Die nuus van die bombardement op Hiroshima en Nagasaki het so 'n skok veroorsaak by Otto Hahn, die ontdekker van uraanskering, dat sy vriende die hele tyd aan diens moes wees uit vrees vir selfmoord.
Otto Hahn is op 8 Maart 1879 in Frankfurt-Main gebore. Sy pa was 'n vakman, het toe die eienaar geword van 'n klein fabriek en 'n adjunk van die stadsraad. Die gesin het nie in armoede geleef nie, maar van die vier seuns kon slegs die oudste, Karl, na die gimnasium stuur. Die drie jongste en die jongste, Otto, het na 'n beroepskool gegaan.
As tiener het Gan belanggestel in spiritualisme. Maar nadat hy baie okkultiese geskrifte gelees het, het hy oortuig geword van die betekenisloosheid daarvan en nooit weer daarna teruggekeer nie. Miskien het hy toe 'n diepe wantroue ontwikkel van enige soort spekulatiewe kennis wat objektiewe verifikasie weerstaan. Gedurende sy lewe het Gan onverskillig gebly teenoor metafisiese en godsdienstige kwessies.
Sy ware belange is laat bepaal. Lewendig, vindingryk vir grappies, het Otto min daaraan gedink om 'n beroep te kies. Hy het besluit om slegs in sy senior klas chemikus te word, onder die invloed van die lesings van die destydse beroemde navorser M. Freund.
In 1897 betree Hahn die Universiteit van Marburg, in 1901 verdedig hy sy proefskrif in organiese chemie. Die universiteit is gevolg deur militêre diens, waarvoor Otto nie die geringste ywer getoon het nie. Kort na die diens besluit die bestuur van een van die fabrieke om 'n goed opgeleide, goedgemanierde jong man aan te stel om in die buiteland te werk. In 1904 vertrek Hahn na Londen, met die bedoeling om terselfdertyd chemie by V. Ramsay te studeer.
Ramsay het destyds radioaktiewe elemente bestudeer en Otto opdrag gegee om 'n sterk voorbereiding van radium uit bariumsout te kry. Die uitslag van die eksperiment het alle verdere aktiwiteite van Ghana vooraf bepaal. Die nuweling, onverwags vir homself en sy kollegas, het 'n nuwe radioaktiewe stof ontdek, wat hy radiotorium genoem het. Toe ses maande later sy verblyf in Londen eindig, stel Ramsay voor dat Ghan die werk in die nywerheid laat vaar en hom heeltemal toewy aan 'n nuwe, min bekende veld - radiochemie. 'N Nuwe tydperk begin dus in die lewe van Otto Hahn, wat nog steeds besig was om met die stroom te dryf. Ten diepste, omdat hy homself as self-geleerd beskou, besluit hy om 'n internskap te ondergaan by die voorste navorser op die gebied van radioaktiwiteit E. Rutherford voordat hy na Berlyn terugkeer. Otto se verhouding met die wetenskap was nog altyd vry van eiebelang. Boonop het hy in daardie jare gratis vir Rutherford gewerk: daar was geen tariewe nie, en dan was die leerlinge nie geregtig op 'n beurs nie. Hy het sy eerste voltydse pos op 33 gekry. Voordat sy ouers en broers hom ondersteun het, het hulle ook die koste van die eksperimente betaal.
Rutherford het Ghana vriendelik ontvang, maar verklaar dat hy nie in die bestaan van radiotorium glo nie. In reaksie hierop het Otto soortgelyke eksperimente uitgevoer met ander stowwe wat alfa -deeltjies afgee, en 'n ander stof ontdek - thorium C, dan radioactinium. In Montreal, naby Rutherford, het Hahn hom uiteindelik gevestig in die besluit om hom aan radioaktiwiteit te ondersoek. En die punt is nie soseer dat hy hier kennis gemaak het met fisiese probleme en metodes nie, soos in kommunikasie met Rutherford. Die briljante, demokratiese en dikwels raserige Rutherford, nie die minste soos die waardige Duitse professore nie, het Otto se ideaal geword. En die laboratoriumomgewing, erns in die werk, vrye bespreking, onafhanklikheid van oordeel en openlike erkenning van foute het 'n model geword vir die jong wetenskaplike wat hy later by sy instituut wou bereik.
Terugkeer na Berlyn in 1906, betree Hahn die chemiese laboratorium van die Universiteit van Berlyn onder toesig van professor Z. Fischer. Fischer, 'n ou organiese chemikus, beskou as die betroubaarste instrument van 'n navorser as 'sy eie neus', en nie as 'n toonbank wat geheimsinnige strale registreer nie. Aan die ander kant het Hahn vinnig bevriend geraak met 'n kring van jong Berlynse natuurkundiges. Op 28 September 1907 ontmoet hy, 'n vindingryke chemikus, die teoretiese fisikus Lise Meitner. Sedertdien werk hulle al drie dekades saam. Die kombinasie Hahn-Meitner het een van die suksesvolste en vrugbaarste in atoomnavorsing geword.
Otto Hahn en Lise Meitner
In 1912 gaan Hahn oor na die nuutgestigte Instituut vir Chemie van die Kaiser Wilhelm Society (later word Hahn die direkteur van hierdie instituut). Otto se rekord deur die jare is indrukwekkend. In 1907 is 'n nuwe element ontdek - mesotorium. In 1909 is belangrike eksperimente uitgevoer om die verskynsels van terugslag te bestudeer. In 1913, met die deelname van Meitner, ontdek hy uraan X2. Ondanks die briljante werk, het die ou en beknopte houtwerkswinkelgebou as kamer vir die laboratorium gedien. En die pad na 'n akademiese loopbaan vir Ghana was lank gesluit. Alhoewel hy in 1910 tot professor bevorder is, was radiochemie tot 1919 nie een van die vakke wat aan Duitse universiteite onderrig is nie.
In Augustus 1914 is Ghana in die weermag opgeroep. In daardie tyd het die behoefte om te veg nie onenigheid met sy gewete veroorsaak nie. Waarskynlik is dit beïnvloed deur die toename in nasionalistiese en lojalistiese sentimente, tuisonderrig, wat die streng plig ten opsigte van die keiser en die nasie, en moontlik die romantiese idee van oorlog, absoluut verhoog het. In die eerste maande van die oorlog, in Ghana, lyk dit asof die nalatigheid van sy studentejare wakker word, veral omdat sy deel nie direk deelgeneem het aan die vyandelikhede nie. Aan die begin van 1915 is hy gevra om giftige stowwe te begin ontwikkel, en na 'n kort huiwering het hy ingestem en geglo in die argumente oor die menslikheid van die nuwe wapen, wat die einde van die oorlog na bewering nader sou bring. Die meeste van sy kollegas het dieselfde gedoen. (True, nie almal nie: die Duitse chemikus, Nobelpryswenner van 1915, R. Willstatter het byvoorbeeld geweier.) Eers later het Otto met pyn opgemerk: “In wese was dit wat ons toe gedoen het, verskriklik. Maar dit was."
Soos u kan sien, het Otto en kollegas hom nie verwyt nie, wat sy kreatiewe lewe as 'n ketting van briljante suksesse beskou, 'n voortdurende styging in die waarheid. Volgens M. von Laue (Duitse fisikus, Nobelpryswenner) kan Hahn se loopbaan "vergelyk word met 'n kromme wat vanaf 'n hoogtepunt - met die ontdekking van die radiatorium - al hoe hoër styg - tot die ontdekking van die mesotorium, bereik sy maksimum op die oomblik van die ontdekking van kernsplitsingsuraan ".
Soortgelyke eksperimente is in Parys deur Irene Curie uitgevoer.
Hahn, Meitner en 'n jong werknemer Strassmann het verskeie radioaktiewe isotope bestudeer wat verkry is deur uraan of thorium met neutrone te bombardeer, en sodoende die eksperimentele metodiek verbeter dat hulle in 'n paar minute die gewenste radioaktiewe isotoop kon isoleer. Georganiseerde kompetisies. Meitner het 'n stophorlosie in haar hand gehou, terwyl Hahn en Strassmann die bestraalde voorbereiding geneem het, opgelos, neergeslaan, gefiltreer, die neerslag geskei en na die toonbank oorgeplaas het. In minder as twee minute het hulle gedoen wat gewoonlik twee tot drie uur sou duur. Alles wat in die laboratorium van Hahn geskep is, is deur die atoomlobbyiste van die wêreld as 'n onbetwisbare waarheid beskou; hulle gebruik die terminologie van Hahn (terloops, geleen uit die werke van D. Mendeleev). Navorsing in die drie grootste laboratoriums ter wêreld - in Berlyn, Rome (Fermi) en Parys - het geen twyfel gelaat nie dat die vervalprodukte ek -rhenium en eka -osmium bevat wanneer uraan bestraal word. Dit was nodig om die paaie van hul transformasies te ontsyfer, om die halfleeftye te bepaal. Hierdie elemente is as transuranies beskou. In 1938 het Irene Curie 'n isotoop soortgelyk aan lantaan in die vervalprodukte ontdek, maar sy het nie genoeg vertroue hierin nie, en sy was op die punt om uraanklowing te ontdek - so 'n verval wat onmoontlik gelyk het. Die energie wat protone en neutrone in die kern van 'n atoom gebind het, was so groot dat dit ondenkbaar was om te dink dat slegs een neutron dit kon oorkom.
Hoe was hierdie prosesse eintlik? Hulle is 'n bietjie later uitgesorteer, maar vir eers het politieke kwessies na vore gekom. Neutrone en protone moes 'n rukkie vergeet word, militêre optogte en oorlogsugtige toesprake voorspel niks goeds nie. Die Joodse vrou Lisa Meitner, 'n Oostenrykse burger, is deur die Duitse owerheid 'n paspoort geweier ná die Anschluss. Volgens die Nazi -wetgewing het sy ook geen reg om Duitsland te verlaat nie. Die enigste uitweg vir haar was vlug. Hahn het Niels Bohr om hulp gevra. Die Nederlandse regering het ingestem om haar sonder 'n paspoort te aanvaar. Lise het die nodigste dinge ingepak en "op vakansie" na Holland vertrek.
Kommer en angs in verband met Meitner se vertrek het Otto byna die hele somer van 1938 geëet. Herfs het aangebreek. Daardie herfs toe Hahn en Strassmann die belangrikste ontdekking gemaak het. Eksperimente en teoretiese soektogte is hervat. Die afwesigheid van Meitner is skerp gevoel: daar was 'n gebrek aan 'n redelike adviseur en 'n streng regter, 'n teoretikus wat komplekse berekeninge sou doen.
Fritz Strassmann
Hahn gebruik die aanwysermetode. 'N Verskeidenheid radioaktiewe spoorsnyers is baie keer gebruik, maar die resultaat was dieselfde. Die radioaktiewe stof wat verskyn het toe uraan met stadige neutrone gebombardeer word, lyk soos barium in eienskappe; dit kon op geen enkele manier van barium geskei word nie. Otto Hahn en Fritz Strassmann het dus eintlik die splitsing van uraankerne ontdek. Strassmann was destyds 37, en Hahn was besig om voor te berei om sy sestigste verjaardag te vier.
Die artikel is einde 1938 gepubliseer. Terselfdertyd stuur Hahn die resultate van die eksperimente na Meitner, in afwagting van haar evaluering. Die nuwe jaar het 'n nuwe teorie gebring. Daarvolgens moet die uraankern, wanneer dit met stadige neutrone bestraal word, in twee dele verdeel word, in barium- en kryptonatome. In hierdie geval verskyn afstootlike kragte tussen die nuut gevormde kerne, waarvan die energie tweehonderd miljoen elektronvolts bereik. Dit is 'n kolossale energie wat nie in ander prosesse verkry kan word nie. Fisika het die term "splitsing" geleen uit die biologie, dit is hoe protosoë voortplant. 'N Kollega en neef van Meitner Frisch, wat dringend 'n eksperiment met die splitsing van uraan doen, bevestig die teorie en onderneem om 'n artikel te skryf.
Die resultate wat Hahn en Strassmann behaal het, was so skerp in stryd met die menings van die mees gesaghebbende wetenskaplikes dat hulle die navorsers self verbaas het. Die briewe van Hahn aan Meitner bevat nou en dan die woorde "ongelooflik", "uiters ongelooflik", "wonderlik", "fantastiese resultate." Om die korrekte gevolgtrekking te maak, wat in stryd is met die idees van die tyd, het Otto nie net geduldigheid nodig nie, maar ook buitengewone moed. Hulle het Ghana vertroue in die suiwerheid van die eksperiment gegee, d.w.s. in die betroubaarheid van die resultate wat verkry is.
Die gebeure van slegs 'n paar dae, wat in die grootste wetenskaplike sentrums van die Verenigde State van Amerika plaasgevind het, kan baie goed dien as 'n scenario vir 'n opwindende avontuurfilm.
Omdat hy nie daarvan bewus is dat die ontdekking van Hahn, Strassmann en Meitner geheim gehou moet word nie, arriveer Bora Rosenfeld se naaste medewerker in Princeton (VSA) en bevind hy hom by 'n fisici -partytjie by die universiteitsklub. Hy word gebombardeer met vrae: wat is nuut in Europa? Rosenfeld praat oor die eksperimente van Hahn en Strassmann en die teoretiese gevolgtrekkings van Meitner en Frisch. 'N Fermi -werknemer is teenwoordig by die vergadering; daardie aand ry hy na New York, breek in by Fermi se kantoor en bring die nuus. Binne enkele minute het Fermi 'n projek begin ontwikkel vir komende eksperimente. Eerstens moet u die splitsingsproses van 'n uraankern reproduseer en dan die vrygestelde energie meet. Fermi besef wat hy vyf jaar gelede gemis het toe hy uraan die eerste keer met stadige neutrone gebombardeer het.
Enrico Fermi
In die ondergrondse van die Columbia -universiteit word 'n uraankern gesplit, nie bewus daarvan dat Frisch reeds 'n soortgelyke eksperiment uitgevoer het nie. Haastig (haastig om iemand anders se ontdekking uit te reik) word 'n boodskap vir die tydskrif "Nature" voorberei.
By die verneem van die inligtingslek, is Bohr bekommerd dat iemand Meitner en Frisch sal oorskry. Dan sal hulle hulself in die posisie bevind om iemand anders se ontdekking toe te eien. By die byeenkoms in Washington verneem Bohr dat Fermi se eksperimente met uraanklitsing aan die gang is, en stuur telegramme na Kopenhagen na Frisch om die resultate van die eksperimente onmiddellik te publiseer. Die volgende dag verskyn 'n nuwe uitgawe van die tydskrif met 'n artikel van Hahn en Strassmann. Op dieselfde dag het daar troostende nuus gekom - Frisch het die artikel aan die pers gestuur. Nou is Bor kalm en kan hy almal vertel van uraanklowing. Nog voordat hy sy toespraak voltooi het, het verskeie mense die saal verlaat en amper na die Carnegie -instituut gehardloop, na die kragtige versneller. Dit was nodig om onmiddellik teikens te verander en die splitsing van die uraankern te ondersoek.
Die volgende dag is Bohr en Rosenfeld uitgenooi na die Carnegie -instelling. Bohr het vir die eerste keer die verdelingsproses op die ossilloskoopskerm gesien.
Terselfdertyd in Parys het die Joliot-Curies die verval van uraan- en thoriumkerne waargeneem en hierdie verval 'n 'ontploffing' genoem. Frederick se artikel verskyn net twee weke na Meitner en Frisch se artikel. In minder as 'n maand het vier laboratoriums (in Kopenhagen, New York, Washington en Parys) 'n uraankern gesplit en getoon dat enorme energie vrygestel word. Maar min mense het geweet dat daar ook 'n vyfde laboratorium is - by die Polytechnic Institute in Leningrad, waar die teorie oor uraanfitting ook ontwikkel word.
Verwysings:
1. Gernek F. Pioniers van die Atoom Era. M:. Progress, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Splitsing. // Uitvinder en innoveerder. 1993. No 10. S. 18-20.
3. Tempels Yu Fisika. Biografiese naslaanboek. M.: Wetenskap. 1983. S. 74.
