Hiroşima ve Nagazaki'nin bombalandığı haberi, uranyum fisyonunu keşfeden Otto Hahn'da öyle bir şok yarattı ki, arkadaşları intihar korkusuyla gece gündüz nöbet tutmak zorunda kaldı.
Otto Hahn, 8 Mart 1879'da Frankfurt-Main'de doğdu. Babası bir zanaatkardı, daha sonra küçük bir fabrikanın sahibi ve belediye meclisi yardımcısı oldu. Aile yoksulluk içinde yaşamıyordu, ancak dört oğlundan sadece en büyüğü Karl spor salonuna gönderebildi. En küçüğü ve en küçüğü Otto, bir meslek okuluna gittiler.
Bir genç olarak Gan, maneviyatla ilgilenmeye başladı. Ancak birçok okült yazı okuduktan sonra, onların anlamsızlığına ikna oldu ve bir daha onlara geri dönmedi. Belki de o zaman, nesnel doğrulamaya meydan okuyan her türlü spekülatif bilgiye karşı derin bir güvensizlik geliştirdi. Gan, hayatı boyunca metafizik ve dini konulara kayıtsız kaldı.
Gerçek çıkarları geç belirlendi. Canlı, şakalar için yaratıcı olan Otto, bir meslek seçme konusunda çok az düşündü. O zamanlar ünlü araştırmacı M. Freund'un derslerinin etkisi altında, yalnızca son sınıfında kimyager olmaya karar verdi.
1897'de Hahn Marburg Üniversitesi'ne girdi, 1901'de organik kimyadaki tezini savundu. Üniversiteyi, Otto'nun en ufak bir gayret göstermediği askerlik hizmeti izledi. Hizmetten kısa bir süre sonra, fabrikalardan birinin yönetimi, yurtdışında çalışmak üzere iyi eğitimli, iyi huylu bir genç adamı işe almaya karar verir. 1904'te Hahn, aynı zamanda V. Ramsay ile kimya okumak niyetiyle Londra'ya gitti.
Ramsay o sırada radyoaktif elementler üzerinde çalışıyordu ve Otto'ya baryum tuzundan güçlü bir radyum hazırlaması talimatını verdi. Deneyin sonucu, Gana'nın diğer tüm faaliyetlerini önceden belirledi. Yeni acemi acemi, beklenmedik bir şekilde kendisi ve meslektaşları için radyotoryum adını verdiği yeni bir radyoaktif madde keşfetti. Altı ay sonra Londra'daki kalışı sona erdiğinde, Ramsay, Ghan'ın endüstrideki çalışmayı bırakmasını ve kendini tamamen yeni, az bilinen bir alan olan radyokimyaya adamasını önerdi. Böylece hala akıntıyla sürüklenen Otto Hahn'ın hayatında yeni bir dönem başlamış oldu. Derinlerde bir yerde, kendi kendini yetiştirdiğini düşünerek, Berlin'e dönmeden önce radyoaktivite alanında önde gelen araştırmacı E. Rutherford ile staj yapmaya karar verdi. Otto'nun bilimle ilişkisi her zaman kişisel çıkardan bağımsız olmuştur. Ayrıca, o yıllarda Rutherford için ücretsiz çalıştı: oran yoktu ve daha sonra kursiyerlere burs hakkı yoktu. İlk tam zamanlı pozisyonunu 33 yaşında aldı. Bundan önce, ebeveynleri ve erkek kardeşleri onu desteklediler, ayrıca deneylerin masraflarını da ödediler.
Rutherford, Gana'yı dostane bir şekilde kabul etti, ancak radyotoryumun varlığına inanmadığını belirtti. Buna karşılık Otto, alfa parçacıkları yayan diğer maddelerle benzer deneyler yaptı ve başka bir madde keşfetti - toryum C, ardından radyoaktinyum. Rutherford yakınlarındaki Montreal'de, Hahn sonunda kendisini radyoaktivite araştırmalarına adamaya karar verdi. Ve mesele, burada Rutherford ile iletişimde olduğu gibi fiziksel problemler ve yöntemler ile tanışması değil. Zeki, demokratik ve çoğu zaman gürültülü Rutherford, en azından onurlu Alman profesörler gibi değil, Otto'nun ideali oldu. Laboratuar ortamı, işte ciddiyet, özgür tartışma, yargı bağımsızlığı ve hataların açıkça kabul edilmesi, genç bilim insanı için bir model haline geldi ve daha sonra enstitüsünde başarmak istedi.
1906 yılında Berlin'e dönen Hahn, Profesör Z. Fischer gözetiminde Berlin Üniversitesi'nin kimya laboratuvarına girdi. Eski bir organik kimyager olan Fischer, bir araştırmacının en güvenilir aletinin gizemli ışınları kaydeden bir sayaç değil, "kendi burnu" olduğunu düşündü. Öte yandan, Hahn hızla genç Berlinli fizikçilerden oluşan bir çevreyle arkadaş oldu. Burada 28 Eylül 1907'de yaratıcı bir kimyager olan teorik fizikçi Lise Meitner ile tanıştı. O zamandan beri, otuz yıldır birlikte çalışıyorlar. Hahn-Meitner kombinasyonu, atom araştırmalarında en başarılı ve verimli olanlardan biri haline geldi.
Otto Hahn ve Lise Meitner
1912'de Hahn, Kaiser Wilhelm Derneği'nin yeni kurulan Kimya Enstitüsü'ne transfer oldu (daha sonra Hahn bu enstitünün müdürü oldu). Otto'nun yıllar içindeki performansı etkileyici. 1907'de yeni bir element keşfedildi - mesotorium. 1909'da geri tepme fenomenini incelemek için önemli deneyler yapıldı. 1913 yılında Meitner'in katılımıyla uranyum X2'yi keşfetti. Harika çalışmasına rağmen, eski ve sıkışık ahşap atölye binası, laboratuvar odası olarak hizmet etti. Ve Gana için akademik bir kariyere giden yol uzun bir süre kapalıydı. 1910'da profesörlüğe yükseltilmesine rağmen, 1919'a kadar radyokimya, Alman üniversitelerinde öğretilen konular arasında değildi.
Ağustos 1914'te Gana orduya alındı. O zaman, savaşma ihtiyacı vicdanıyla anlaşmazlığa neden olmadı. Muhtemelen, milliyetçi ve sadık duyguların dalgalanmasından, Kaiser'e ve ulusa karşı görevlerin katı bir şekilde yerine getirilmesini mutlak hale getiren evde eğitimden ve muhtemelen romantik savaş fikrinden etkilenmiştir. Savaşın ilk aylarında, Gana'da, öğrencilik yıllarının dikkatsizliği, özellikle de düşmanlıklarda doğrudan rol almadığı için uyanmış gibiydi. 1915'in başında kendisinden zehirli maddeler geliştirmeye başlaması istendi ve kısa bir tereddütten sonra, savaşın sonunu yaklaştıracağı iddia edilen yeni silahın insanlığı hakkındaki argümanlara inanarak kabul etti. Meslektaşlarının çoğu da aynı şeyi yaptı. (Doğru, hepsi değil: Alman kimyager, örneğin 1915 Nobel ödüllü R. Willstatter reddetti.) Ancak daha sonra Otto acıyla şunları söyledi: “Özünde, o zaman yaptığımız şey korkunçtu. Ama öyleydi."
Gördüğünüz gibi, yaratıcı yaşamını parlak başarılar zinciri, gerçeğe sürekli bir yükseliş olarak gören Otto ve meslektaşları onu kınamadılar. M. von Laue'ye (Alman fizikçi, Nobel ödüllü) göre Hahn'ın kariyeri, "yüksek bir noktadan başlayarak -radyyumu keşfettikten sonra giderek yükselen bir eğriye - keşfe doğru giden bir eğriye benzetilebilir. mesotorium, nükleer fisyon uranyumunun keşfi anında maksimuma ulaşır ".
Benzer deneyler Paris'te Irene Curie tarafından yapılmıştır.
Hahn, Meitner ve genç bir çalışan Strassmann, uranyum veya toryumun nötronlarla bombalanmasıyla elde edilen birkaç radyoaktif izotopu inceledi ve deneysel metodolojiyi öyle geliştirdi ki, sadece birkaç dakika içinde istenen radyoaktif izotopu izole edebildiler. Organize yarışmalar. Hahn ve Strassmann ışınlanmış müstahzarı alırken, Meitner elinde bir kronometre tuttu, çözdürdü, çöktürdü, süzdü, çökeltiyi ayırdı ve tezgaha aktardı. İki dakikadan daha kısa bir sürede, normalde iki ila üç saat sürecek olan şeyi yaptılar. Hahn laboratuvarında yaratılan her şey, dünyanın atom lobicileri tarafından tartışılmaz bir gerçek olarak kabul edildi, Hahn terminolojisini kullandılar (bu arada, D. Mendeleev'in eserlerinden ödünç alındı). Dünyanın en büyük üç laboratuvarında - Berlin, Roma (Fermi) ve Paris'te yapılan araştırmalar, uranyum nötronlarla ışınlandığında, bozunma ürünlerinin ek-renyum ve eka-osmiyum içerdiği konusunda hiçbir şüphe bırakmıyor gibiydi. Yarı ömürleri belirlemek için dönüşümlerinin yollarını deşifre etmek gerekiyordu. Bu elementler transuranik olarak kabul edildi. Doğru, 1938'de Irene Curie bozunma ürünlerinde lantana benzer bir izotop keşfetti, ancak buna yeterince güvenmiyordu ve uranyum fisyonunu keşfetmenin eşiğindeydi - imkansız görünen böyle bir bozunma. Bir atomun çekirdeğindeki protonları ve nötronları birbirine bağlayan enerji o kadar büyüktü ki, yalnızca bir nötronun onu alt edebileceğini hayal etmek imkansız görünüyordu.
Bu süreçler gerçekten nasıldı? Biraz sonra halledildiler ama şimdilik siyasi meseleler ön plana çıktı. Nötronlar ve protonlar bir süreliğine unutulmak zorunda kaldı, askeri yürüyüşler ve savaşvari konuşmalar pek iyiye işaret etmedi. Avusturya vatandaşı olan Yahudi kadın Lisa Meitner, Anschluss'un ardından Alman makamları tarafından pasaportu reddedildi. Nazi yasalarına göre, Almanya'dan ayrılma hakkı da yoktu. Onun için tek çıkış yolu uçmaktı. Hahn, Niels Bohr'dan yardım istedi. Hollanda hükümeti onu pasaportsuz kabul etmeyi kabul etti. Lise en gerekli şeyleri topladı ve "tatilde" Hollanda'ya gitti.
Meitner'in ayrılışıyla ilgili endişe ve endişe, 1938'in neredeyse tüm yazı boyunca Otto'yu tüketti. Sonbahar geldi. Hahn ve Strassmann'ın en önemli keşfi yaptıkları o sonbahar. Deneyler ve teorik araştırmalar yeniden başladı. Meitner'in yokluğu şiddetle hissediliyordu: Makul bir danışman ve katı bir yargıç, karmaşık hesaplamalar yapacak bir teorisyen eksikliği vardı.
Fritz Strassmann
Hahn gösterge yöntemine başvurdu. Birçok kez çeşitli radyoaktif izleyiciler kullanıldı, ancak sonuç aynıydı. Uranyum yavaş nötronlarla bombardıman edildiğinde ortaya çıkan radyoaktif madde, özelliklerinde baryumu andırıyordu; herhangi bir kimyasal yöntemle baryumdan ayrıştırılamıyordu. Böylece Otto Hahn ve Fritz Strassmann aslında uranyum çekirdeklerinin fisyonunu keşfettiler. Strassmann o sırada 37 yaşındaydı ve Hahn altmışıncı yaş gününü kutlamaya hazırlanıyordu.
Makale 1938'in sonunda yayınlandı. Aynı zamanda Hahn, deneylerin sonuçlarını Meitner'a göndererek değerlendirmesini bekledi. Yeni yıl yeni bir teori getirdi. Buna göre, uranyum çekirdeği yavaş nötronlarla ışınlandığında baryum ve kripton atomları olmak üzere iki parçaya ayrılmalıdır. Bu durumda, enerjisi iki yüz milyon elektron volta ulaşan yeni oluşan çekirdekler arasında itici kuvvetler ortaya çıkar. Bu, başka süreçlerde elde edilemeyen devasa bir enerjidir. Fizik, biyolojiden "fisyon" terimini ödünç aldı, protozoa bu şekilde çoğalır. Meitner Frisch'in bir meslektaşı ve yeğeni, acilen uranyum fisyonuyla ilgili bir deney yürüterek teoriyi doğruladı ve bir makale yazmayı üstlendi.
Hahn ve Strassmann tarafından elde edilen sonuçlar, en yetkili bilim adamlarının görüşleriyle o kadar keskin bir şekilde çelişiyordu ki, araştırmacıların kendilerini şaşırttı. Hahn'ın Meitner'a yazdığı mektuplar ara sıra "muhteşem", "son derece şaşırtıcı", "çarpıcı", "harika sonuçlar" kelimelerini içeriyor. Zamanın fikirlerine aykırı olan doğru sonuca varmak için Otto'nun sadece kavrayışa değil, aynı zamanda olağanüstü cesarete de ihtiyacı vardı. Gana'ya deneyin saflığı konusunda güven verdiler, yani. elde edilen sonuçların güvenilirliğinde
Amerika Birleşik Devletleri'nin en büyük bilim merkezlerinde geçen birkaç günlük olaylar, heyecan verici bir macera filminin senaryosu olabilir.
Hahn, Strassmann ve Meitner'in keşfinin gizli tutulması gerektiğinden habersiz olan Bora Rosenfeld'in en yakın arkadaşı Princeton'a (ABD) gelir ve kendini üniversite kulübündeki bir fizikçiler partisinde bulur. Soru yağmuruna tutuluyor: Avrupa'da yeni ne var? Rosenfeld, Hahn ve Strassmann'ın deneylerinden ve Meitner ve Frisch'in teorik sonuçlarından bahsediyor. Toplantıda bir Fermi çalışanı bulunur; o gece arabayla New York'a gelir, Fermi'nin ofisine girer ve haberi verir. Birkaç dakika içinde Fermi, gelecek deneyler için bir proje geliştirmeye başladı. İlk önce, bir uranyum çekirdeğinin fisyon sürecini yeniden üretmeniz, ardından salınan enerjiyi ölçmeniz gerekir. Fermi, beş yıl önce uranyumu yavaş nötronlarla ilk bombaladığında neyi kaçırdığının farkına varır.
Enrico Fermi
Columbia Üniversitesi'nin yeraltında, Frisch'in daha önce benzer bir deney yaptığından habersiz bir uranyum çekirdeği parçalanır. Aceleyle (bir başkasının keşfini ortaya çıkarmak için aceleyle) "Doğa" dergisi için bir mesaj hazırlanıyor.
Bilgi sızıntısını öğrendikten sonra Bohr, birinin Meitner ve Frisch'i geride bırakacağından endişelenir. O zaman kendilerini bir başkasının keşfini kendine mal etme konumunda bulacaklar. Washington'daki toplantıda Bohr, Fermi'nin uranyum fisyon deneylerinin tüm hızıyla devam ettiğini öğrenir ve deneylerin sonuçlarını hemen yayınlamak için Kopenhag'a Frisch'e telgraflar gönderir. Ertesi gün, Hahn ve Strassmann'ın bir makalesiyle derginin yeni bir sayısı çıktı. Aynı gün teselli haberleri geldi - Frisch makaleyi basına gönderdi. Şimdi Bor sakin ve herkese uranyum fisyonunu anlatabilir. Konuşmasını bitirmeden önce, birkaç kişi salonu terk etti ve neredeyse Carnegie Enstitüsü'ne, güçlü hızlandırıcıya koştu. Hedefleri hemen değiştirmek ve uranyum çekirdeğinin fisyonunu araştırmak gerekiyordu.
Ertesi gün Bohr ve Rosenfeld, Carnegie Enstitüsüne davet edildiler. Bohr ilk kez osiloskop ekranında bölme işlemini gördü.
Aynı zamanda Paris'te Joliot-Curies, uranyum ve toryum çekirdeklerinin bozunmasını gözlemledi ve bu bozunmaya "patlama" adını verdi. Frederick'in makalesi, Meitner ve Frisch'in makalesinden sadece iki hafta sonra yayınlandı. Böylece, bir aydan kısa bir süre içinde, dört laboratuvar (Kopenhag, New York, Washington ve Paris'te) bir uranyum çekirdeğini parçaladı ve muazzam bir enerjinin açığa çıktığını gösterdi. Ancak çok az kişi, uranyum fisyon teorisinin de geliştirildiği Leningrad'daki Politeknik Enstitüsü'nde beşinci bir laboratuvar olduğunu biliyordu.
Referanslar:
1. Gernek F. Atom Çağının Öncüleri. M.: İlerleme, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Yarma. // Mucit ve yenilikçi. 1993. No. 10. 18-20.
3. Tapınaklar Yu Fizik. Biyografik referans kitabı. M.: Bilim. 1983. S.74.
