Свой масс-спектрометр Демпстер собрал во время работы над диссертацией на соискание степени доктора философии (Ph.D., или кандидата наук по-нашему) в Чикагском университете. Прибор был для него не самоцелью, а лишь инструментом для изучения изотопов химических элементов, которым он посвятил всю свою жизнь.
Фото: storage.lib.uchicago.edu
Один из самых востребованных сегодня физических приборов — масс-спектрометр — впервые появился в лаборатории знаменитого британского физика Дж. Дж. Томсона. Томсон вел опыты с положительно заряженными лучами в рентгеновских трубках. Эти лучи представляли собой потоки ионов, то есть заряженных атомов. Довольно быстро выяснилось, что при одинаковом заряде ионов их отклонение в перпендикулярно направленных относительно друг друга электростатическом и магнитном полях строго зависит от их массы, то есть по отклонению ионов (координатам их следов на фотопластинке) можно было вычислить их массу. Это и был первый масс-спектрометр.
За него ассистент Томсона в этих опытах Фрэнсис Астон в 1922 году получил Нобелевскую премию, хотя он собрал первый рабочий масс-спектрометр в 1919 году, на год позже Демпстера. Но Демпстер никогда не поднимал вопроса о приоритете, все физики того времени понимали, что принцип работы прибора и, соответственно, приоритет, принадлежал Томсону. К тому же канадец Демпстер в 1918 году после короткой службы в американской армии уже получил свою награду, к которой стремился — гражданство США и должность профессора в Чикагском университете. Здесь он проработал всю оставшуюся жизнь, заочно соревнуясь в Астоном, кто больше откроет изотопов химических элементов с помощью масс-спектрометра.
Формально по числу изотопов победил Астон, но лишь одно открытие Демпстера перевешивает всю эту арифметику. В 1935 году он открыл изотоп урана-235, способный к самоподдерживающейся цепной ядерной реакции. В годы Второй мировой войны Демпстер работал в Манхэттенском проекте над созданием атомной бомбы, а после войны возглавил в Аргоннской национальной лаборатории при Чикагском университете отдел ядерных материалов для атомных реакторов.
Умер он в 1950 году, немного не дожив до того момента, когда масс-спектрометр физики соединили с хроматографом и получили универсальный анализатор любых веществ.
Сергей Петухов