ナノ粒子のサイズ、形状、構造の分析にも応用されています。
このように、「ブラッグ」親子は、X線と結晶学の分野に革命をもたらし、その後の科学技術の発展に計り知れない影響を与えました。
