MOR OG DATTER: Kjemiker og fysiker Marie Curie var den første som vant to nobelpriser. Her er hun sammen med datteren Irène Joliot-Curie, som også ble tildelt nobelprisen i kjemi for oppdagelsen av kunstig radioaktivitet. Foto: AP/NTB Scanpix

Kvinnene bak periodesystemet

Gjennom lærebøker og media kan man få inntrykk av at periodesystemet var én manns verk, men visste du at mange av bidragsyterne bak naturens viktigste system var kvinner?

Periodesystemet er en systematisk oversikt over alle grunnstoffene og deres likheter og ulikheter. Det regnes som et av naturvitenskapens viktigste systemer og et uvurderlig verktøy.

I år feires det over hele verden at det er 150 år siden periodesystemet ble utviklet.

Forskerne bak boka, ”Women in their Element: Selected Women’s Contributions to the Periodic System”, Annette Lykknes og Brigitte Van Tiggelen ved Science History Institute, mener det er en god anledning for å vise at kvinner gjennom historien har bidratt i naturvitenskapelig forskning på lik linje med menn.

For selv om periodesystemet ofte forbindes med én mann, russeren Dmitri Mendelejev, var han langt fra alene om verken oppdagelsen av systemet eller videreutviklingen av det.

– Det er menn og kvinner i ulik rang som har bidratt like mye til periodesystemet. Og det er kvinnene som ofte blir glemt i denne historien, forteller redaktør bak boka og NTNU-professor i kjemididaktikk, Annette Lykknes.

Oppdaget nye grunnstoffer

De fleste kjenner til Marie Curie, kvinnen som vant to nobelpriser for forskning på radioaktivitet og oppdagelsen av polonium og radium i 1898.

Men mange år før dette, allerede i 1875, analyserte den amerikanske kjemikeren, Ellen Swallow Richards, mineralet samarskitt hvor hun fant en uidentifiserbar rest som senere viste seg å bestå av to nye grunnstoffer, nemlig samarium og gadolinium.

LISE MEITNER: For ettertiden er Meitner kjent for sin beskrivelse av kjernefysisk fisjon, et viktig bidrag til sivil og militær utnyttelse av energien i atomkjernen. Grunnstoffet Meitnerium er oppkalt etter henne. Foto: Wikimedia commons

For ettertiden er Lise Meitner kjent for sin beskrivelse av kjernefysisk fisjon, et viktig bidrag til sivil og militær utnyttelse av energien i atomkjernen. Grunnstoffet Meitnerium er oppkalt etter henne. Foto: Wikimedia commons

En annen kvinne som heller ikke er særlig kjent, er den østerriksk-svenske kjernefysikeren Lise Meitner. Sammen med sin kollega Otto Hahn påviste hun i 1917-1918 for første gang det 91. grunnstoffet protactinium. Under forskningsarbeidet ved det kjemiske institutt ved Universitetet i Berlin, måtte hun jobbe i kjelleren fordi kvinner ikke skulle bli sett.

– Hun var like viktig som Hahn i oppdagelsen av kjernefysisk fisjon, men det var bare Hahn som fikk nobelprisen for denne oppdagelsen, forteller Lykknes.

Ble ikke tatt seriøst

Enda et grunnstoff, nemlig nummer 75 – rhenium – ble oppdaget i 1925 av det tyske ekteparet Ida og Walter Noddack. Grunnstoffet, som er oppkalt etter elven Rhinen, er et av de sjeldneste stoffene på jorden. Ekteparet mente også at de hadde funnet et grunnstoff som de kalte masarium, men de klarte aldri å framstille det og isolere det.

I motsetning til Marie Curie som ble anerkjent som oppdager av grunnstoffer alene, jobbet Ida Noddack kun som gjest i sin manns laboratorium hele sitt liv.

– På den tiden forbød nemlig Tyskland gifte kvinner å ha betalt arbeid. Derfor ble hun ikke tatt seriøst da hun i 1934 mente at atomkjerner kunne spaltes til mindre kjerner. Prosessen er i dag kjent som kjernefysisk fisjon, sier Lykknes.

Den tyske kjemikeren Ida Noddack ble latterliggjort da hun foreslo ideen om kjernefysisk fisjon. Foto: Wikimedia commons

I 1934 kunngjorde nemlig fysikeren Enrico Fermi ved universitetet i Roma at de hadde oppdaget grunnstoff nummer 93 og 94 ved å «skyte» nøytroner på uran. Ida Noddack påpekte da i en artikkel i tidsskriftet, Angewandte Chemie10, at Fermi ikke hadde klart å påvise at det var blitt produsert nye grunnstoffer. «Det er tenkelig at kjernen brytes opp i flere mindre elementer», skrev hun. Men fysikerne ignorerte henne.

Men i 1938 fant Lisa Meitner og hennes kollega Otto Hahn ut at et av stoffene som Fermi hadde framstilt var barium, et grunnstoff som hadde vært kjent i over hundre år, og at atomkjernene i uranet faktisk hadde delt seg, slik som Ida Noddack hadde påpekt.

Meitner, som var jøde, måtte flykte til Sverige under andre verdenskrig, men da Otto Hahn fikk nobelprisen i kjemi i 1945, ble ikke Lisa Meitner nevnt med et ord. Hun fikk heller ikke navnet sitt på publikasjonen som kom ut 1939, selv om det var hun som hadde kommet frem til resultatet.

Jobbet alene

Selv om de aller fleste av disse kvinnene hadde en mannlig samarbeidspartner, var det også noen av dem som jobbet på egen hånd. Den franske fysikeren Marguerite Perey var en av dem. I 1939 påviste hun alene det siste av de naturlig forekommende grunnstoffene som kan ekstraheres fra mineraler, nemlig francium.

I dag krever slike oppdagelser store forskergrupper, dyre maskiner og store budsjetter. Betydningen av et grunnstoff har også endret seg fra Mendelejevs idé om et stabilt og uoverførbart stoff til isotopiske stoffer som kun eksisterer i millisekunder.

Den amerikanske kjemikeren Darlene Hoffman ble på1980-tallet i USA den første kvinnen som ledet en forskningsgruppe som arbeidet med å produsere og studere det som kalles supertunge grunnstoffer, stoffer som har atomnummer over 100. En av hennes medarbeidere, Dawn Shaughnessy, leder nå en forskningsgruppe som har vært involvert i oppdagelsen av hele seks slike supertunge grunnstoffer, med atomnummer 113 til 118.

OVERSIKT: Periodesystemet gir på en enkel måte en systematisk oversikt over samtlige kjente grunnstoffer, samt verdifulle opplysninger om deres likheter og ulikheter. Periodesystemet er en bærebjelke i undervisningen i kjemi.

Periodesystemet gir på en enkel måte en systematisk oversikt over samtlige kjente grunnstoffer, samt verdifulle opplysninger om deres likheter og ulikheter. Periodesystemet er en bærebjelke i undervisningen i kjemi.

Oppdagelsen av isotoper

Da radioaktivitet ble oppdaget helt på tampen av 1900-tallet, ble det funnet en hel rekke nye stoffer, men det var langt fra flere enn det det var plass til i periodesystemet. Den britiske radiokjemikeren Frederick Soddy utviklet ideen om at flere grunnstoffer kan ha samme atommasse, men det var den polske kjemikeren Stephanie Horovitz som kom med det eksperimentelle beviset for at isotoper fantes.

Hydrogen har tre naturlige isotoper: Protium, deuterium og tritium.

I tillegg var det den skotske legen Margaret Todd som ga stoffene navnet ”isotoper” som betyr ”samme plass” på gresk. De hadde altså samme plass i periodesystemet og var bare varianter av et og samme grunnstoff.

Mange kvinner ble senere involvert i oppdagelsen av nye isotoper, feks Berta Karlik og hennes assistent Traude Bernert i Wien, som påviste stabile isotoper av astat i 1943.

– Til alle tider har også kvinner bidratt med kunnskap om grunnstoffene, fra før Mendelejevs tid til våre dager. Kvinner har også stått i bresjen for å påpeke helsefare ved bruk av stoffer, som Gertrud Woker i Sveits og Alice Hamilton i USA, som begge drev opplysning om helsefarene ved blyforgiftning tidlig på 1900-tallet, forteller Lykknes.

En rekke kvinner har også bidratt til at grunnstoffene ble plassert på riktig plass i periodesystemet. Russiske Julia Lermontova arbeidet med separering av platinum-metallene (rhutenium, rhodium, palladium, osmium, iridium og platnium) allerede på 1870-tallet, kort tid etter at Mendelejev hadde presentert sin første versjon av periodesystemet. 

Periodesystemet er altså mye mer enn én manns verk, slik populære framstillinger gjerne vil ha det til. Bak systemet og de mange grunnstoffene og deres isotoper, finnes altså mange kvinner i ulik rang, fra teknikere til assistenter, ulønnede forskere og professorer.

Framfor alt er periodesystemet et eksempel på lagarbeid, der mange kvinner har bidratt med viktig kunnskap og oppdagelser.