Nyheten om bombingen av Hiroshima og Nagasaki forårsaket et slikt sjokk i Otto Hahn, oppdageren av uranfisjon, at vennene hans måtte være på vakt døgnet rundt av frykt for selvmord.
Otto Hahn ble født 8. mars 1879 i Frankfurt-Main. Faren var håndverker, ble deretter eier av en liten fabrikk og stedfortreder i bystyret. Familien levde ikke i fattigdom, men av de fire sønnene var det bare den eldste, Karl, som kunne sende til gymsalen. De tre yngste og de yngste, Otto, gikk på en fagskole.
Som tenåring ble Gan interessert i spiritualisme. Men etter å ha lest mange okkulte skrifter, ble han overbevist om deres meningsløshet og kom aldri tilbake til dem. Kanskje det var da han utviklet en dyp mistillit til enhver form for spekulativ kunnskap som trosser objektiv verifisering. Gjennom hele livet forble Gan likegyldig til metafysiske og religiøse spørsmål.
Hans sanne interesser ble bestemt sent. Livlig, oppfinnsom for spøk, tenkte Otto lite på å velge yrke. Han bestemte seg for å bli kjemiker bare i sin seniorklasse, under påvirkning av forelesningene til den da berømte forskeren M. Freund.
I 1897 gikk Hahn inn på University of Marburg, i 1901 forsvarte han avhandlingen i organisk kjemi. Universitetet ble fulgt av militærtjeneste, som Otto ikke viste den minste iver. Kort tid etter tjenesten bestemmer ledelsen på en av fabrikkene seg for å ansette en godt trent, velmodig ung mann til å jobbe i utlandet. I 1904 dro Hahn til London, samtidig som han hadde til hensikt å studere kjemi med V. Ramsay.
Ramsay studerte på den tiden radioaktive elementer og instruerte Otto om å få et sterkt preparat av radium fra bariumsalt. Resultatet av eksperimentet bestemte alle videre aktiviteter i Ghana. Den nye nybegynneren, uventet for seg selv og kollegene, oppdaget et nytt radioaktivt stoff, som han kalte radiotorium. Da seks måneder senere oppholdet i London ble avsluttet, foreslo Ramsay at Ghan skulle gi opp industrien og helt vie seg til et nytt, lite kjent felt - radiokjemi. Dermed begynte en ny periode i livet til Otto Hahn, som fremdeles drev med strømmen. Innerst inne vurderte han seg selvlært, og bestemte seg for å gjennomgå en praksisplass hos den ledende forskeren innen radioaktivitet E. Rutherford før han returnerte til Berlin. Ottos forhold til vitenskapen har alltid vært fri for egeninteresse. Dessuten jobbet han i disse årene gratis for Rutherford: det var ingen priser, og da hadde ikke traineene rett til stipend. Han mottok sin første heltidsstilling i en alder av 33 år. Før det støttet foreldrene og brødrene ham, de betalte også kostnadene for forsøkene.
Rutherford mottok Ghana i minnelighet, men uttalte at han ikke trodde på eksistensen av radiotorium. Som svar utførte Otto lignende eksperimenter med andre stoffer som avgir alfapartikler, og oppdaget et annet stoff - thorium C, deretter radioactinium. I Montreal, nær Rutherford, etablerte Hahn seg endelig i beslutningen om å vie seg til forskning på radioaktivitet. Og poenget er ikke så mye at han her ble kjent med fysiske problemer og metoder, som i kommunikasjon med Rutherford. Den strålende, demokratiske og ofte bråkete Rutherford, ikke minst som de verdige tyske professorene, ble Ottos ideal. Og laboratoriemiljøet, seriøsitet i arbeidet, fri diskusjon, dømmes uavhengighet og åpen innrømmelse av feil ble en modell for den unge forskeren å oppnå som han senere ønsket på sitt institutt.
Da han kom tilbake til Berlin i 1906, gikk Hahn inn i det kjemiske laboratoriet ved University of Berlin under veiledning av professor Z. Fischer. En gammel organisk kjemiker, Fischer anså "sin egen nese" for å være det mest pålitelige instrumentet til en forsker, ikke en teller som registrerer mystiske stråler. På den annen side ble Hahn raskt venn med en krets av unge Berlin -fysikere. Her 28. september 1907 møtte han, en oppfinnsom kjemiker, den teoretiske fysikeren Lise Meitner. Siden den gang har de jobbet sammen i tre tiår. Hahn-Meitner-kombinasjonen har blitt en av de mest vellykkede og fruktbare innen atomforskning.
Otto Hahn og Lise Meitner
I 1912 overførte Hahn til det nystiftede Institute of Chemistry of the Kaiser Wilhelm Society (senere ble Hahn direktør for dette instituttet). Ottos merittliste gjennom årene er imponerende. I 1907 ble et nytt element oppdaget - mesotorium. I 1909 ble det utført viktige eksperimenter for å studere fenomenene rekyl. I 1913, med Meitners deltakelse, oppdaget han uran X2. Til tross for det strålende arbeidet, fungerte den gamle og trange verkstedbygningen i tre som laboratoriet. Og veien til en akademisk karriere for Ghana var stengt lenge. Selv om han ble forfremmet til professor i 1910, var radiokjemi frem til 1919 ikke blant fagene som ble undervist ved tyske universiteter.
I august 1914 ble Ghana trukket inn i hæren. På den tiden forårsaket ikke behovet for å kjempe uenighet med samvittigheten. Sannsynligvis ble det påvirket av bølgen av nasjonalistiske og lojalistiske følelser, hjemmeundervisning, som hevet til absolutt streng oppfyllelse av plikt overfor keiseren og nasjonen, og muligens den romantiske ideen om krig. I de første månedene av krigen, i Ghana, så det ut til at studentårenes uforsiktighet våknet, spesielt siden den ikke deltok direkte i fiendtlighetene. I begynnelsen av 1915 ble han bedt om å begynne å utvikle giftige stoffer, og etter kort nøling gikk han med på at han trodde på argumentene om det nye våpenets menneskelighet, som angivelig ville bringe slutten på krigen nærmere. De fleste av kollegene hans gjorde det samme. (Det er sant at ikke alle: den tyske kjemikeren, nobelprisvinneren i 1915, for eksempel R. Willstatter, nektet.) Først senere bemerket Otto med smerte: «I hovedsak var det vi gjorde da forferdelig. Men det var det."
Som du kan bebreide Otto og kolleger ham ikke, som betraktet hans kreative liv som en kjede av strålende suksesser, en kontinuerlig stigning til sannheten. Hahns karriere, ifølge M. von Laue (tysk fysiker, nobelprisvinneren), kan "sammenlignes med en kurve som fra et høydepunkt - med oppdagelsen av radiatoriet, stiger høyere og høyere - mot oppdagelsen av mesotorium, når sitt maksimum i øyeblikket for oppdagelsen av kjernefysisk uran ".
Lignende eksperimenter ble utført i Paris av Irene Curie.
Hahn, Meitner og en ung ansatt Strassmann studerte flere radioaktive isotoper som ble oppnådd ved å bombardere uran eller thorium med nøytroner, og forbedret så den eksperimentelle teknikken at de på få minutter kunne isolere den ønskede radioaktive isotopen. Organiserte konkurranser. Meitner holdt en stoppeklokke i hånden, mens Hahn og Strassmann tok det bestrålte preparatet, oppløste, utfelte, filtrerte, separerte bunnfallet og overførte det til disken. På mindre enn to minutter gjorde de det som normalt ville ta to til tre timer. Alt som ble skapt i laboratoriet til Hahn ble av atomets lobbyister i verden ansett for å være en udiskutabel sannhet, de brukte terminologien til Hahn (forresten lånt fra verkene til D. Mendeleev). Forskning i de tre største laboratoriene i verden - i Berlin, Roma (Fermi) og Paris - syntes ikke å etterlate noen tvil om at forfallsproduktene inneholdt ek -rhenium og eka -osmium når uran ble bestrålet med nøytroner. Det var nødvendig å dechiffrere banene til deres transformasjoner, for å bestemme halveringstiden. Disse elementene ble ansett som transuranske. Sant nok, i 1938 oppdaget Irene Curie en isotop som ligner lantan i forfallsproduktene, men hun manglet tillit til dette, og hun var på nippet til å oppdage uranfisjon - et slikt forfall som virket umulig. Energien som bundet protoner og nøytroner i atomkjernen var så stor at det virket utenkelig å forestille seg at bare ett nøytron kunne overvinne det.
Hvordan var disse prosessene egentlig? De ble sortert ut litt senere, men foreløpig har politiske spørsmål kommet til syne. Nøytroner og protoner måtte glemmes en stund, militære marsjer og krigeriske taler lovet ikke godt. Den jødiske kvinnen Lisa Meitner, en østerriksk statsborger, ble nektet pass av tyske myndigheter etter Anschluss. I følge nazistisk lov hadde hun heller ingen rett til å forlate Tyskland. Den eneste utveien for henne var fly. Hahn spurte Niels Bohr om hjelp. Den nederlandske regjeringen gikk med på å godta henne uten pass. Lise pakket sammen de mest nødvendige tingene og dro til Holland "på ferie".
Bekymring og angst i forbindelse med Meitners avgang forbrukte Otto nesten hele sommeren 1938. Høsten har kommet. Den høsten da Hahn og Strassmann gjorde det viktigste funnet. Eksperimenter og teoretiske søk ble gjenopptatt. Fraværet til Meitner føltes akutt: det manglet en rimelig rådgiver og en streng dommer, en teoretiker som ville utføre komplekse beregninger.
Fritz Strassmann
Hahn benyttet indikatormetoden. En rekke radioaktive sporstoffer ble brukt mange ganger, men resultatet var det samme. Det radioaktive stoffet som dukket opp da uran ble bombardert med sakte nøytroner lignet barium i egenskaper; det kunne ikke skilles fra barium med noen kjemisk metode. Så Otto Hahn og Fritz Strassmann oppdaget faktisk fisjonen av urankjerner. Strassmann var 37 på den tiden, og Hahn forberedte seg på å feire sekstiårsdagen.
Artikkelen ble publisert i slutten av 1938. Samtidig sendte Hahn resultatene av eksperimentene til Meitner, i påvente av hennes evaluering. Det nye året brakte en ny teori. Ifølge den skulle urankjernen, når den ble bestrålet med langsomme nøytroner, dele seg i to deler, i barium- og kryptonatomer. I dette tilfellet dukker det opp frastøtende krefter mellom de nydannede kjernene, hvis energi når to hundre millioner elektronvolt. Dette er en kolossal energi som ikke kan oppnås i andre prosesser. Fysikk lånte begrepet "fisjon" fra biologi, slik reproduserer protozoer. En kollega og nevø av Meitner Frisch, som raskt utførte et eksperiment om fisjon av uran, bekreftet teorien og påtok seg å skrive en artikkel.
Resultatene oppnådd av Hahn og Strassmann var så sterkt i strid med meningene til de mest autoritative forskerne at de undret forskerne selv. Hahns brev til Meitner av og til blinket ordene "fantastisk", "ekstremt fantastisk", "fantastisk", "fantastisk resultat." For å trekke den riktige konklusjonen, som strider mot datidens ideer, krevde Otto ikke bare perspektivitet, men også ekstraordinært mot. De ga Ghana tillit til renheten i eksperimentet, dvs. i påliteligheten av de oppnådde resultatene.
Hendelsene på bare noen få dager, som fant sted i de største vitenskapelige sentrene i USA, kan godt tjene som et scenario for en spennende eventyrfilm.
Uvitende om at oppdagelsen av Hahn, Strassmann og Meitner må holdes hemmelig, ankommer Bora Rosenfelds nærmeste medarbeider til Princeton (USA) og befinner seg på en fysikerfest på universitetsklubben. Han blir bombardert med spørsmål: hva er nytt i Europa? Rosenfeld snakker om eksperimentene til Hahn og Strassmann og de teoretiske konklusjonene til Meitner og Frisch. En Fermi -ansatt er til stede på møtet; den kvelden kjører han til New York, bryter seg inn på Fermis kontor og bryter nyhetene. I løpet av få minutter begynte Fermi å utvikle et prosjekt for kommende eksperimenter. Først må du reprodusere fisjoneringsprosessen til en urankjerne, deretter måle den frigjorte energien. Fermi innser hva han savnet for fem år siden da han først bombarderte uran med sakte nøytroner.
Enrico Fermi
I undergrunnen til Columbia University blir en urankjerne spaltet, uvitende om at Frisch allerede har utført et lignende eksperiment. Hastig (i all hast med å sette ut andres funn) blir det utarbeidet et budskap for tidsskriftet "Nature".
Etter å ha fått vite om informasjonslekkasjen, bekymrer Bohr at noen vil løpe ut av Meitner og Frisch. Da vil de finne seg i posisjonen til å tilegne seg andres oppdagelse. På stevnet i Washington får Bohr vite at Fermis eksperimenter med uranfisjon er i full gang, og sender telegrammer til København til Frisch for umiddelbart å publisere resultatene av forsøkene. Dagen etter dukket det opp en ny utgave av bladet med en artikkel av Hahn og Strassmann. Samme dag kom trøstende nyheter - Frisch sendte artikkelen til pressen. Nå er Bor rolig og kan fortelle alle om uranfisjon. Allerede før han var ferdig med talen, forlot flere mennesker hallen og løp nesten til Carnegie Institute, til den kraftige gasspedalen. Det var nødvendig å umiddelbart endre mål og undersøke fisjonen av urankjernen.
Dagen etter ble Bohr og Rosenfeld invitert til Carnegie Institution. For første gang så Bohr delingsprosessen på oscilloskopskjermen.
På samme tid i Paris observerte Joliot-Curies forfallet av uran- og thoriumkjerner og kalte dette forfallet en "eksplosjon". Frederiks artikkel dukket opp bare to uker etter Meitner og Frischs artikkel. På mindre enn en måned fisjonerte fire laboratorier (i København, New York, Washington og Paris) på en urankjerne og viste at enorm energi frigjøres. Men få mennesker visste at det også var et femte laboratorium - ved Polytechnic Institute i Leningrad, der teorien om uranfisjon også ble utviklet.
Referanser:
1. Gernek F. Pionerer i atomtiden. M.: Progress, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Splitting. // Oppfinner og innovatør. 1993. Nr. 10. S. 18-20.
3. Templer Yu fysikk. Biografisk oppslagsbok. M.: Vitenskap. 1983. S. 74.
