Hevesy György
(1885-1966)
Kisiskolás korában
A turai kastélyban a tízes években.
Kép a tízes évekből
Képeslap a kastélyból
1885
: augusztus 1-jén született Budapesten báró Hevesy Lajos és a turai Schossberger Jenny bárónő gyermekeként.
1903
: A Budapesti Piarista Gimnáziumban érettségizett.
1903-1904
: A Budapesti Egyetemen tanult.
1904-1908
: A Berlini Műegyetemen és a Freiburgi Egyetemen kémia szakos hallgató.
1908
: Doktori fokozatot szerez a Freiburgi Egyetemen. Dolgozatának címe: Über die schmelzeelektrolysche Abscheidung der Alkalimetalle aus Atzalkalien die Löslichkeit dieser Metalle in Schmelze.
1908-1910
:Tanársegéd a Zürichi Műszaki Egyetem (ETH) Fizikai, Kémiai Intézetében.
1911
: Honosíttatja doktori fokozatát a Budapesti Tudomány Egyetemen.
1913
. január 28-án habilitál (tudományos fokozatot szerez) a budapesti Tudomány Egyetemen. Előadásának címe: Az elektron tulajdonságai és az atom konstituciója.
1913
. áprilisában F.A. Panethtal közösen felfedezi a radioaktív nyomjelzés módszerét.
1911-1914
: Rutherford mellett kutató a Manchesterben.
1914-1918
: Az Osztrák-Magyar Hadseregben teljesít katonai szolgálatot.
1918
: A Budapesti Tudományegyetem rendkívüli professzora.
1919
: Nyilvános, rendszeres professzor a Budapesti Tudományegyetemen, a 2. sz. Fizikai Intézet vezetője.
1920
: Gróh Gyula és Zechmeister László professzorokkal dolgozik együtt az Állatorvosi Egyetem Kémiai Intézetében.
1920-1926
: A Koppen hágai Egyetemen Niels Bohr munkatársa.
1922
: Dirk Costerrel közösen felfedezi a Koppenhágában a 72. Sorszámú elemet, amit Hafniumnak neveznek el.
1923
. Kutatásokat folytat a radioaktív kutatások biológiai-orvosi alkalmazása területén.
1943
. A nácizmus elől Stockholmba menekül s az itteni egyetemen dolgozik.
1943
. KÉMIAI NOBEL-DÍJ "az izotópok indikátorként történő alkalmazásáért".
1959
. Megkapja az "Atom a Békéért"-díjat
1966
. július 5-én Freiburgban hal meg.
2001
. -április 11-én újratemették Budapesten, a Nemzeti Panteonban.
Jómódú család nyolc gyermeke közül ötödikként született, 1885. augusztus 1-jén Budapesten. A Piarista Gimnáziumban érettségizett kitûnõ eredménnyel 1903-ban. Egyetemi tanulmányait a budapesti Tudományegyetemen kezdi, majd egy év után a berlini műegyetemen folytatja. 1908-ban szerzi meg Freiburgban doktorátusát fizikából, mely oklevelet honosítja Budapesten is. Érdeklődése ez idő tájt egyre inkább a fizikális kémia felé fordul, ezért Zürichbe megy, ahol a magashőmérsékletû kémia legszakavatottabb képviselõje, Richard Lorenz mellett vállal tanársegédi állást a Technische Hochschulén. Szerencsés döntésnek bizonyul, amikor 1911-ben Rutherford világhírű laboratóriumát választja tanulmányai színhelyéül az angliai Manchesterben. Egyrészt Rutherford olyan kutatási feladattal bízza meg Hevesyt, amely elvezeti őt ahhoz a témához, ami késõbb a Nobel-díjat eredményezi számára, másrészt olyan alkotó légkör vette itt körül, amely igen mély hatást gyakorolt gondolkodására és kutatási módszereinek kialakítására. Rutherford kutatólaboratóriumában az anyagszerkezetre vonatkozó vizsgálatok folytak, és itt olyan fundamentális felfedezések születtek, mint pl. a radioaktív sugárzás alfa- és béta-komponenseinek felismerése, az alfa-sugárzás természetének feltárása és mindezek közül a legjelentősebbnek tekinthető atommag felfedezése. Végül, de nem utolsósorban, Hevesy itt ismerkedik meg, dolgozik együtt és köt életre szóló barátságot Niels Bohrral (ő 1922-ben kap Nobel-díjat).
Valamikor 1912 elején Rutherford az osztrák kormánytól ajándékba kapott csaknem egy mázsa radioólmot, amelyből a rádium D komponensével akart kísérleteket folytatni, ám a hatalmas tömegű ólom ezt meghiúsította. Barátja kissé provokáló hangnemben szólította meg Hevesyt: "Ha megérdemli a sót az ételébe, elválasztja a rádium D-t a kellemetlenkedő ólomtól." Hevesy beveti minden vegyészfortélyát, hogy sikerrel hajtsa végre a megbízatást, azonban azok sorra csődöt mondanak, végül is arra a végkövetkeztetésre jut, hogy a két anyag különválasztása megvalósíthatatlan. Ugyanakkor zseniális gondolatmenettel, mintegy "talpáról a fejére" állítva az alapkérdést, azt a tételt fogalmazta meg, hogy ha az aktív anyag nem választható el az inaktívtól, akkor a sugárzó rádium D felhasználható az ólom indikátoraként. Ez az elv alapvetőnek bizonyult a nyomjelző izotópok indikátorként való alkalmazásában.
Hevesy György az első világháború kitörése miatt félbeszakítja manchesteri kutatásait, és magyar katonaként teljesít szolgálatot a Monarchia hadseregében Besztercebányán és Nagytétényben. A világháború befejezését követően rövid ideig kutatásokat végez a budapesti Állatorvosi Főiskola kémia tanszékén, majd a Tanácsköztársaság idején aktív oktatási szerepet vállal. Kármán Tódor (a később Amerikába emigrált világhírű fizikus) felkérésére, aki a Tanácsköztársaság kulturális népbiztosságán a természettudományi felsőoktatás felelőse volt, elvállalta a Műegyetem fizikai-kémiai tanszékének vezetését.
1919 nyarának végén bekövetkezett a politikai fordulat és azzal együtt a felelősségrevonások ideje. Bár Hevesy sohasem volt kommunista, aktív szerepvállalásáért és ellenlábasai nyomására 1920 tavaszán megvonják tőle a venia legendit, vagyis az előadói jogot. Ekkor kapóra jött számára a régi jó barát, Niels Bohr meghívása az újonnan alapított koppenhágai laboratóriumába.
Jellemző tulajdonságaik alapján a kémiai elemeket már a múlt század végén sikerült logikus rendszerbe foglalnia Mengyelejevnek. A periódusos rendszer óriási jelentősége abban is megmutatkozott, hogy a könnyebb áttekinthetőség mellett lehetővé vált a még hiányzó helyekre várományos elemek kémiai sajátságait megjósolni, illetve eredményesebb kutatásokat folytatni felderítésükre. A táblázat fokozatosan megtelt, ám a 72-es sorszámmal jelölt helyre kitartó kutatással sem sikerült megtalálni a hiányzó elemet. A vegyészek úgy vélték, hogy ez az elem a lantanidák (ritka földfémek) csoportjába tartozik, ezért olyan ásványokban nyomoztak utána, amelyekben gyakori volt az ilyen elemek előfordulása. Hevesy a Bohr-féle atommodellből kiindulva arra a következtetésre jutott, hogy a lantanidák sora a 71-es elemmel lezárul, vagyis a következő 72-es rendszámú elem az ún. titáncsoportból kell, hogy kikerüljön. Hevesy, bízva elgondolása helyességében, úgy döntött, hogy elkezdi a hiányzó elem keresését, mégpedig cirkónium-, ill. tóriumtartalmú ásványok vizsgálatával. Igen szerencsésen a cirkónium-tartalmú ásványokkal kezdte (ma már tudjuk, hogy a tóriumot tartalmazó ásványokban elenyésző mennyiség fordul elő a keresett elemből). A koppenhágai ásványtani múzeumtól Norvégiából és Grönlandról származó anyagokat kapott kutatási céljaira. Hevesy az oldható részeket eltávolította, majd munkatársa, Coster röntgenspektroszkópiai felvételeket készített a mintáról. Már az első lemezeken megjelentek azok a színképvonalak, melyek csakis az új elemtől származhattak. A felfedezés helyéről, Koppenhága régi latin neve után hafnium névre keresztelték. Niels Bohrt - akinek atommodelljét a hafnium megtalálása fényesen igazolta - a felfedezés híre éppen azon a napon érte utol, amikor átvette Stockholmban a Nobel-díjat. A tudományos közvélemény - többek között Rutherford is - táviratokban és lelkes levelekben reagál Hevesy és Coster sikeréhez. Hevesynek egy sor állást kínálnak fel, amelyek közül a hozzá mindig közel álló Freiburg egyetemének fizikai-kémiai tanszékvezetői posztját fogadja el. További kutatásait a Rockefeller Alapítvány támogatta jelentős anyagi hozzájárulással. Termékeny évek következnek: kifejleszti a röntgenfluoreszcenciás analitikai módszert, a ritkaföldfémek vizsgálata közben felfedezi, hogy a szamárium radioaktív alfa-sugarakat bocsát ki, de itt kezdi a radioaktív izotópok alkalmazásával a növények és állatok anyagcsere-folyamatainak vizsgálatát is. Ez utóbbi módszer lényege, hogy kis mennyiségben hozzákeverik a radioaktív izotópot a vele kémiailag azonosan viselkedő elemhez, amely bármely szervezetbe juttatva sugárzással jelzi a megtett útvonalat. A mai orvostudomány ma már elképzelhetetlen lenne e módszer alkalmazása nélkül. Hevesynek ebbõl a tárgykörből közel kétszáz dolgozata jelent meg. A világ számos egyeteme választja díszdoktorává, a Royal Society tagja lesz és amire különösen büszke volt: megkapta a Copley Medalt. Ez utóbbiról így nyilatkozott: "A közönség azt hiszi, hogy egy kémikus számára a Nobel-díj a legnagyobb kitüntetés, amit tudós elnyerhet, de nem így van. Negyven-ötven kémikus kapott Nobel-díjat, de csak tíz külföldi tagja van a Royal Societynek és ketten (Bohr és Hevesy) kaptak Copley-érmet."
A második világháború kitörése után még egy ideig zavartalanul tud dolgozni, azután 1943-ban áttelepül családjával Stockholmba. A háborús évek alatt, 1940 és 1943 között, nem adják ki a Nobel-díjakat, de 1944-ben a "radioaktív izotópok indikátorként való alkalmazásáért a kémiai kutatásban" indoklással Hevesy Györgynek ítélik oda a kémiai Nobel-díjat. 1959-ben pedig az Atoms for Peace Awards (Az atom békés felhasználásáért) kitüntetést veheti át a radioaktív izotópok békés célú felhasználásáért. A világ huszonhárom tudományos társulatának volt tiszteletbeli tagja, a Magyar Tudományos Akadémia 1945-ben választja tagjai sorába. Összesen 397 tudományos publikációja jelent meg a világ valamennyi jelentős szaklapjában. 1966-ban megnyitó beszédet mond a Pápai Tudományos Akadémia sugárhaematológiai ülésén Rómában, amikor is a pápa külön audiencián fogadta õt. Nyolcvanéves korában, 1966. július 5-én halt meg Freiburgban.
2001. április 11-én újratemették a Fiumei úri Nemzeti Sírkert akadémiai parcellájában. A szertartáson részt vett iskolánk delegációja is.
A Turai Általános Iskola 2000. október 13-án vette fel Hevesy György nevét.
Hevesy Turán
Nem Turán született, de édesanyja, Schossberger Eugénia révén sokat vendégeskedett a turai kastélyban. Különösen gyermek- és ifjúkorában járt gyakran a községben. id. Sára András, aki parádés kocsis volt a bárói kastélyban, emlegette egykor, hogy számtalanszor vitte hintón az alsóréti halastavakhoz és a tépiósülyi apai kastélyba az „angliai fiatalembert”. Ez a megjegyzése azt sejteti, hogy ez az időszak 1914 körül lehetett, amikor hazajött Rutherford manchesteri laboratóriumából. A falusiak emlékezetében „angol lordként” maradt meg személye.
Egy Turán keltezett képes levelezőlapon ebből az időből arról tudósítja egyik barátját, hogy fontos felfedezést tett, amiről közelgő bécsi útján majd személyesen is beszámol.
Másik fénykép a kastély egyik termében készült (valószínűleg az udvar felőli sarokszoba), ahol egy íróasztal mellett ül. (Ezek másolatai megtalálhatók iskolánk tablóján.)
Mivel a tudós – utolsó idejéig elfoglalt volt – nem készített visszaemlékezéseket, utódai megnyilvánulásai alapján tudjuk: kedvelte a turai kastélyt, szívesen tartózkodott, dolgozott itt.
Az iskolanévadó ünnepségen részt vevő lánya, Ingrid Hevesy-Radman, megkoszorúzta az iskola előkertjében felállított szoborportrét, melyet azóta minden évben tisztes ünnepséggel vesz körül az intézmény apraja-nagyja.
Hevesy György kitüntetései
1925:
A Dán Tudományos Akadémia tagja
1926:
A Heidelberg Akadémia tagja
1928:
A Gothenburg Akadémia tagja
1929:
Cannizzaro-díj, Róma
1929:
A Cape Town Egyetem díszdoktora
1939:
A „Chemical Society in London” tiszteleti tagja
1939:
A „Royal Society” tagja
1942:
A Svéd Akadémia tagja
1942:
A Dán Rákkutatás Díja
1944:
Az 1943-as kémiai Nobel-díj
1945:
A Magyar Tudományos Akadémia tagja
1945:
A Finn Kémikus Egyesület tiszteleti tagja
1945:
Az Uppsalai Egyetem díszdoktora
1948:
A Freiburgi Egyetem díszdoktora
1948:
Az „Academia dei Lincei” (Roma) tagja
1948:
A „Royal Institution, London” tiszteleti tagja
1948:
A „National Academy in Boston” tagja
1950:
A Genti Egyetem díszdoktora
1950:
A Koppenhágai Egyetem díszdoktora
1950:
A Brüsszeli Tudományos Akadémia tagja
1950:
Az Indiai Nemzeti Akadémia tagja
1950:
A „Chemical Society, London” Faraday-medálja
1950:
A Brüsszeli Tudományos Akadémia Medálja
1951:
A „College of Physicians, London” Baley-medálja
1951:
A Bunsen Társaság tiszteleti tagja
1952:
A Svéd Orvos Társaság tiszteleti tagja
1954:
A Sao Paolo Egyeten díszdoktora
1955:
A Rio de Janeiro Egyetem díszdoktora
1955:
A Helsinkii Biokémikus Társaság tiszteleti tagja
1955:
Az Osztrák Fizikus és Kémikus Társaság tiszteleti tagja
1956:
A „British Society of Radiology” Silvanus Thompson-medálja
1957:
Párizs Város Medálja
1957:
A Turini Egyetem díszdoktora
1957:
A Burlington Egyetem díszdoktora
1958:
„Atoms for Peace” Díj
1958:
A Japán Kémikusok Egyesületének tiszteleti tagja
1958:
A „British Society of Radiology” tiszteleti tagja
1959:
A Freiburg Egyetem díszdoktora
1959:
A Liege Egyetem díszdoktora
1960:
A Halle Akadémia Cotius-medálja
1960:
A Halle Akadémia tiszteleti tagja
1960:
A London Egyetem díszdoktora
1960:
A Német Fiziológusok Egyesületének tiszteleti tagja
1961:
A Chicagoi Egyetem Rosenberger-medálja
1961:
A Vatikáni Akadémia tagja
1961:
A Dán Mérnök Szövetség Niels Bohr-medálja
1963:
Az „Academia Ligure Di Sci. E Lett.” tiszteleti tagja
1964:
A Cambridge Egyetem díszdoktora
1965:
Az Osztrák Tudományos Akadémia tagja
1965:
A Svéd Radiobiológusok Szövetségének tiszteleti tagja
1965:
„Order Pour le Merité” Német Szövetségi Köztársaság
1965:
A Budapesti Mûszaki Egyetem díszdoktora
Az „Atoms for Peace” díjat az Egyesült Államokban 1957-ben adták ki először Niels Bohrnak és a második ilyen díjat 1958-ban Hevesy György kapta.
A dán, a svéd, a magyar, az indiai, a vatikáni akadémia tagjai közé választotta. A Magyar Tudományos Akadémiának 1945-ben lett tagja. Közel húsz egyetem választotta díszdoktorává. (A Budapesti Mûszaki Egyetem 1965-ben.)
Nevét számos tudományos díj vette fel. Például a Magyar Nukleáris Medicina Társaság Hevesy-éremmel, az „International Society of Nuclear Medicine”Hevesy-díjjal tünteti ki kiváló teljesítményt nyújtó tagjait. A „Methods and Applications of Radiochemistry (MARC)” címû konferencián Hevesy-éremmel tüntetnek ki egy-egy kiemelkedő teljesítményt nyújtó nukleáris kémikust.
Az MTA Radiokémiai Bizottsága évente adja ki az Õszi Radiokémiai Napokon a legjobb előadást tartó 30 évnél fiatalabb kutatónak az Ifjúsági Hevesy Előadói Díj I., II. és III. fokozatát és a vele járó pénzjutalmat.
Tudományos munkássága
A hafnium felfedezése
A periódusos rendszer értelmezése a Bohr modellből kiindulva sikeresnek mondható. A hafnium elem felfedezése a Bohr elmélet egyik prediktív állítását igazolta, amely a Nobel díjas, magyar kutató, Hevesy György nevéhez fűződik. Az elmélet szerint a ritkaföldfémek száma 14-re korlátozódik, amiből az következett, hogy a 72. elem nem lehetett ritkaföldfém, hanem csak a titánhoz és a cirkóniumhoz hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkező elem. Bohr elmélete szerint a lantántól kezdve nem a külső elektronhéj épül tovább, hanem a még telítetlen 4f alhéj, ahol 14 elektron fér el, s az alhéj kiépülésével (a 71. elemmel) zárul le a ritkaföldfémek sora. A 72. elem tehát nem tartozhat ide. Hevesy ennek alapján 1922. nyarán, Magyarországon töltött szabadsága alatt elkészítette a 72. elem felkutatását célzó programját. E szerint nem ritkaföldfém ásványokban, hanem a cirkónium ásványaiban kereste és meg is találta a 72. elemet 1923-ban, Koppenhágában, melyet Koppenhága latin neve után keresztelt hafniumra.
Az izotóp indikátorok módszere
Az izotóp indikátorok módszere a 10 évvel ez előtt elhunyt, Ernest Rutheford, a kitűnő fizikus vezetése alatt álló manchesteri Fizikai Intézetben látott napvilágot. Ebben az intézetben az első világháború előtti időben rádióaktivitással foglalkoztak és így nemcsak rádium, hanem a rádium előállításának egyik mellékterméke, a rádium-D izotóp is nagy mennyiségben állt rendelkezésre, sajnos azonban nem tisztán, hanem jelentős mennyiségű ólommal keverve. A rádió-ólom azonban használhatatlannak bizonyult, mert az az ólom elnyelte a benne levő rádium-D izotóp sugárzását. 1911-ben egy napon Rufherford professzorral az intézet egyik földszinti laboratóriumában találkoztam, ahol nagymennyiségű rádió-ólom készlet volt. Szokott kedvességével így szólt hozzám: "Fiam, ha maga valóban olyan tehetséges, mint amilyennek látszik, próbálja meg a rádium-D izotópot előállítani ebből az ólomtömegből". Én lelkesen azonnal hozzáfogtam a problémához és biztosra vettem a sikert. Kétévi megfeszített munka után kísérleteim teljes kudarccal végződtek, a rádium-D izotópot nem sikerült az ólomtól elválasztani.
Ez a lehangoló eredmény arra az elhatározásra ösztönzött, hogy kihasználjam valamilyen módon a két anyag elválaszthatatlanságát, illetve pontosabban, hogy felhasználjam a rádium-D izotópot mint ólomindikátort. Ugyanis az előző kísérletek során kiderült az, hogy az ólommal bármiféle kémiai vagy fizikai folyamat történjék is, az ólom és a rádium-D izotóp elválaszthatatlanul együtt marad; e két anyag egymáshoz váló aránya a műveletek során nem változik meg, konstans marad. Ha tehát a rádium-D izotóp mennyiségét a sugárzás alapján megmérjük és az ólomhoz való arányát ismerjük, akkor e két adatból az ólom mennyiségét is meghatározhatjuk. Természetesen ez a helyzet nemcsak arra az esetre vonatkozik, amidőn e két anyag a természetben egymás mellett előfordul, hanem vonatkozik arra az esetre is, amikor a rádium-D izotópot az ólommal mesterségesen, célszerűen választott arányban keverjük össze.
Ebben az időben a bécsi rádium intézet a világ legjobban felszerelt ilyen típusú intézete volt és ez arra az elhatározásra bírt, hogy Paneth professzorhoz menjek, és vele dolgozzak. Ővele különböző ólomsók oldhatóságát határoztuk meg radioaktív indikátorok módszerével. Közismert dolog, hogy bizonyos ólomsók vízben vagy más oldószerekben rendkívül kevéssé oldódnak. Olyan kevéssé, hogy a szokásos kémiai vagy fizikai vegyszerekkel az oldott ólomsók mennyisége nem is határozható meg. Ha azonban a kiinduló anyaghoz meghatározott mennyiségű radioaktív indikátort keverünk, ezután állítjuk elő az oldhatóság szempontjából megvizsgálandó ólomsót, előállítjuk a nehezen oldódó ólomsónak oldatát, akkor az oldatnak más módszerrel megmérhetetlen ólomkoncentrációját oly módon mérhetjük ki, hogy a radioaktív izotóp sugárzását határozzuk meg és ebbôl számítható azután az oldott ólomsó mennyisége.
Ez a módszer rendkívül egyszerű, kitűnő eredményekhez vezetett és lehetővé tette azt, hogy az ólmot rádium-D izotóppal, más anyagokat pedig más rádióaktív izotópokkal egyszerűen "megjelöljünk".
Az indikátorok módszere ...az elemző vegytanban
A rádióaktív izotópok módszerét messzemenően alkalmazta az analitikus kémia. Számos olyan esetben használták, amikor szokásos elemzési módszerek nem váltak be. Így például egyes ólomtartalmú kőzetek ólomtartalmát csak az indikátorok módszerével sikerült megállapítani. Ugyancsak alkalmazták a módszert kálium és más analitikusan nehezen meghatározható anorganikus anyagok elemzésénél. Az utóbbi időben pedig tért hódított ez a módszer a biokémiában is és Schönheimer, Chargaff, Ussing, Rittenberg és Forster a nitrogén kimutatására élő szervezetekben a nitrogén izotópot és a hidrogén izotópot használták fel.
... a növényélettanban
A növényélettanban is felhasználták az izotóp indikátorok módszerét. Azt kellett eldönteni, hogy a talajból felszívott anyagoknak vagy csak egyetlen elemnek mi a sorsa a növényben, egy helyben marad-e vagy vándorol; akkor azt kellett tenni, hogy a vizsgálat tárgyává tett elemet valamilyen izotóp indikátorral "jelölték meg" és azután ennek az izotópnak a növényben való vándorlását viszonylag egyszerű módon végig lehetett kísérni. Természetesen bonyolultabb életfolyamatok vizsgálatát is meg lehetett oldani izotóp indikátorok módszerével.
... a gyógyszertanban
A század első évtizedében a vérbaj kezelésére bizmut-vegyületeket használtak. Munkatársainkkal azt vizsgáltuk, hogy e készítmények közül melyek a leghatásosabbak. E vizsgálat elvégzésénél is az izotóp indikátorok módszerét alkalmaztuk, a bizmutot egy bizmut izotóppal jelöltük meg és ennek az izotópnak a szervezetbe való felszívódását és kiürülését vizsgáltuk. Ezzel a módszerrel a kérdést el is döntöttük, és bizonyítottuk, hogy a bizmut-hidroxid olajos szuszpenziója a legalkalmasabb gyógyszer.
... az orvostudományban
Az izotóp indikátorok módszere munkáink nyomán egyre jobban elterjedt és különösen a biokémiában általánossá vált. Így például a rákbetegségek vizsgálatánál azt a kérdést vetették fel, hogy az ólom az egészséges és tumoros szövetek között hogyan oszlik meg. Kézenfekvő volt az ólmot valamely alkalmas izotópjával indikálni. Ezek a vizsgálatok ugyan negatív eredménnyel jártak biológiai szempontból, mindamellett nagymértékben hozzájárultak a methodika kifejlesztéséhez és ahhoz, hogy később a fehérjék és zsírok anyagforgalmának tanulmányozásakor nagy sikerrel alkalmazzák a rádióaktív izotóp indikátorok módszerét.
A nehézvíz
1931-ben Urey felfedezte a nehézvizet. Ettől kezdve sikerrel lehetett alkalmazni a szervezet vízkeringésének tanulmányozására a nehézvizet, mint izotóp indikátort. Munkatársainkkal 1/2% nehézvíz tartalmú vizet vittünk be a szervezetbe és ezzel a módszerrel megállapítottuk, hogy a vízmolekulák átlagos tartózkodási ideje a szervezetben 13 és fél nap. Ebből az következik, hogy a felnőtt ember szervezetében egyetlen olyan vízmolekula sincsen, amely az egyén születésekor is már a szervezetben volt.
A mesterséges radioaktív izotóp indikátorok
Kutatásaink során sokat gondolkoztunk azon, hogy jó lenne szisztematikusan az összes elemeket végigvizsgálni a szervezetben rádióaktív izotóp indikátorok módszerével. De ez akkor még utópia volt, mert csak a természetben található rádióaktív izotópokra voltunk utalva. A 30-as években azután a Joliot-Curie házaspár megvalósította a mesterséges rádióaktivitást és később Fermi és mások munkájával sikerült a módszert majdnem általánossá tenni. Így például sikerült foszfor-izotópokat előállítani és ezeket a mesterséges rádióaktív foszforvegyületeket használtuk fel a foszfor anyagcseréjének vizsgálatára. Viszonylag egyszerű módszerekkel előállítottuk a halogén-elemek rádióaktív izotópjait is. Viszont más fontos elemek izotópjait csak később, nagyhatású ciklotronok megépítése után lehetett előállítani. Kísérleteinkhez szükséges mennyiségben jelentős fejlődést hozott azután az atommáglyák gyakorlati megvalósítása. Az atommáglya segítségével majdnem tetszés szerint állíthatunk elő mesterséges rádióaktív izotópokat szinte korlátlan mennyiségben. Két nagyjelentőségű vizsgálatot lehetett végrehajtani, egyrészt a vasizotópok felhasználásával a vas anyagforgalmát lehetett tisztázni, másrészt pedig szénizotópok felhasználásával a szén anyaforgalmára derült fény. Így például bebizonyosodott az, hogy nemcsak a növények tudják a szén-dioxidot asszimilálni, hanem az állati szervezet is fel tudja használni a szénsavat, illetve annak oxigénjét. A rádióaktív jód segítségével ki lehetett mutatni, hogy a pajzsmirigyek hormonjait, a tiroxint és a dijódtirozint a szervezet előállítja még akkor is, ha a pajzsmirigyet a szervezetből eltávolították.
A rádió-foszfor
Azt hiszem, hogy a legrészletesebb vizsgálatokat a rádióaktív foszforral végezték. Ez az anyag különösképpen alkalmas biokémiai vizsgálatokra, mert könnyen előállítható, felezési ideje megfelelő és Geiger-Müller-féle számlálóval könnyűszerrel kimutatható. Azt találtuk, hogy a foszfor a szervezetben a csontváz felé halad és a csontvázban lévő foszfort: "az öreg foszfort" helyettesíti, az "öreg foszfor" pedig kiürül a szervezetben. Ez azt mutatja – és pontosan ezt láttuk a víz esetében is –, hogy az emberi szervezet örök keletkezésben, megsemmisülésben, szakadatlan folyásban, fáradhatatlan mozgásban és változásban van.
A legfigyelemreméltóbb eredmények, amelyeket az izotóp indikátorok segítségével elértek, azt mutatják, hogy a szervezet alkotó elemei dinamikus állapotban vannak. A molekulák, amelyek a növényi vagy állati szöveteket alkotják, állandóan megújulnak. A szervezetnek ebben az újjáépítésében nemcsak a táplálék útján szerzett atomok és molekulák, hanem az egy szervben már lokalizált molekulák és atomok is részt vesznek és ezek nemsokára ilyen vagy amolyan alakban, ebben vagy abban a szervben találhatók meg újra. A táplálékkal bekerülő foszfor, például először a bél nyálkahártyáján a keményítőcukorral, jut reakcióba. Azután bekerül a piros vérsejtbe, majd organikus kötésben a máj sejtjeibe kerül, onnan újabb vegyületben a lépbe kerül és azután fehér vérsejtbe, jut. Azután a plazmába kerül, amelynek közvetítésével a csontvázba épül, azután a csontvázban eltöltött egy idő után újra útra kél és végül kiürül a szervezetből.