Die Nachricht von der Bombardierung von Hiroshima und Nagasaki löste bei Otto Hahn, dem Entdecker der Uranspaltung, einen solchen Schock aus, dass seine Freunde aus Angst vor Selbstmord rund um die Uhr im Dienst sein mussten.
Otto Hahn wurde am 8. März 1879 in Frankfurt am Main geboren. Sein Vater war Handwerker, dann Besitzer einer kleinen Fabrik und Abgeordneter des Stadtrates. Die Familie lebte nicht in Armut, aber von den vier Söhnen konnte nur der älteste, Karl, ins Gymnasium schicken. Die drei Jüngsten und der Jüngste, Otto, besuchten eine Berufsschule.
Als Teenager interessierte sich Gan für Spiritualismus. Aber nachdem er viele okkulte Schriften gelesen hatte, war er von ihrer Bedeutungslosigkeit überzeugt und kehrte nie zu ihnen zurück. Vielleicht entwickelte er damals ein tiefes Misstrauen gegenüber jeder Art von spekulativem Wissen, das sich einer objektiven Überprüfung entzieht. Sein ganzes Leben lang blieb Gan gegenüber metaphysischen und religiösen Fragen gleichgültig.
Seine wahren Interessen wurden spät bestimmt. Lebendig, erfinderisch für Streiche, dachte Otto wenig über die Berufswahl nach. Er beschloss, Chemiker erst in seiner Oberstufe zu werden, unter dem Einfluss der Vorlesungen des damals berühmten Forschers M. Freund.
1897 trat Hahn in die Universität Marburg ein, 1901 verteidigte er seine Dissertation in organischer Chemie. Der Universität folgte der Militärdienst, für den Otto nicht den geringsten Eifer zeigte. Kurz nach dem Dienst beschließt die Leitung einer der Fabriken, einen gut ausgebildeten, gut erzogenen jungen Mann für die Arbeit im Ausland einzustellen. 1904 ging Hahn nach London, um gleichzeitig bei V. Ramsay Chemie zu studieren.
Ramsay untersuchte zu dieser Zeit radioaktive Elemente und wies Otto an, aus Bariumsalz ein starkes Präparat von Radium zu erhalten. Das Ergebnis des Experiments bestimmte alle weiteren Aktivitäten Ghanas. Der junge Novize entdeckte unerwartet für sich und seine Kollegen eine neue radioaktive Substanz, die er Radiotorium nannte. Als sechs Monate später sein Aufenthalt in London endete, schlug Ramsay Ghan vor, die Arbeit in der Industrie aufzugeben und sich ganz einem neuen, wenig bekannten Gebiet zu widmen – der Radiochemie. Damit begann eine neue Epoche im Leben des noch im Fluss treibenden Otto Hahn. Im Grunde genommen beschloss er, als Autodidakt ein Praktikum bei dem führenden Forscher auf dem Gebiet der Radioaktivität E. Rutherford zu absolvieren, bevor er nach Berlin zurückkehrte. Ottos Verhältnis zur Wissenschaft war immer frei von Eigeninteressen. Außerdem arbeitete er in diesen Jahren unentgeltlich für Rutherford: Es gab keine Tarife, und dann hatten die Auszubildenden keinen Anspruch auf ein Stipendium. Im Alter von 33 Jahren erhielt er seine erste Vollzeitstelle. Zuvor unterstützten ihn seine Eltern und Brüder, sie zahlten auch die Kosten für die Experimente.
Rutherford empfing Ghana freundschaftlich, erklärte aber, dass er nicht an die Existenz von Radiotorium glaube. Als Reaktion darauf führte Otto ähnliche Experimente mit anderen Substanzen durch, die Alphateilchen aussenden, und entdeckte eine andere Substanz - Thorium C, dann Radioactinium. In Montreal bei Rutherford etablierte sich Hahn schließlich in der Entscheidung, sich der Radioaktivitätsforschung zu widmen. Und der Punkt ist nicht so sehr, dass er sich hier mit physikalischen Problemen und Methoden vertraut gemacht hat, sondern in der Kommunikation mit Rutherford. Der brillante, demokratische und oft lärmende Rutherford, nicht im geringsten wie die würdigen deutschen Professoren, wurde zu Ottos Ideal. Und das Laborumfeld, Seriosität in der Arbeit, freie Diskussion, Urteilsfreiheit und offenes Eingeständnis von Fehlern wurden für den jungen Wissenschaftler zum Vorbild, das er später an seinem Institut anstrebte.
1906 nach Berlin zurückgekehrt, trat Hahn in das chemische Laboratorium der Universität Berlin unter der Leitung von Professor Z. Fischer ein. Als alter organischer Chemiker betrachtete Fischer als das zuverlässigste Instrument eines Forschers "seine eigene Nase" und nicht als Zähler, der mysteriöse Strahlen registriert. Auf der anderen Seite freundete sich Hahn schnell mit einem Kreis junger Berliner Physiker an. Hier lernte er am 28. September 1907 als erfinderischer Chemiker die theoretische Physikerin Lise Meitner kennen. Seit dieser Zeit arbeiten sie drei Jahrzehnte lang zusammen. Die Hahn-Meitner-Kombination hat sich zu einer der erfolgreichsten und fruchtbarsten in der Atomforschung entwickelt.
Otto Hahn und Lise Meitner
1912 wechselte Hahn in das neu gegründete Institut für Chemie der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (später wurde Hahn dessen Institutsleiter). Ottos Erfolgsbilanz über die Jahre ist beeindruckend. 1907 wurde ein neues Element entdeckt - das Mesotorium. 1909 wurden wichtige Experimente durchgeführt, um das Phänomen des Rückstoßes zu untersuchen. 1913 entdeckte er unter Beteiligung von Meitner Uran X2. Trotz der brillanten Arbeit diente das alte und beengte hölzerne Werkstattgebäude als Raum für das Labor. Und der Weg zu einer akademischen Karriere war für Ghana lange Zeit versperrt. Obwohl er 1910 zum Professor ernannt wurde, gehörte die Radiochemie bis 1919 nicht zu den Fächern, die an deutschen Universitäten gelehrt wurden.
Im August 1914 wurde Ghana zur Armee eingezogen. Zu dieser Zeit verursachte die Notwendigkeit zu kämpfen keine Zwietracht mit seinem Gewissen. Vermutlich wurde es beeinflusst durch den Aufschwung nationalistischer und loyalistischer Gefühle, die Heimerziehung, die die strikte Pflichterfüllung gegenüber dem Kaiser und der Nation zum Absoluten erhob, und möglicherweise der romantischen Idee des Krieges. In den ersten Kriegsmonaten schien in Ghana die Sorglosigkeit seiner Studienzeit aufzuwachen, zumal er nicht direkt an den Feindseligkeiten teilnahm. Anfang 1915 wurde er gebeten, mit der Entwicklung giftiger Substanzen zu beginnen, und nach kurzem Zögern stimmte er zu, glaubte an die Argumente um die Menschlichkeit der neuen Waffe, die angeblich das Ende des Krieges näher bringen würde. Die meisten seiner Kollegen taten es ihm gleich. (Stimmt, nicht alle: Der deutsche Chemiker, Nobelpreisträger von 1915 R. Willstatter zum Beispiel lehnte ab.) Erst später bemerkte Otto schmerzerfüllt: „Im Grunde war das, was wir damals gemacht haben, schrecklich. Aber das war's."
Wie Sie sehen, machten Otto und seine Kollegen ihm keine Vorwürfe, denn er betrachtete sein schöpferisches Leben als Kette glänzender Erfolge, als stetigen Aufstieg zur Wahrheit. Hahns Karriere, so M. von Laue (deutscher Physiker, Nobelpreisträger), kann "mit einer Kurve verglichen werden, die ausgehend von einem Höhepunkt - mit der Entdeckung des Radiators immer höher - zur Entdeckung der Mesotorium, erreicht im Moment der Entdeckung des Kernspaltungsurans sein Maximum".
Ähnliche Experimente wurden in Paris von Irene Curie durchgeführt.
Hahn, Meitner und ein junger Mitarbeiter Strassmann untersuchten mehrere radioaktive Isotope, die durch Beschuss von Uran oder Thorium mit Neutronen gewonnen wurden, und verbesserten die experimentelle Methodik so, dass sie in wenigen Minuten das gewünschte radioaktive Isotop isolieren konnten. Wettbewerbe organisiert. Meitner hielt eine Stoppuhr in der Hand, während Hahn und Strassmann das bestrahlte Präparat nahmen, auflösten, ausfielen, abfiltrierten, den Niederschlag abtrennten und in die Theke überführten. In weniger als zwei Minuten schafften sie das, was normalerweise zwei bis drei Stunden dauern würde. Alles, was im Labor von Hahn geschaffen wurde, wurde von den Atomlobbyisten der Welt als unbestreitbare Wahrheit angesehen, sie benutzten die Terminologie von Hahn (übrigens entlehnt aus den Werken von D. Mendeleev). Die Forschung in den drei größten Laboratorien der Welt - in Berlin, Rom (Fermi) und Paris - schien keinen Zweifel daran zu lassen, dass bei der Bestrahlung von Uran mit Neutronen die Zerfallsprodukte Ek-Rhenium und Eka-Osmium enthielten. Es war notwendig, die Pfade ihrer Transformationen zu entschlüsseln, um die Halbwertszeiten zu bestimmen. Diese Elemente wurden als transuranisch betrachtet. Zwar entdeckte Irene Curie 1938 ein lanthanähnliches Isotop in den Zerfallsprodukten, aber sie hatte nicht genug Vertrauen und stand kurz davor, die Uranspaltung zu entdecken - ein solcher Zerfall, der unmöglich schien. Die Energie, die Protonen und Neutronen im Kern eines Atoms bindet, war so groß, dass es unvorstellbar schien, dass nur ein Neutron sie überwinden könnte.
Wie sahen diese Prozesse wirklich aus? Sie wurden wenig später aussortiert, aber vorerst sind politische Fragen in den Vordergrund gerückt. Neutronen und Protonen mussten für eine Weile vergessen werden, Militärmärsche und kriegerische Reden verhießen nichts Gutes. Der österreichischen Staatsbürgerin Lisa Meitner wurde nach dem Anschluss ein Pass von den deutschen Behörden verweigert. Nach NS-Recht hatte sie auch kein Recht, Deutschland zu verlassen. Der einzige Ausweg für sie war die Flucht. Hahn bat Niels Bohr um Hilfe. Die niederländische Regierung erklärte sich bereit, sie ohne Pass aufzunehmen. Lise packte das Nötigste zusammen und fuhr nach Holland "in den Urlaub".
Sorge und Angst im Zusammenhang mit Meitners Weggang beschäftigten Otto fast den ganzen Sommer 1938. Der Herbst ist gekommen. In jenem Herbst, als Hahn und Strassmann die wichtigste Entdeckung machten. Experimente und theoretische Recherchen wurden wieder aufgenommen. Die Abwesenheit Meitners war akut zu spüren: Es fehlte ein vernünftiger Ratgeber und ein strenger Richter, ein Theoretiker, der komplexe Berechnungen durchführte.
Fritz Straßmann
Hahn griff auf die Indikatormethode zurück. Eine Vielzahl von radioaktiven Tracern wurde viele Male verwendet, aber das Ergebnis war das gleiche. Die radioaktive Substanz, die beim Beschuss von Uran mit langsamen Neutronen auftrat, ähnelte in ihren Eigenschaften Barium und konnte durch keine chemische Methode von Barium getrennt werden. So entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann tatsächlich die Spaltung von Urankernen. Strassmann war damals 37 Jahre alt, Hahn bereitete sich auf seinen sechzigsten Geburtstag vor.
Der Artikel wurde Ende 1938 veröffentlicht. Gleichzeitig schickte Hahn die Ergebnisse der Experimente an Meitner und wartete auf ihre Auswertung. Das neue Jahr brachte eine neue Theorie. Demnach soll sich der Urankern bei Bestrahlung mit langsamen Neutronen in zwei Teile aufspalten, in Barium- und Kryptonatome. In diesem Fall treten abstoßende Kräfte zwischen den neu gebildeten Kernen auf, deren Energie zweihundert Millionen Elektronenvolt erreicht. Dies ist eine kolossale Energie, die in anderen Prozessen nicht gewonnen werden kann. Die Physik hat den Begriff "Spaltung" aus der Biologie entlehnt, so vermehren sich Protozoen. Ein Kollege und Neffe von Meitner Frisch, der dringend ein Experiment zur Uranspaltung durchführte, bestätigte die Theorie und verpflichtete sich, einen Artikel zu schreiben.
Die von Hahn und Strassmann erzielten Ergebnisse standen so scharf im Widerspruch zu den Meinungen der einflussreichsten Wissenschaftler, dass sie die Forscher selbst verwirrten. Hahns Briefe an Meitner enthalten ab und zu die Worte „erstaunlich“, „höchst erstaunlich“, „umwerfend“, „fantastische Ergebnisse“. Um den richtigen Schluss zu ziehen, der den Vorstellungen der Zeit zuwiderläuft, brauchte Otto nicht nur Scharfsinn, sondern auch außergewöhnlichen Mut. Sie gaben Ghana Vertrauen in die Reinheit des Experiments, d.h. in der Zuverlässigkeit der erzielten Ergebnisse.
Die Ereignisse von wenigen Tagen, die in den größten Wissenschaftszentren der Vereinigten Staaten von Amerika stattfanden, können durchaus als Szenario für einen spannenden Abenteuerfilm dienen.
Nicht ahnend, dass die Entdeckung von Hahn, Strassmann und Meitner geheim gehalten werden muss, kommt Bora Rosenfelds engster Mitarbeiter in Princeton (USA) an und findet sich auf einer Physikerparty im Universitätsclub wieder. Er wird mit Fragen bombardiert: Was gibt es Neues in Europa? Rosenfeld spricht über die Experimente von Hahn und Strassmann und die theoretischen Schlussfolgerungen von Meitner und Frisch. Bei der Besprechung ist ein Fermi-Mitarbeiter anwesend; In dieser Nacht fährt er nach New York, bricht in Fermis Büro ein und verbreitet die Nachrichten. Innerhalb weniger Minuten begann Fermi mit der Entwicklung eines Projekts für anstehende Experimente. Zuerst müssen Sie den Spaltungsprozess eines Urankerns reproduzieren und dann die freigesetzte Energie messen. Fermi erkennt, was er vor fünf Jahren verpasst hat, als er Uran erstmals mit langsamen Neutronen beschoss.
Enrico Fermi
Im Untergrund der Columbia University wird ein Urankern gespalten, ohne zu wissen, dass Frisch bereits ein ähnliches Experiment durchgeführt hat. In aller Eile (in Eile, die Entdeckung eines anderen abzustecken) wird eine Nachricht für die Zeitschrift "Nature" vorbereitet.
Als Bohr von dem Informationsleck erfährt, macht sich Bohr Sorgen, dass jemand Meitner und Frisch überholen könnte. Dann werden sie sich in der Lage befinden, sich die Entdeckung eines anderen anzueignen. Auf dem Kongress in Washington erfährt Bohr, dass Fermis Uranspaltungsexperimente in vollem Gange sind, und schickt Telegramme nach Kopenhagen an Frisch, um die Ergebnisse der Experimente umgehend zu veröffentlichen. Am nächsten Tag erschien eine neue Ausgabe des Magazins mit einem Artikel von Hahn und Strassmann. Am selben Tag trafen tröstende Nachrichten ein - Frisch schickte den Artikel an die Presse. Jetzt ist Bor ruhig und kann jedem von der Uranspaltung erzählen. Noch bevor er seine Rede beendet hatte, verließen mehrere Leute den Saal und rannten fast zum Carnegie Institute, zum mächtigen Beschleuniger. Es war notwendig, sofort die Ziele zu wechseln und die Spaltung des Urankerns zu untersuchen.
Am nächsten Tag wurden Bohr und Rosenfeld in die Carnegie Institution eingeladen. Zum ersten Mal sah Bohr den Divisionsprozess auf dem Oszilloskopbildschirm.
Zur gleichen Zeit beobachteten die Joliot-Curies in Paris den Zerfall von Uran- und Thoriumkernen und nannten diesen Zerfall eine "Explosion". Fredericks Artikel erschien nur zwei Wochen nach Meitners und Frischs Artikel. So haben vier Laboratorien (in Kopenhagen, New York, Washington und Paris) in weniger als einem Monat einen Urankern gespalten und gezeigt, dass enorme Energie freigesetzt wird. Aber nur wenige wussten, dass es auch ein fünftes Labor gab - am Polytechnischen Institut in Leningrad, wo auch die Theorie der Uranspaltung entwickelt wurde.
Verweise:
1. Gernek F. Pioniere des Atomzeitalters. M.: Fortschritt, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Aufspaltung. // Erfinder und Innovator. 1993. Nr. 10. S. 18-20.
3. Tempel Yu Physik. Biographisches Nachschlagewerk. M.: Wissenschaft. 1983. S. 74.
