Гарольд Юри

Гарольд Юри — американский физико-химик, лауреат Нобелевской премии по химии (1934) за открытие дейтерия. Один из основоположников изотопной геохимии и космохимии, автор гипотезы о происхождении жизни на Земле (эксперимент Миллера — Юри). Внёс значительный вклад в развитие методов разделения изотопов, изучение изотопного состава природных объектов и планетологии.

Ранние годы и образование

Гарольд Клейтон Юри родился 29 апреля 1893 года в Уолкертоне, штат Индиана (США), в семье учителя и священника. После смерти отца в 1904 году мать перевезла семью в Калифорнию. Юри окончил сельскую школу и в 1911 году поступил в колледж Эрлхем в Ричмонде, штат Индиана, где изучал зоологию и химию. Получив степень бакалавра в 1917 году, он работал на химическом заводе во время Первой мировой войны, занимаясь производством взрывчатых веществ.

После войны Юри преподавал химию в средней школе, а затем поступил в аспирантуру Калифорнийского университета в Беркли. Под руководством Гилберта Ньютона Льюиса он в 1923 году защитил докторскую диссертацию по термодинамике и квантовой теории. В 1923–1924 годах стажировался в Институте теоретической физики Нильса Бора в Копенгагене, где изучал атомную структуру и спектроскопию.

Научная карьера

Работа в Колумбийском университете (1929–1945)

В 1929 году Юри перешёл в Колумбийский университет (Нью-Йорк), где начал исследования в области изотопной химии. В 1931 году он совместно с Фердинандом Брикведде и Джорджем Мерфи разработал метод фракционной перегонки жидкого водорода для обогащения тяжёлого изотопа. В результате был открыт дейтерий (²H) — стабильный изотоп водорода с массовым числом 2. За это открытие Юри получил Нобелевскую премию по химии в 1934 году.

В 1930-х годах Юри разработал методы разделения изотопов углерода, кислорода, азота и серы. Он также участвовал в создании первой модели атомной бомбы (Манхэттенский проект, 1942–1945), где руководил разработкой методов газодиффузионного разделения изотопов урана для получения обогащённого урана-235.

Чикагский университет и послевоенные годы (1945–1958)

После войны Юри перешёл в Чикагский университет, где возглавил кафедру химии. В этот период он переключился на геохимию и космохимию. Юри разработал методы изотопной палеотермометрии — определения температуры древних океанов по соотношению изотопов кислорода (¹⁸O/¹⁶O) в карбонатных окаменелостях. Это позволило реконструировать климатические изменения за последние 100 миллионов лет.

В 1952 году Юри опубликовал книгу «Планеты: их происхождение и развитие» (The Planets: Their Origin and Development), в которой предложил модель формирования Солнечной системы из протопланетного диска. Он также изучал изотопный состав лунных пород, доставленных миссией «Аполлон-11» (1969), и метеоритов.

Эксперимент Миллера — Юри (1953)

В 1953 году Юри совместно с аспирантом Стэнли Миллером поставил знаменитый эксперимент по абиогенному синтезу органических соединений. В замкнутой системе, имитирующей условия ранней Земли (атмосфера из метана, аммиака, водорода и водяного пара), под действием электрических разрядов были получены аминокислоты (глицин, аланин) и другие органические молекулы. Эксперимент подтвердил гипотезу Юри о возможности химической эволюции и стал основой для современных теорий происхождения жизни.

Основные научные достижения

Открытие дейтерия

Юри первым идентифицировал дейтерий по его спектральным линиям в 1931 году. Он показал, что содержание дейтерия в природном водороде составляет около 0,0156 %. Открытие имело огромное значение для ядерной физики, химии и геохимии. Дейтерий используется в качестве изотопной метки в биологии, медицине и экологии, а также в термоядерном синтезе.

Изотопная палеотермометрия

Юри разработал метод определения палеотемператур по изотопному составу кислорода в карбонатных скелетах морских организмов. Уравнение Юри (1951) связывает отношение ¹⁸O/¹⁶O с температурой воды, в которой происходило осаждение карбоната. Этот метод широко применяется в палеоклиматологии и геологии.

Космохимия и планетология

Юри внёс вклад в понимание химического состава и эволюции планет. Он предсказал, что Луна имеет низкое содержание летучих элементов, что подтвердилось после анализа лунных образцов. Юри также изучал изотопный состав метеоритов, что позволило оценить возраст Солнечной системы (около 4,57 миллиарда лет).

Поздние годы и общественная деятельность

В 1958 году Юри перешёл в Калифорнийский университет в Сан-Диего, где основал кафедру химии и работал до конца жизни. Он активно выступал за мирное использование атомной энергии, контроль над ядерными вооружениями и международное научное сотрудничество. В 1960-х годах Юри участвовал в программе NASA по изучению Луны и планет.

Гарольд Юри скончался 5 января 1981 года в Ла-Хойе, Калифорния, в возрасте 87 лет.

Награды и признание

• Нобелевская премия по химии (1934)
• Медаль Дэви (1940)
• Медаль Франклина (1943)
• Премия Уилларда Гиббса (1946)
• Медаль Голдшмидта (1969)
• Премия Национальной академии наук США (1973)

В честь Юри названы кратер на Луне (Юри, 40° ю.ш., 88° в.д.) и минерал юриит (Ca(UO₂)₂(VO₄)₂·5H₂O).

Интересные факты

• Юри был одним из первых учёных, предложивших использовать изотопный анализ для датирования геологических образцов.
• Он активно поддерживал проект SETI (поиск внеземных цивилизаций) и участвовал в обсуждении возможности существования жизни на Марсе.
• В 1950-х годах Юри выступил против разработки водородной бомбы, считая её угрозой для человечества.

Источники

• Harold C. Urey. The Planets: Their Origin and Development. — Yale University Press, 1952.
• Stanley L. Miller, Harold C. Urey. Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth // Science. — 1959. — Vol. 130, No. 3370. — P. 245–251.
• Robert H. Dott, Jr. Harold C. Urey: A Biographical Memoir // National Academy of Sciences. — 1992.
• J. D. Bernal. The Origin of Life. — Weidenfeld and Nicolson, 1967.
• Нобелевская лекция Г. Юри (1934) // Nobelprize.org.