Vijest o bombardovanju Hirošime i Nagasakija izazvala je takav šok u Ottu Hannu, otkrivaču cijepanja urana, da su njegovi prijatelji morali strahovati danonoćno iz straha od samoubistva.
Otto Hahn rođen je 8. marta 1879. u Frankfurtu-Mainu. Otac mu je bio obrtnik, a zatim je postao vlasnik male tvornice i zamjenik gradskog vijeća. Porodica nije živjela u siromaštvu, ali je od četiri sina samo najstariji Karl uspio poslati u gimnaziju. Troje najmlađih i najmlađi, Otto, pohađali su stručnu školu.
Kao tinejdžer, Gan se zainteresovao za spiritizam. No, nakon što je pročitao mnoge okultne spise, uvjerio se u njihovu besmislenost i više im se nije vratio. Možda je tada razvio duboko nepovjerenje u bilo koju vrstu spekulativnog znanja koje prkosi objektivnoj provjeri. Tokom svog života, Gan je ostao ravnodušan prema metafizičkim i vjerskim pitanjima.
Njegovi pravi interesi su kasno utvrđeni. Živ, inventivan za podvale, Otto nije razmišljao o izboru zanimanja. Odlučio je postati kemičar tek u starijoj klasi, pod utjecajem predavanja tada poznatog istraživača M. Freunda.
Godine 1897. Hahn je ušao na Univerzitet u Marburgu, 1901. godine obranio je svoju tezu iz organske hemije. Nakon univerziteta uslijedila je vojna služba, za koju Otto nije pokazivao ni trunku revnosti. Ubrzo nakon službe, uprava jedne od tvornica odlučuje zaposliti dobro obučenog, dobro odgojenog mladića za rad u inozemstvu. Godine 1904. Hahn je otišao u London, namjeravajući u isto vrijeme studirati hemiju kod V. Ramsayja.
Ramsay je u to vrijeme proučavao radioaktivne elemente i naložio Ottu da dobije snažnu pripremu radija iz barijske soli. Ishod eksperimenta predodredio je sve daljnje aktivnosti Gane. Novopečeni novak, neočekivano za sebe i svoje kolege, otkrio je novu radioaktivnu tvar, koju je nazvao radiotorij. Kad je šest mjeseci kasnije njegov boravak u Londonu završio, Ramsay je predložio da Ghan napusti posao u industriji i potpuno se posveti novom, malo poznatom području - radiokemiji. Tako je započelo novo razdoblje u životu Otta Hahna, koji je još uvijek plutao uz tok. Duboko u sebi, smatrajući se samoukom, odlučio je prije povratka u Berlin proći stažiranje kod vodećeg istraživača u području radioaktivnosti E. Rutherforda. Otonov odnos sa naukom oduvijek je bio ličnog interesa. Štaviše, tih je godina besplatno radio za Rutherford: nije bilo tarifa, a tada polaznici nisu imali pravo na stipendiju. Prvo radno mjesto s punim radnim vremenom dobio je u dobi od 33 godine. Prije toga su ga roditelji i braća podržavali, plaćali su i troškove eksperimenata.
Rutherford je Ganu primio sporazumno, ali je izjavio da ne vjeruje u postojanje radiotorija. Kao odgovor, Otto je proveo slične eksperimente s drugim tvarima koje emitiraju alfa čestice, i otkrio drugu tvar - torij C, zatim radioaktinij. U Montrealu, blizu Rutherforda, Hahn se konačno utvrdio u odluci da se posveti istraživanju radioaktivnosti. A stvar nije toliko u tome što se ovdje upoznao s fizičkim problemima i metodama, koliko u komunikaciji s Rutherfordom. Briljantni, demokratski i često bučan Rutherford, nimalo nalik dostojanstvenim njemačkim profesorima, postao je Ottoov ideal. Laboratorijsko okruženje, ozbiljnost u radu, slobodna diskusija, nezavisnost prosuđivanja i otvoreno priznanje grešaka postali su uzor mladom naučniku, čemu je kasnije težio na svom institutu.
Vrativši se u Berlin 1906., Hahn je ušao u hemijsku laboratoriju Univerziteta u Berlinu pod nadzorom profesora Z. Fischera. Stari organski kemičar, Fischer je smatrao najpouzdanijim instrumentom istraživača "svoj nos", a ne brojač koji registrira misteriozne zrake. S druge strane, Hahn se brzo sprijateljio s krugom mladih berlinskih fizičara. Ovdje, 28. septembra 1907. godine, on, inventivni hemičar, upoznao je teorijsku fizičarku Lise Meitner. Od tada su zajedno radili tri decenije. Kombinacija Hahn-Meitner postala je jedna od najuspješnijih i najuspješnijih u atomskim istraživanjima.
Otto Hahn i Lise Meitner
Godine 1912. Hahn je prešao u novoosnovani Kemijski institut Društva Kajzer Wilhelm (kasnije je Hahn postao direktor ovog instituta). Ottovo iskustvo godinama je impresivno. 1907. godine otkriven je novi element - mezotorijum. Godine 1909. izvedeni su važni eksperimenti za proučavanje fenomena trzanja. 1913. godine, uz sudjelovanje Meitnera, otkrio je uran X2. Uprkos briljantnom radu, stara i skučena drvena zgrada radionice služila je kao prostorija za laboratoriju. A put do akademske karijere za Ganu bio je dugo zatvoren. Iako je 1910. promoviran u profesora, radiohemija do 1919. nije bila među predmetima koji se predaju na njemačkim univerzitetima.
U avgustu 1914. godine, Gana je pozvana u vojsku. U to vrijeme potreba za borbom nije izazivala nesklad s njegovom savješću. Vjerojatno je na to utjecao val nacionalističkih i lojalističkih osjećaja, kućno obrazovanje, koje je apsolutno uzdiglo strogo ispunjavanje dužnosti prema Kajzeru i naciji, a možda i romantičnu ideju rata. U prvim mjesecima rata u Gani kao da se probudila nemarnost njegovih studentskih godina, pogotovo jer njegov dio nije direktno učestvovao u neprijateljstvima. Početkom 1915. od njega je zatraženo da počne razvijati otrovne tvari, a nakon kratkog oklijevanja, složio se, povjerovao je u argumente o ljudskosti novog oružja, što će, navodno, približiti kraj rata. Većina njegovih kolega je učinila isto. (Istina, ne svi: njemački hemičar, nobelovac 1915. R. Willstatter, na primjer, odbio je.) Tek kasnije Otto je s bolom primijetio: „U suštini, ono što smo tada radili bilo je strašno. Ali to je bilo."
Kao što vidite, Otto i kolege nisu mu zamjerili, koji su na njegov stvaralački život gledali kao na lanac briljantnih uspjeha, na neprestani uspon ka istini. Hahnova karijera, prema M. von Laue (njemački fizičar, dobitnik Nobelove nagrade), može se "uporediti s krivuljom koja se, počevši od najviše točke - s otkrićem radijatora, diže sve više i više - prema otkriću mezotorijum, dostiže svoj maksimum u trenutku otkrića nuklearnog fisionog urana ".
Slične eksperimente je u Parizu izvela Irene Curie.
Hahn, Meitner i mladi zaposlenik Strassmann proučavali su nekoliko radioaktivnih izotopa koji su dobiveni bombardiranjem urana ili torija neutronima i tako poboljšali eksperimentalnu metodologiju da su u samo nekoliko minuta mogli izolirati željeni radioaktivni izotop. Organizovana takmičenja. Meitner je u ruci držala štopericu, dok su Hahn i Strassmann uzeli ozračeni pripravak, otopili, talili, filtrirali, odvojili talog i prenijeli ga na pult. Za manje od dvije minute odradili su ono što bi obično trajalo dva do tri sata. Atomski lobisti svijeta smatrali su sve što je stvoreno u Hahnovoj laboratoriji neospornom istinom, koristili su Hahnovu terminologiju (usput rečeno, posuđenu iz djela D. Mendelejeva). Činilo se da istraživanja u tri najveća svjetska laboratorija - u Berlinu, Rimu (Fermi) i Parizu - nisu ostavila nikakvu sumnju da su, kad je uranij ozračen neutronima, proizvodi raspadanja sadržavali ek -renij i eka -osmij. Bilo je potrebno dešifrirati puteve njihovih transformacija, odrediti poluživote. Ti su se elementi smatrali transuranskim. Istina, 1938. godine Irene Curie je otkrila izotop sličan lantanu u produktima raspadanja, ali nije imala dovoljno povjerenja u to i bila je na rubu otkrivanja cijepanja urana - takvog raspada koji se činio nemogućim. Energija koja je vezala protone i neutrone u jezgri atoma bila je toliko velika da se činilo nezamislivim zamisliti da je samo jedan neutron može nadvladati.
Kakvi su zaista bili ti procesi? Oni su riješeni nešto kasnije, ali za sada su politička pitanja došla do izražaja. Neutrone i protone morali su neko vrijeme zaboraviti, vojni marševi i ratoborni govori nisu slutili ništa dobro. Jevrejka Lisa Meitner, austrijska državljanka, njemačke vlasti su nakon Anschlussa uskratile pasoš. Prema nacističkim zakonima, ona također nije imala pravo napustiti Njemačku. Jedini izlaz za nju bio je let. Hahn je zatražio pomoć od Nielsa Bohra. Holandska vlada je pristala da je prihvati bez pasoša. Lise je spakovala najnužnije stvari i otišla u Holandiju "na odmor".
Zabrinutost i tjeskoba u vezi s Meitnerovim odlaskom progutali su Otta gotovo cijelo ljeto 1938. Došla je jesen. Te jeseni kada su Hahn i Strassmann došli do najvažnijeg otkrića. Eksperimenti i teorijska istraživanja su nastavljeni. Odsustvo Meitnera se akutno osjećalo: nedostajalo je razumnog savjetnika i strogog suca, teoretičara koji bi provodio složene proračune.
Fritz Strassmann
Hahn je pribjegao metodi indikatora. Više su puta korišteni različiti radioaktivni traktori, ali rezultat je bio isti. Radioaktivna tvar koja se pojavila pri bombardiranju urana sporim neutronima po svojstvima je ličila na barij; nije se mogla odvojiti od barija nikakvom kemijskom metodom. Tako su Otto Hahn i Fritz Strassmann zapravo otkrili cijepanje jezgra urana. Strassmann je tada imao 37 godina, a Hahn se spremao proslaviti svoj šezdeseti rođendan.
Članak je objavljen krajem 1938. U isto vrijeme, Hahn je poslao rezultate eksperimenata Meitneru, čekajući njenu procjenu. Nova godina donijela je novu teoriju. Prema njemu, jezgro urana kada se ozrači sporim neutronima treba se podijeliti na dva dijela, na atome barijuma i kriptona. U tom se slučaju između novonastalih jezgri pojavljuju odbojne sile čija energija doseže dvjesto milijuna elektron-volti. Ovo je kolosalna energija koja se ne može dobiti u drugim procesima. Fizika je termin "fisija" posudila iz biologije, tako se protozoe reproduciraju. Kolega i nećak Meitnera Frischa, koji je hitno proveo eksperiment o cijepanju urana, potvrdio je teoriju i obavezao se da će napisati članak.
Rezultati do kojih su došli Hahn i Strassmann bili su toliko oštro u suprotnosti s mišljenjima najmjerodavnijih znanstvenika da su zbunjivali same istraživače. Hahnova pisma Meitneru s vremena na vrijeme sadrže riječi "nevjerojatno", "izuzetno nevjerovatno", "zapanjujuće", "fantastični rezultati". Da bi izveo ispravan zaključak, koji je u suprotnosti s idejama tog vremena, Otonu je bila potrebna ne samo pronicljivost, već i izuzetna hrabrost. Oni su Gani dali povjerenje u čistoću eksperimenta, tj. u pouzdanost dobijenih rezultata.
Događaji od samo nekoliko dana, koji su se dogodili u najvećim naučnim centrima Sjedinjenih Američkih Država, mogli bi poslužiti kao scenarij za uzbudljiv avanturistički film.
Nesvjestan da se otkriće Hahna, Strassmanna i Meitnera mora držati u tajnosti, najbliži saradnik Bore Rosenfelda stiže u Princeton (SAD) i nalazi se na zabavi fizičara u univerzitetskom klubu. Zasipaju ga pitanja: šta ima novo u Evropi? Rosenfeld govori o eksperimentima Hahna i Strassmanna i teorijskim zaključcima Meitnera i Frischa. Na sastanku je prisutan zaposlenik Fermija; te noći vozi se u New York, upada u Fermijev ured i javlja vijesti. Za nekoliko minuta Fermi je počeo razvijati projekt za nadolazeće eksperimente. Prvo morate reproducirati proces fisije jezgre urana, a zatim izmjeriti oslobođenu energiju. Fermi shvaća šta je propustio prije pet godina kada je prvi put bombardirao uranij sporim neutronima.
Enrico Fermi
U podzemlju Univerziteta Columbia, jezgro urana je cijepano, nesvjesno da je Frisch već proveo sličan eksperiment. U žurbi (u žurbi da iskoristi tuđe otkriće) priprema se poruka za časopis "Nature".
Kad sazna za curenje informacija, Bohr se brine da će netko prestići Meitnera i Frischa. Tada će se naći u poziciji prisvajanja tuđeg otkrića. Na konvenciji u Washingtonu, Bohr saznaje da su Fermijevi eksperimenti cijepanja urana u punom zamahu, te šalje telegrame u Kopenhagen u Frisch kako bi odmah objavio rezultate eksperimenata. Sljedećeg dana pojavio se novi broj časopisa s člankom Hahna i Strassmanna. Istog dana stigle su utješne vijesti - Frisch je članak poslao novinarima. Bor je sada miran i može svima reći o fisiji urana. Čak i prije nego što je završio svoj govor, nekoliko je ljudi napustilo dvoranu i umalo otrčalo do Carnegie instituta, do moćnog gasa. Bilo je potrebno odmah promijeniti ciljeve i istražiti fisiju jezgre urana.
Sutradan su Bohr i Rosenfeld pozvani u Carnegie instituciju. Bohr je prvi put vidio proces podjele na ekranu osciloskopa.
U isto vrijeme u Parizu, Joliot-Curies su promatrali raspad jezgra urana i torija, nazivajući ovo raspadanje "eksplozijom". Frederikov članak pojavio se samo dvije sedmice nakon članka Meitnera i Frischa. Tako su za manje od mjesec dana četiri laboratorije (u Kopenhagenu, New Yorku, Washingtonu i Parizu) cijepile jezgro urana i pokazale da se oslobađa ogromna energija. Ali malo je ljudi znalo da postoji i peta laboratorija - na Politehničkom institutu u Lenjingradu, gdje se također razvijala teorija cijepanja urana.
Reference:
1. Gernek F. Pioniri atomskog doba. M.: Progress, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Cijepanje. // Pronalazač i inovator. 1993. br. 10. S. 18-20.
3. Hramovi Yu Fizika. Biografski priručnik. M.: Nauka. 1983. S. 74.
