Vestea bombardamentelor de la Hiroshima și Nagasaki a provocat un astfel de șoc la Otto Hahn, descoperitorul fisiunii uraniului, încât prietenii săi trebuiau să fie de serviciu 24 de ore din 24, de teamă să nu se sinucidă.
Otto Hahn s-a născut la 8 martie 1879 la Frankfurt-Main. Tatăl său era meșter, apoi a devenit proprietarul unei mici fabrici și adjunct al consiliului orașului. Familia nu trăia în sărăcie, dar dintre cei patru fii, numai cel mai mare, Karl, a putut să trimită la gimnaziu. Cei trei mai mici și cel mai mic, Otto, au mers la o școală profesională.
În adolescență, Gan a devenit interesat de spiritualism. Dar după ce a citit multe scrieri oculte, a devenit convins de lipsa lor de sens și nu s-a mai întors la ele. Poate că atunci a dezvoltat o profundă neîncredere în orice fel de cunoștințe speculative care sfidează verificarea obiectivă. De-a lungul vieții sale, Gan a rămas indiferent față de problemele metafizice și religioase.
Adevăratele sale interese au fost determinate târziu. În viață, inventiv pentru farse, Otto nu s-a gândit puțin la alegerea unei profesii. A decis să devină chimist doar în clasa sa superioară, sub influența prelegerilor celebrului cercetător de atunci M. Freund.
În 1897, Hahn a intrat la Universitatea din Marburg, în 1901 și-a susținut teza de chimie organică. Universitatea a fost urmată de serviciul militar, pentru care Otto nu a arătat nici cel mai mic zel. La scurt timp după serviciu, conducerea uneia dintre fabrici decide să angajeze un tânăr bine instruit și bine educat pentru a lucra în străinătate. În 1904, Hahn a plecat la Londra, intenționând în același timp să studieze chimia cu V. Ramsay.
Ramsay în acel moment studia elementele radioactive și l-a instruit pe Otto să obțină un preparat puternic de radiu din sare de bariu. Rezultatul experimentului a predeterminat toate activitățile ulterioare din Ghana. Noul începător, în mod neașteptat pentru el și colegii săi, a descoperit o nouă substanță radioactivă, pe care a numit-o radiotorium. Când șase luni mai târziu s-a încheiat șederea sa la Londra, Ramsay i-a sugerat lui Ghan să renunțe la munca în industrie și să se dedice în întregime unui domeniu nou, puțin cunoscut - radiochimia. Astfel, a început o nouă perioadă în viața lui Otto Hahn, care încă era în derivă cu fluxul. În adâncul sufletului, considerându-se autodidact, a decis să urmeze un stagiu cu cercetătorul principal în domeniul radioactivității E. Rutherford înainte de a se întoarce la Berlin. Relația lui Otto cu știința a fost întotdeauna lipsită de interes personal. Mai mult, în acei ani a lucrat gratuit pentru Rutherford: nu existau rate, iar apoi stagiarii nu aveau dreptul la o bursă. A primit prima funcție cu normă întreagă la vârsta de 33 de ani. Înainte de aceasta, părinții și frații săi l-au susținut și au plătit și costurile experimentelor.
Rutherford a primit Ghana pe cale amiabilă, dar a declarat că nu crede în existența radiotoriului. Ca răspuns, Otto a efectuat experimente similare cu alte substanțe care emit particule alfa și a descoperit o altă substanță - toriu C, apoi radioactiniu. În Montreal, lângă Rutherford, Hahn s-a stabilit în cele din urmă în decizia de a se dedica cercetării radioactivității. Iar ideea nu este atât de mare încât aici s-a familiarizat cu problemele și metodele fizice, ca în comunicarea cu Rutherford. Strălucitul, democratic și adesea zgomotos Rutherford, nu în niciun caz ca demnii profesori germani, a devenit idealul lui Otto. Și mediul de laborator, seriozitatea în muncă, discuția liberă, independența judecății și admiterea deschisă a greșelilor au devenit un model pentru tânărul om de știință, pentru a realiza ceea ce a aspirat ulterior la institutul său.
Întorcându-se la Berlin în 1906, Hahn a intrat în laboratorul chimic al Universității din Berlin sub supravegherea profesorului Z. Fischer. Vechi chimist organic, Fischer considera instrumentul cel mai fiabil al cercetătorului „propriul său nas” și nu un contor care înregistrează raze misterioase. Pe de altă parte, Hahn s-a împrietenit rapid cu un cerc de tineri fizicieni berlinezi. Aici, la 28 septembrie 1907, el, chimist inventiv, l-a întâlnit pe fizicianul teoretic Lise Meitner. De atunci, au lucrat împreună timp de trei decenii. Combinația Hahn-Meitner a devenit una dintre cele mai reușite și fructuoase în cercetarea atomică.
Otto Hahn și Lise Meitner
În 1912, Hahn s-a transferat la nou-înființatul Institut de Chimie al Societății Kaiser Wilhelm (mai târziu Hahn a devenit directorul acestui institut). Palmaresul lui Otto de-a lungul anilor este impresionant. În 1907, a fost descoperit un nou element - mezotoriul. În 1909, au fost efectuate experimente importante pentru a studia fenomenele de recul. În 1913, cu participarea lui Meitner, a descoperit uraniul X2. În ciuda muncii strălucitoare, clădirea veche și înghesuită a atelierului din lemn a servit drept cameră pentru laborator. Și calea către o carieră academică pentru Ghana a fost închisă mult timp. Deși a fost promovat profesor în 1910, până în 1919 radiochimia nu a fost printre disciplinele predate la universitățile germane.
În august 1914, Ghana a fost recrutată în armată. La acea vreme, nevoia de a lupta nu a provocat discordie cu conștiința sa. Probabil, a fost influențat de creșterea sentimentelor naționaliste și loialiste, educația la domiciliu, care a ridicat la absolut îndeplinirea strictă a datoriei față de Kaiser și națiune și, eventual, de ideea romantică de război. În primele luni ale războiului, în Ghana, neglijența din anii studenției părea să se trezească, mai ales că rolul său nu a luat parte direct la ostilități. La începutul anului 1915, i s-a cerut să înceapă să dezvolte substanțe otrăvitoare și, după o scurtă ezitare, a fost de acord, a crezut în argumentele despre umanitatea noii arme, care, presupus, ar aduce sfârșitul războiului mai aproape. Majoritatea colegilor săi au procedat la fel. (Adevărat, nu toți: chimistul german, laureat al premiului Nobel din 1915 R. Willstatter, de exemplu, a refuzat.) Abia mai târziu, Otto a remarcat cu durere: „În esență, ceea ce făceam atunci era teribil. Dar asta a fost."
După cum puteți vedea, Otto și colegii nu i-au reproșat, care considera viața sa creativă ca un lanț de succese strălucite, o ascensiune continuă la adevăr. Cariera lui Hahn, potrivit lui M. von Laue (fizician german, laureat al Premiului Nobel), poate fi „asemănată cu o curbă care, pornind de la un punct culminant - odată cu descoperirea radiatorului, crește din ce în ce mai sus - spre descoperirea mezotorium, atinge maximul în momentul descoperirii uraniului cu fisiune nucleară.
Experimente similare au fost efectuate la Paris de Irene Curie.
Hahn, Meitner și un tânăr angajat Strassmann au studiat mai mulți izotopi radioactivi care au fost obținuți prin bombardarea uraniului sau torului cu neutroni și au îmbunătățit astfel metodologia experimentală încât în doar câteva minute au putut izola izotopul radioactiv dorit. Concursuri organizate. Meitner a ținut un cronometru în mână, în timp ce Hahn și Strassmann au luat preparatul iradiat, s-au dizolvat, au precipitat, au filtrat, au separat precipitatul și l-au transferat pe tejghea. În mai puțin de două minute, au făcut ceea ce ar dura în mod normal două-trei ore. Tot ceea ce a fost creat în laboratorul lui Hahn a fost considerat de lobbyiștii atomici ai lumii drept un adevăr incontestabil, au folosit terminologia lui Hahn (apropo, împrumutată din lucrările lui D. Mendeleev). Cercetările efectuate în cele mai mari trei laboratoare din lume - la Berlin, Roma (Fermi) și Paris - nu păreau să lase nicio îndoială că, atunci când uraniul a fost iradiat cu neutroni, produsele de degradare conțineau ek-reniu și eka-osmiu. Era necesar să descifrăm căile transformărilor lor, să determinăm timpul de înjumătățire. Aceste elemente erau considerate transuranice. Este adevărat, în 1938, Irene Curie a descoperit un izotop asemănător cu lantanul în produsele de degradare, dar nu avea suficientă încredere în acest lucru și era pe punctul de a descoperi fisiunea uraniului - o astfel de decădere care părea imposibilă. Energia care lega protonii și neutronii în nucleul unui atom era atât de mare încât părea de neconceput să ne imaginăm că un singur neutron ar putea să-l depășească.
Cum au fost aceste procese cu adevărat? Au fost rezolvate puțin mai târziu, dar deocamdată problemele politice au ieșit în evidență. Neutronii și protonii au trebuit uitați pentru o vreme, marșurile militare și discursurile războinice nu au fost de bun augur. Femeia evreică Lisa Meitner, cetățeană austriacă, a primit un pașaport de către autoritățile germane după Anschluss. Conform legii naziste, ea nu avea nici dreptul să părăsească Germania. Singura ieșire pentru ea era zborul. Hahn i-a cerut ajutor lui Niels Bohr. Guvernul olandez a fost de acord să o accepte fără pașaport. Lise a împachetat cele mai necesare lucruri și a plecat în Olanda „în vacanță”.
Îngrijorarea și anxietatea legată de plecarea lui Meitner au consumat-o pe Otto aproape în toată vara anului 1938. A venit toamna. În toamna aceea, când Hahn și Strassmann au făcut cea mai importantă descoperire. Experimentele și căutările teoretice au fost reluate. Absența lui Meitner a fost simțită acut: a lipsit un consilier rezonabil și un judecător strict, un teoretician care să efectueze calcule complexe.
Fritz Strassmann
Hahn a recurs la metoda indicatorului. O varietate de trasoare radioactive au fost folosite de multe ori, dar rezultatul a fost același. Substanța radioactivă care a apărut atunci când uraniul a fost bombardat cu neutroni lenti seamănă cu bariul în proprietăți; nu putea fi separată de bariu prin nicio metodă chimică. Deci, Otto Hahn și Fritz Strassmann au descoperit de fapt fisiunea nucleilor de uraniu. Strassmann avea 37 de ani la acea vreme, iar Hahn se pregătea să sărbătorească a șaizecea aniversare.
Articolul a fost publicat la sfârșitul anului 1938. În același timp, Hahn a trimis rezultatele experimentelor către Meitner, în așteptarea evaluării sale. Noul an a adus o nouă teorie. Potrivit acestuia, nucleul de uraniu atunci când este iradiat cu neutroni lenti ar trebui să se împartă în două părți, în atomi de bariu și kripton. În acest caz, forțele respingătoare apar între nucleele nou formate, a căror energie atinge două sute de milioane de electroni-volți. Aceasta este o energie colosală care nu poate fi obținută în alte procese. Fizica a împrumutat termenul „fisiune” de la biologie, așa se reproduc protozoarele. Un coleg și nepot al lui Meitner Frisch, care a efectuat urgent un experiment privind fisiunea uraniului, a confirmat teoria și s-a angajat să scrie un articol.
Rezultatele obținute de Hahn și Strassmann au fost atât de în contradicție cu opiniile celor mai autorizați oameni de știință încât i-au nedumerit pe cercetători. Scrisorile lui Hahn către Meitner din când în când conțin cuvintele „uimitor”, „suprem de uimitor”, „uimitor”, „rezultate fantastice”. Pentru a trage concluzia corectă, care contravine ideilor vremii, Otto a cerut nu numai perspicacitate, ci și curaj extraordinar. Au dat încredere Ghana în puritatea experimentului, adică în fiabilitatea rezultatelor obținute.
Evenimentele de doar câteva zile, care au avut loc în cele mai mari centre științifice ale Statelor Unite ale Americii, pot servi drept scenariu pentru un film de aventuri interesant.
Fără să știe că descoperirea lui Hahn, Strassmann și Meitner trebuie păstrată secretă, cel mai apropiat asociat al lui Bora Rosenfeld ajunge în Princeton (SUA) și se află la o petrecere a fizicienilor la clubul universitar. El este bombardat cu întrebări: ce este nou în Europa? Rosenfeld vorbește despre experimentele lui Hahn și Strassmann și despre concluziile teoretice ale lui Meitner și Frisch. La întâlnire este prezent un angajat Fermi; în noaptea aceea el conduce la New York, intră în biroul lui Fermi și dă vestea. În câteva minute Fermi a început să dezvolte un proiect pentru experimentele viitoare. În primul rând, trebuie să reproduceți procesul de fisiune al unui nucleu de uraniu, apoi să măsurați energia eliberată. Fermi își dă seama ce a ratat în urmă cu cinci ani, când a bombardat uraniul cu neutroni încet.
Enrico Fermi
În subteranul Universității Columbia, un nucleu de uraniu este fisionat, neștiind că Frisch a efectuat deja un experiment similar. În grabă (în grabă să scoată la iveală descoperirea altcuiva), se pregătește un mesaj pentru revista „Nature”.
La aflarea despre scurgerea de informații, Bohr își face griji că cineva îi va depăși pe Meitner și Frisch. Apoi se vor regăsi în poziția de a-și însuși descoperirea altcuiva. La convenția de la Washington, Bohr află că experimentele de fisiune cu uraniu ale lui Fermi sunt în plină desfășurare și trimite telegrame la Copenhaga la Frisch pentru a publica imediat rezultatele experimentelor. A doua zi, a apărut un nou număr al revistei cu un articol de Hahn și Strassmann. În aceeași zi, au sosit vești consolatoare - Frisch a trimis articolul presei. Acum Bor este calm și poate spune tuturor despre fisiunea uraniului. Chiar înainte de a-și termina discursul, mai mulți oameni au părăsit sala și au fugit aproape la Institutul Carnegie, către puternicul accelerator. A fost necesar să se schimbe imediat obiectivele și să se investigheze fisiunea nucleului de uraniu.
A doua zi, Bohr și Rosenfeld au fost invitați la Carnegie Institution. Pentru prima dată, Bohr a văzut procesul de divizare pe ecranul osciloscopului.
În același timp, la Paris, Joliot-Curies a observat degradarea nucleelor de uraniu și toriu, numind această decădere o „explozie”. Articolul lui Frederick a apărut la doar două săptămâni după articolul lui Meitner și Frisch. Astfel, în mai puțin de o lună, patru laboratoare (din Copenhaga, New York, Washington și Paris) au fisionat un nucleu de uraniu și au arătat că se eliberează energie enormă. Dar puțini oameni știau că există și un al cincilea laborator - la Institutul Politehnic din Leningrad, unde se dezvolta și teoria fisiunii uraniului.
Referințe:
1. Gernek F. Pionieri ai erei atomice. M.: Progres, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Splitting. // Inventator și inovator. 1993. Nr. 10. S. 18-20.
3. Templele Yu Fizica. Carte de referință biografică. M.: Știință. 1983. S. 74.
