Hvordan kjernekjemi og forskning omkring radioaktivitet kom til Norge og UiO

Radiokjemi og kjernekjemi vokste fram i en tid da forståelsen av atomet var i rask endring. Henri Becquerels oppdagelse av radioaktivitet i 1896, Marie og Pierre Curies arbeid med radium og polonium, og Ernest Rutherfords atomfysiske forskning gjorde radioaktivitet til et av de mest spennende nye forskningsfeltene rundt århundreskiftet. I Norge ble Universitetet i Oslo – den gang Det Kongelige Frederiks Universitet – tidlig knyttet til denne utviklingen, først og fremst gjennom kjemikeren Ellen Gleditsch.

Ellen Gleditsch, utdannet som farmasøyt, var Norges første spesialist innen radioaktivitet. Hun studerte hos Marie Curie ble etterhvert en nær medarbeider og venn med Curie. Gleditsh tok med seg de nye spennende kunnskapene omkring radioaktivitet hjem til Norge og UiO. Hun ble i 1929 Norges andre kvinnelige professor og hun var en fremragende internasjonal leder for kvinnelige akademikere.

Radiokjemi og kjernekjemi ved Kjemisk institutt i Oslo

Ellen Gleditsch: utdanning i Paris og kontakt med det internasjonale forskningsmiljøet

Ellen Gleditsch ble utdannet kjemiker i Kristiania, men hadde begrensede muligheter for videre forskning i Norge. I 1907 reiste hun derfor til Paris og fikk arbeid ved Marie Curies laboratorium, først som ulønnet medarbeider. Curie-laboratoriet var et internasjonalt sentrum for den nye radioaktivitetsforskningen, og Gleditsch fikk praktisk erfaring med de krevende kjemiske metodene som var nødvendige for å isolere, rense og måle radioaktive stoffer.

Hun arbeidet særlig med radium og med spørsmål knyttet til radioaktive grunnstoffers egenskaper og levetid. Dette var forskning som lå i grenselandet mellom kjemi og fysikk: Radioaktiv desintegrasjon viste at grunnstoffer kunne forandre seg til andre grunnstoffer, og at atomene ikke var uforanderlige byggesteiner slik man tidligere hadde antatt. Slik var radiokjemien en sentral vei inn i den nye forståelsen av atomkjernen.

Gleditsch arbeidet også i miljøer knyttet til Ernest Rutherford, blant annet ved Yale University. Dermed brakte hun til Norge erfaring både fra Marie Curies radiokjemiske tradisjon og fra det fremvoksende internasjonale miljøet for atom- og kjernefysikk.

Etableringen av radiokjemi i Oslo

Da Gleditsch vendte tilbake til Norge, tok hun med seg kunnskap, metoder, internasjonale forbindelser og forskningsambisjoner som i stor grad manglet ved Kjemisk institutt i Kristiania/Oslo. Fra 1916 fikk hun en universitetsstilling og begynte systematisk å bygge opp undervisning og forskning i radiokjemi.

Dette var viktig av flere grunner:

Radiokjemi ble etablert som et selvstendig forskningsområde ved Kjemisk institutt.
Studenter og yngre forskere fikk opplæring i radioaktivitetsmåling, kjemisk separasjon av radioaktive stoffer og analyser av naturlig forekommende radioaktive serier.
Oslo ble koblet til de ledende internasjonale fagmiljøene i Paris, Storbritannia og USA.
Forskningen skapte et faglig grunnlag for senere norsk aktivitet innen nukleær fysikk, kjernefysikk, strålingsforskning og nukleær energi.

I 1929 ble Ellen Gleditsch utnevnt til professor i uorganisk kjemi. Hun ble dermed Norges første kvinnelige professor ved Universitetet i Oslo. Professoratet ga henne bedre mulighet til å styrke radiokjemien institusjonelt, rekruttere studenter og gjøre feltet til en varig del av instituttets virksomhet.

Fra radioaktivitet til kjernekjemi og nukleær forskning

Radiokjemi handlet opprinnelig særlig om naturlig radioaktivitet: radium, uran, thorium og deres desintegrasjonsprodukter. Etter hvert ble fagområdet nært knyttet til studiet av atomkjernen. Rutherfords påvisning av atomkjernen i 1911 og senere oppdagelser av kunstig radioaktivitet, nøytronet og kjernefusjon forandret forskningsfeltet fundamentalt.

I denne utviklingen fikk Gleditschs miljø i Oslo en pionerrolle. Arbeidet hennes var ikke alene nok til å skape all norsk nukleær forskning, men det la et avgjørende faglig og menneskelig grunnlag:

Det gjorde radioaktivitet til et legitimt og varig universitetsfag i Norge.
Det utdannet og inspirerte nye forskere i et felt som krevde spesialisert kjemisk og fysisk kompetanse.
Det etablerte internasjonale nettverk, som var svært viktige for et lite norsk forskningsmiljø.
Det viste at Norge kunne delta i moderne atomforskning, lenge før den store etterkrigsutbyggingen av norsk atomenergiforskning.

Etter andre verdenskrig ble denne arven videreført i norsk nukleær forskningen, blant annet gjennom opprettelsen av Institutt for atomenergi på Kjeller i 1948, senere Institutt for energiteknikk. Den nye virksomheten var i stor grad rettet mot reaktorfysikk, kjerneenergi ("kjernekraft"), isotoper og anvendelser av stråling. Men den bygget på at radioaktivitet og atomkunnskap allerede hadde fått fotfeste ved universitetet.

Gleditschs historiske betydning

Ellen Gleditsch kan derfor beskrives som den sentrale personen i innføringen av radiokjemi som akademisk fag i Norge. Hennes betydning var både vitenskapelig, institusjonell og symbolsk:

Hun brakte moderne radiokjemisk kompetanse direkte fra Marie Curies miljø til Oslo.
Hun bygget opp forskning og undervisning ved Kjemisk institutt.
Hun knyttet Norge til den internasjonale utviklingen innen radioaktivitet og atomforskning.
Hun åpnet en vei inn i akademia for kvinner og ble et viktig forbilde for senere generasjoner.
Hennes arbeid representerte starten på norske nukleær forskning som senere utviklet seg til bredere nukleær forskning.

Kort sagt var radiokjemien ved Kjemisk institutt i Oslo en av de første norske inngangene til "atomalderen". Ellen Gleditsch stod i sentrum for denne starten: Hun hentet kunnskap fra de fremste laboratoriene i verden og gjorde den til grunnlag for et norsk fagmiljø innen radioaktivitet, kjernekjemi og, på lengre sikt, nukleær forskning.

Tiden etter Gleditsch

Da Gleditsch gradvis trappet ned sin undervisning og forskning ved Universitetet i Oslo, overtok en av hennes dyktigste elever: Alexis C. Pappas.

Professoer Alexis C. Pappas

Pappas var ansatt som vitenskapelig assistent for Gleditsch i perioden 1941–1947.
Han arbeidet i Paris i 1948 og 1949. I perioden 1949–1951 arbeidet han ved Massachusetts Institute of Technology i Boston. Deretter vendte han tilbake til Universitetet i Oslo.

I 1957 fikk Pappas et professorat i radiokjemi finansiert av Kreftforeningen. I 1962 ble han ansatt ved Universitetet i Oslo som professor i kjernekjemi.

Pappas’ kjernekjemigruppe i Oslo var høyt ansett og utdannet et stort antall både norske og utenlandske studenter. På det meste arbeidet mer enn 30 studenter i Oslo.

Bilde fra Pappas 60 års feiring, her i diskusjon med Rudstam

Pappas spilte en viktig rolle i det internasjonale samarbeidet om å bygge CERN i Genève. Sammen med professor Rudstam ved Uppsala universitet var han en av de viktigste drivkreftene bak det den gang unike ISOLDE-prosjektet ved CERN, som studerte atomkjerner langt fra stabilitetslinjen.