2. Leif Tronstad - vitenskapsmannen

Tronstads vitenskaplige arbeid
D iplomoppgaven fra 1927 omtales som Leif Tronstads første selvstendige vitenskaplige arbeid. Det har tittelen «Elektrokjemiske egenskapers avhengighet av de krystallografiske retninger i metallkrystaller». Der rapporteres det at målbare potensialdifferanser ble påvist når vismutkrystaller ble dyppet i en elektrolytt.

Leif Tronstad

E tter avlagt sivilingeniøreksamen ble Leif først engasjert en kort periode som undervisningsassistent i kjemi på NTH. Deretter dro han til Raffineringsverket AS i Kristiansand hvor han arbeidet ett år som kjemiker med både uorganisk og elektrokjemisk forsøksvirksomhet.

I 1928 søkte han seg tilbake til NTH som stipendiat. Første del av stipendiatperioden tilbragte han hos prof. H. Freundlich ved Kaiser Wilhelm-instituttet for fysikalsk kjemi og elektrokjemi i Berlin-Dahlem. Det var starten på det som kom til å bli tyngdepunktet i hans vitenskaplige produksjon. Det var studiet av metalloverflaters passivitet, og da i første omgang jern og stål. Gjennom arbeidet ble både hans evner som apparaturkonstruktør og teoretiker satt på prøve. Prøven klarte han med glans og resultatene bekreftet at metalloverflaters passivitet skyldes at det dannes et beskyttende sjikt av oksyder. Dette var fremsatt som en antagelse allerede av Faraday.

H ans resultater fra Tyskland kom til å blåse liv i en gammel strid om Faradays passivitetsteori. Etter Tysklandsoppholdet dro han derfor til prof. C. Benedicks ved Metallografiska institutet i Stockholm for å få bekreftet og komplettert resulatene sine. Så i mai 1931 ble han tildelt graden dr. techn. ved NTH for arbeidet «Optische Untersuchungen zur Frage der Passivität des Eisens und Stahls». Arbeidet som var på hele 250 sider, inneholdt først en grundig innføring i de teoretiske sidene ved den bestemte polarisasjonsoptiske metoden han hadde brukt og i de nyeste resultatene angående metallers passivitet og korrosjon. Resten av avhandlingen bestod av hans egne beregninger, målinger og resulater.

Dosent og Christian Michelsen-stipendiat
S ommeren 1931 ble Leif Tronstad beskikket til dosent i uorganisk kjemi ved NTH, og så den 7. juni mottok han et stipend fra fondet «Nasjonalgaven til
Sir E. K. Rideal
Christian Michelsen». Stipendet ble brukt til et studieopphold hos professor E.K. Rideal ved University of Cambridge høsten 1931 og våren 1932. Tiden ble brukt til å etterprøve resultatene fra doktorarbeidet og denne gangen på metallet kvikksølv. Resultatene bekreftet at hans polarisasjonsoptiske metode var fullt brukbar. Arbeidet var med på å gi Tronstad et anerkjent navn i engelske vitenskaplige kretser. (I en minneartikkel i NATURE fra juli 1945 skriver prof. Rideal og prof. Evans om hans metode: «Although not well known today, its value is likely to become increasingly appreciated as time passes, especially as it can be employed for just that range of thickness where alternative methods are least useful. Moreover, the method can be used for the continuous study of a film in situ during its growth in almost any environment».) Senere, i 1935, ble han invitert til å holde et foredrag om dette i The Faraday Society i London.

L eif Tronstad studerte også overflateegenskapene til aluminium og aluminiumslegeringer. Hans store anseelse som korrosjonsforsker gjorde at han ble tilknyttet Norsk Aluminium Co. som fast konsulent fra 1934

Tungtvann
T ungt hydrogen eller deuterium ( D ) som det senere ble kalt, er en hydrogenisotop og den ble oppdaget av Harold C.
Harold C. Urey
Urey i 1932 (nobelpris i 1934). Deuterium danner sammen med oksygen det såkalte «tunge vannet» ( D2O ) og tungtvannet utgjør ca. 0.015 % av vanlig naturlig vann. Allerede i slutten av 1932 fant amerikanske forskere, med Urey i spissen, at ved elektrolyse av vann for å utvinne hydrogen og oksygen, ble rent hydrogen dannet raskere enn deuterium. Det betyr at en etterhvert får en økt konsentrasjon av tungtvann i det vannet som elektrolyseres. Leif Tronstad ble tidlig kjent med disse arbeidene og kom allerede i 1933 i kontakt med Norsk Hydro med tanke på å starte produksjon av tungtvann. Han var klar over at de hadde et av verdens største anlegg for elektrolytisk fremstilling av hydrogen og at de dermed kunne produsere tungtvann fra restluten.

S ammen med stedlig sjef på Vemork, kjemiingeniør Jomar Brun (senere professor i teknisk elektrokjemi på NTH), satte han i gang med å utvikle Norsk Hydros tungtvannsteknologi. Han ble samtidig fast engasjert som vitenskaplig konsulent i Hydro. Først utviklet de en kaskade av vanlige elektrolyseceller. Resultatet fra et trinn ble brukt

Elektrolysefabrikken (foran) og Vemork
som innput til neste trinn og for hvert trinn økte dermed konsentrasjonen. Men for å komme opp i svært høye konsentrasjoner (99 %) måtte de lage spesielle elektrolyseceller. Denne kombinasjonen av vanlige elektrolyseceller, anordnet i kaskade, og et høykonsentreringsanlegg, sammensatt av spesialceller, var en teknisk-naturvitenskaplig triumf. Det var verdens første anlegg for produksjon av tungtvann i industriell målestokk.

P roduksjonen av tungtvann foregikk ikke i Vemork kraftstasjon, men i kjelleren elektrolysefabrikken. Den ble bygget på platået foran kraftstasjonen, men har senere blitt revet. Jomar Brun har beskrevet virksomheten mer detaljert i boken Brennpunkt Vemork - 1940-1945 fra 1985. Der forteller han blant annet om sitt samarbeid med Leif Tronstad.

I disse årene var det stor aktivitet blant verdens forskere på området. Urey for eksempel, mente at tungtvann kunne få stor betydning innen biokjemi og områder som kreftforskning. Jomar Brun skriver at «i den vitenskaplige litteraturen fra årene 1934 til 1939 vrimlet det av publikasjoner om tungtvann og deuteroforbindelser - dvs. forbindelser der hydrogeninnholdet er ersattet med deuterium». Også Leif Tronstads var aktiv og publiserte - enten alene eller sammen med medarbeidere - en serie vitenskaplige arbeider, bl.a. i det prestisjetunge tidsskriftet NATURE (nr 136 (1935) 515).

Professor og instituttbestyrer
P å grunn av et dødsfall ble Leif Tronstad allerede høsten 1934, som 31-åring, midlertidig ansatt som bestyrer av instituttet for teknisk-uorganisk kjemi på NTH. Da professoratet skulle besettes ble han enstemmig innstilt på førsteplass og den 17. april 1936 ble han ved kongelig resolusjon utnevt til professor i teknisk-uorganisk kjemi fra 1. mai 1936. Han var da 33 år og en av landets yngste professorer.

L eif Tronstad var en usedvanlig begavelse både som forsker, pedagog og miljøskaper. Han tiltrakk seg de beste studentene og førte dem frem til selvstendig vitenskaplig tenkning. Han hadde en sjelden evne til å vekke studentenes interesse. Han var av natur «det fordringsløse, likefremme menneske, elskverdig overfor alle - gamle og unge, høye og lave - alltid hjelpsom». Hvis det er mulig å bruke et slikt utrykk i denne sammenhengen må det sies at han var elsket av sine studenter og medarbeidere. Han skapte et særdeles produktivt forskningsmiljø rundt seg. Både Norsk Hydro og Norsk Aluminium Co. bidro med midler til forskningsstipendiater og vitenskaplige assistenter, og utenlandske gjester deltok i forskningsarbeidet.

L eif Tronstad var svært produktiv. Alene eller sammen med medarbeidere publiserte han 80 vitenskaplige og tekniske arbeider - et imponerende tall med tanke på den korte tiden han fikk virke som forsker. Av disse handlet 41 direkte eller indirekte om metalloverflater og korrosjon, 14 om tungtvann, deuterium og deuteriumforbindelser, 5 om norske brennstoffproblemer (kull fra Svalbard) og resten om ulike emner, i hovedsak om metaller. Han var også aktivt med i organisasjoner. Han var medlem av Det Konglige Norske Videnskabers Selskap og i 1940 var han varapresident i Norsk Kjemisk Selskap. Han deltok også flere ganger på internasjonale kongresser.

Kilder:

Neste: Etterretningsoffiser og militær organisator