A Hirosima és Nagasaki bombázásának híre olyan sokkot okozott Otto Hahnban, az uránhasadás felfedezőjében, hogy barátainak éjjel -nappal szolgálatban kellett állniuk az öngyilkosságtól való félelem miatt.
Otto Hahn 1879. március 8-án született Frankfurt-Mainban. Apja iparos volt, majd egy kis gyár tulajdonosa és a városi tanács helyettese lett. A család nem élt szegénységben, de a négy fiú közül csak a legidősebb, Karl küldhette el a gimnáziumba. A három legfiatalabb és a legfiatalabb, Ottó szakiskolába járt.
Tinédzserkorában Gan érdeklődni kezdett a spiritualizmus iránt. De miután sok okkult írást elolvasott, meggyőződött azok értelmetlenségéről, és soha nem tért vissza hozzájuk. Talán ekkor alakult ki mély bizalmatlansága mindenféle spekulatív tudással szemben, amely dacol az objektív ellenőrzéssel. Gan egész életében közömbös maradt a metafizikai és vallási kérdések iránt.
Valódi érdekeit későn határozták meg. Ottó élénk, találékony csínytevésekre, keveset gondolkodott a szakmaválasztáson. Úgy döntött, hogy csak felső tagozatában lesz vegyész, az akkor híres kutató, M. Freund előadásainak hatására.
1897 -ben Hahn belépett a Marburgi Egyetemre, 1901 -ben megvédte a szerves kémiai értekezését. Az egyetemet katonai szolgálat követte, amiért Ottó a legkisebb buzgalmat sem mutatta. Nem sokkal a szolgálat után az egyik gyár vezetése úgy dönt, hogy jól képzett, jó modorú fiatalembert vesz fel külföldre dolgozni. 1904 -ben Hahn Londonba ment, és egyidejűleg V. Ramsay -nél kémiát akart tanulni.
Ramsay annak idején a radioaktív elemeket tanulmányozta, és utasította Ottót, hogy erősen készítsen rádiumot bárium -sóból. A kísérlet eredménye előre meghatározta Ghána minden további tevékenységét. A kezdő újonc - váratlanul saját maga és kollégái számára - felfedezett egy új radioaktív anyagot, amelyet radiotóriumnak nevezett. Amikor hat hónappal később londoni tartózkodása véget ért, Ramsay azt javasolta, hogy Ghan hagyja abba az ipari munkát, és teljes egészében egy új, kevéssé ismert területnek szentelje magát - a radiokémiának. Így új időszak kezdődött Otto Hahn életében, aki még mindig sodródott az áramlattal. A lelke mélyén, autodidaktanak tartva magát, úgy döntött, hogy gyakornokságon vesz részt a radioaktivitás területén vezető kutató E. Rutherfordnál, mielőtt visszatér Berlinbe. Ottó viszonya a tudományhoz mindig önérdekektől mentes volt. Sőt, azokban az években ingyen dolgozott a Rutherfordnál: nem voltak árak, és akkor a gyakornokok nem voltak jogosultak ösztöndíjra. Első teljes munkaidős állását 33 éves korában kapta meg. Ezt megelőzően szülei és testvérei támogatták, ők is fizették a kísérletek költségeit.
Rutherford barátságosan fogadta Ghánát, de kijelentette, hogy nem hisz a rádiórium létezésében. Válaszul Otto hasonló kísérleteket végzett más, alfa -részecskéket kibocsátó anyagokkal, és felfedezett egy másik anyagot - a tórium C -t, majd a radioaktíniumot. A Rutherford közelében fekvő Montrealban Hahn végül meggyőződött arról, hogy a radioaktivitás kutatásának szenteli magát. És a lényeg nem is annyira, hogy itt ismerkedett meg a fizikai problémákkal és módszerekkel, mint Rutherforddal való kommunikációban. A ragyogó, demokratikus és sokszor zajos Rutherford, cseppet sem úgy, mint a méltóságteljes német professzorok, Otto eszményévé vált. És a laboratóriumi környezet, a munka komolysága, a szabad vita, az ítéletek függetlensége és a tévedések nyílt beismerése mintaképpé vált a fiatal tudós számára, amelynek elérésére később intézetében törekedett.
1906 -ban Berlinbe visszatérve Hahn Z. Fischer professzor felügyelete alatt belépett a berlini egyetem vegyipari laboratóriumába. Fischer egy régi szerves vegyész, a saját orrát tartotta a kutató legmegbízhatóbb eszközének, nem pedig a rejtélyes sugarakat regisztráló számlálónak. Másrészt Hahn hamar összebarátkozott egy fiatal berlini fizikus körrel. Itt, 1907. szeptember 28 -án találkozott találékony vegyésszel, Lise Meitner elméleti fizikussal. Azóta három évtizede dolgoznak együtt. A Hahn-Meitner kombináció az atomkutatás egyik legsikeresebb és legtermékenyebbé vált.
Otto Hahn és Lise Meitner
1912 -ben Hahn átkerült a Kaiser Wilhelm Társaság újonnan alapított Kémiai Intézetébe (később Hahn lett ennek az intézetnek az igazgatója). Otto eddigi eredményei lenyűgözőek. 1907 -ben egy új elemet fedeztek fel - a mezotóriumot. 1909 -ben fontos kísérleteket végeztek a visszarúgás jelenségeinek tanulmányozására. 1913 -ban Meitner részvételével fedezte fel az X2 uránt. A ragyogó munka ellenére a régi és szűk fa műhelyépület a laboratórium helyisége volt. És Ghána számára az akadémiai karrierhez vezető út sokáig zárva volt. Bár 1910 -ben előléptették professzorrá, 1919 -ig a rádiókémia nem szerepelt a német egyetemeken oktatott tantárgyak között.
1914 augusztusában Ghánát behívták a hadseregbe. Abban az időben a harc szükségessége nem okozott ellentmondást lelkiismeretével. Valószínűleg befolyásolta a nacionalista és lojalista érzelmek, az otthoni nevelés hullámzása, amely abszolútra emelte a császárral és a nemzetgel szembeni kötelesség teljesítését, és esetleg a háború romantikus elképzelése. A háború első hónapjaiban, Ghánában, úgy tűnt, felébred a diákévek gondatlansága, különösen azért, mert része nem vett részt közvetlenül az ellenségeskedésben. 1915 elején felkérték, hogy kezdjen mérgező anyagokat fejleszteni, és rövid habozás után beleegyezett, hitt az új fegyver emberségével kapcsolatos érvekben, amelyek állítólag közelebb hozzák a háború végét. A legtöbb kollégája ugyanezt tette. (Igaz, nem minden: a német vegyész, az 1915 -ös Nobel -díjas R. Willstatter például elutasította.) Csak később Otto fájdalmasan megjegyezte: „Lényegében szörnyű volt, amit akkor csináltunk. De ez volt."
Mint látható, Otto és kollégái nem tették szemrehányást neki, aki kreatív életét ragyogó sikerek láncolatának, az igazsághoz való folyamatos felemelkedésnek tekintette. M. von Laue (német fizikus, Nobel -díjas) szerint Hahn pályafutása "olyan görbéhez hasonlítható, amely egy csúcspontból kiindulva - a radiátor felfedezésével - egyre magasabbra emelkedik - a felfedezés felé. mezotórium, a nukleáris hasadó urán felfedezésekor éri el maximumát."
Hasonló kísérleteket hajtott végre Párizsban Irene Curie.
Hahn, Meitner és egy fiatal alkalmazott, Strassmann számos radioaktív izotópot tanulmányoztak, amelyeket az urán vagy a tórium neutronokkal történő bombázásával nyertek, és így javították a kísérleti technikát, hogy csak néhány perc alatt el tudják különíteni a kívánt radioaktív izotópot. Szervezett versenyek. Meitner stopperórát tartott a kezében, míg Hahn és Strassmann elvették a besugárzott készítményt, feloldották, kicsapták, leszűrték, elválasztották a csapadékot és átvitték a pultra. Kevesebb mint két perc alatt megcsinálták azt, ami általában két -három órát vett igénybe. Mindent, ami a Hahn laboratóriumában jött létre, a világ atomlobbistái vitathatatlan igazságnak tartották, ők Hahn terminológiáját használták (egyébként D. Mendelejev műveiből kölcsönözve). A világ három legnagyobb laboratóriumában - Berlinben, Rómában (Fermi) és Párizsban - végzett kutatás látszólag nem hagy kétséget afelől, hogy amikor az uránt neutronokkal besugározták, a bomlástermékek ek -réniumot és eka -ozmiumot tartalmaztak. Szükséges volt átalakításuk útjainak megfejtése, a felezési idők meghatározása. Ezeket az elemeket transzuránikusnak tekintették. Igaz, 1938 -ban Irene Curie felfedezte a lantánhoz hasonló izotópot a bomlástermékekben, de ebben nem volt bizalma, és az uránhasadás felfedezésének küszöbén állt - olyan bomlás, amely lehetetlennek tűnt. Az atommagban lévő protonokat és neutronokat összekötő energia olyan nagy volt, hogy elképzelhetetlennek tűnt elképzelni, hogy csak egy neutron képes legyőzni azt.
Milyenek voltak valójában ezek a folyamatok? Kicsit később rendezték őket, de egyelőre politikai kérdések kerültek előtérbe. A neutronokat és a protonokat egy időre el kellett felejteni, a katonai felvonulások és a harcias beszédek nem sok jót ígértek. Az osztrák állampolgárságú Lisa Meitner zsidó asszonyt az Anschluss után megtagadták a német hatóságok. A náci törvények értelmében neki sem volt joga elhagyni Németországot. Az egyetlen kiút a repülés volt. Hahn segítséget kért Niels Bohrtól. A holland kormány beleegyezett, hogy útlevél nélkül fogadja el. Lise összepakolta a legszükségesebb dolgokat, és "nyaralni" indult Hollandiába.
Az aggodalom és szorongás Meitner távozása kapcsán 1938 majdnem egész nyarán megemésztette Ottót. Eljött az ősz. Azon az ősszel, amikor Hahn és Strassmann tették a legfontosabb felfedezést. A kísérletek és az elméleti keresések folytatódtak. Meitner hiánya élesen érezhető volt: hiányzott egy ésszerű tanácsadó és egy szigorú bíró, egy elméleti szakember, aki komplex számításokat végezne.
Fritz Strassmann
Hahn az indikátor módszerhez folyamodott. Sokszor használtak különféle radioaktív nyomjelzőket, de az eredmény ugyanaz volt. Az a radioaktív anyag, amely akkor jelent meg, amikor az uránt lassú neutronokkal bombázták, tulajdonságai szerint báriumra emlékeztetett; semmilyen kémiai módszerrel nem lehetett elválasztani a báriumtól. Tehát Otto Hahn és Fritz Strassmann felfedezték az uránmagok hasadását. Strassmann ekkor 37 éves volt, Hahn pedig hatvanadik születésnapjának megünneplésére készült.
A cikk 1938 végén jelent meg. Ugyanakkor Hahn elküldte a kísérletek eredményeit Meitnernek, várva az értékelésre. Az új év új elméletet hozott. Eszerint a lassú neutronokkal besugárzott uránmagnak két részre kell osztódnia, bárium- és kriptonatomokra. Ebben az esetben taszító erők jelennek meg az újonnan kialakult magok között, amelyek energiája eléri a kétszáz millió elektronvoltot. Ez egy kolosszális energia, amelyet más folyamatokban nem lehet megszerezni. A fizika a "hasadás" kifejezést a biológiából kölcsönözte, a protozoonok így szaporodnak. Meitner Frisch kollégája és unokaöccse, akik sürgősen kísérletet végeztek az urán hasadásával kapcsolatban, megerősítették az elméletet, és vállalkoztak egy cikk megírására.
A Hahn és Strassmann által kapott eredmények olyan élesen ellentmondottak a leghitelesebb tudósok véleményének, hogy maguk a kutatók is zavarba jöttek. Hahn levelei Meitnerhez időnként felvillantották a "csodálatos", "rendkívül csodálatos", "lenyűgöző", "fantasztikus eredmény" szavakat. A helyes következtetés levonásához, amely ellentétes az akkori elképzelésekkel, Ottónak nemcsak átlátásra, de rendkívüli bátorságra is szüksége volt. Bizalmat adtak Ghánának a kísérlet tisztaságában, azaz a kapott eredmények megbízhatóságában.
A néhány napos események, amelyek az Amerikai Egyesült Államok legnagyobb tudományos központjaiban zajlottak, egy forgatókönyvként szolgálhatnak egy izgalmas kalandfilmhez.
Annak tudatában, hogy Hahn, Strassmann és Meitner felfedezését titokban kell tartani, Bora Rosenfeld legközelebbi munkatársa megérkezik Princetonba (USA), és az egyetemi klubban egy fizikusok partiján találja magát. Kérdésekkel bombázza: mi új Európában? Rosenfeld Hahn és Strassmann kísérleteiről, valamint Meitner és Frisch elméleti következtetéseiről beszél. A Fermi alkalmazottja jelen van az ülésen; azon az éjszakán New Yorkba hajt, betör Fermi irodájába és közli a híreket. Fermi perceken belül elkezdett egy projektet fejleszteni a közelgő kísérletekhez. Először reprodukálni kell az uránmag hasadási folyamatát, majd meg kell mérni a felszabaduló energiát. Fermi rájön, hogy mit hagyott ki öt évvel ezelőtt, amikor először bombázta az uránt lassú neutronokkal.
Enrico Fermi
A Columbia Egyetem metrójában egy uránmag hasad fel, nem tudva arról, hogy Frisch már végzett hasonló kísérletet. Sietve (sietve feltárni valaki más felfedezését) üzenet készül a "Nature" folyóiratnak.
Bohr, miután megtudta az információszivárgást, attól tart, hogy valaki megelőzi Meitnert és Frisch -t. Akkor abban a helyzetben találják magukat, hogy kisajátítják valaki más felfedezését. A washingtoni kongresszuson Bohr megtudja, hogy Fermi uránhasadási kísérletei javában folynak, és táviratokat küld Koppenhágába Frischnek, hogy azonnal tegye közzé a kísérletek eredményeit. Másnap megjelent a folyóirat friss száma Hahn és Strassmann cikkével. Ugyanezen a napon vigasztaló hírek érkeztek - Frisch elküldte a cikket a sajtónak. Most Bor nyugodt, és mindenkinek tud mesélni az uránhasadásról. Még mielőtt befejezte volna beszédét, többen elhagyták a csarnokot, és majdnem a Carnegie Intézetbe futottak, az erős gyorsítóhoz. Szükséges volt a célok azonnali megváltoztatása és az uránmag hasadásának vizsgálata.
Másnap Bohrt és Rosenfeldet meghívták a Carnegie Intézetbe. Bohr először látta a felosztási folyamatot az oszcilloszkóp képernyőjén.
Ugyanakkor Párizsban a Joliot-Curies megfigyelte az urán- és tóriummagok bomlását, és ezt a bomlást "robbanásnak" nevezte. Frigyes cikke alig két héttel Meitner és Frisch cikke után jelent meg. Így kevesebb, mint egy hónap alatt négy laboratórium (Koppenhágában, New Yorkban, Washingtonban és Párizsban) hasított egy uránmagot, és kimutatta, hogy óriási energia szabadul fel. De kevesen tudták, hogy van egy ötödik laboratórium is - a leningrádi Politechnikai Intézetben, ahol az uránhasadás elméletét is kidolgozták.
Hivatkozások:
1. Gernek F. Az atomkor úttörői. M.: Haladás, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Hasítás. // Feltaláló és újító. 1993. 10. sz. S. 18-20.
3. Templomok Yu Fizika. Életrajzi referenciakönyv. M.: Tudomány. 1983. S. 74.
