הידיעה על הפצצת הירושימה ונגסאקי גרמה לזעזוע כזה אצל אוטו האן, מגלה ביקוע האורניום, שחבריו נאלצו לעמוד בתפקיד מסביב לשעון מחשש להתאבדות.
אוטו האן נולד ב -8 במרץ 1879 בפרנקפורט-מיין. אביו היה בעל מלאכה, ואז הפך לבעלים של מפעל קטן וסגן מועצת העיר. המשפחה לא חיה בעוני, אבל מבין ארבעת הבנים, רק הבכור, קארל, הצליח לשלוח לגימנסיה. שלושת הצעירים והצעירים ביותר, אוטו, למדו בבית ספר מקצועי.
כנער התעניין גן ברוחניות. אך לאחר שקרא כתבים סמויות רבות, הוא השתכנע בחוסר משמעותם ומעולם לא חזר אליהם. אולי דווקא אז הוא פיתח חוסר אמון עמוק בכל סוג של ידע ספקולטיבי שמתנגד לאימות אובייקטיבי. במשך כל חייו, גן נשאר אדיש לנושאים מטאפיזיים ודתיים.
האינטרסים האמיתיים שלו נקבעו באיחור. חי, ממציא למתיחות, אוטו לא חשב מעט על בחירת מקצוע. הוא החליט להפוך לכימאי רק בכיתתו הבכירה, בהשפעת הרצאותיו של החוקר המפורסם דאז מ 'פרוינד.
בשנת 1897, האן נכנס לאוניברסיטת מרבורג, בשנת 1901 הגן על עבודת התזה שלו בכימיה אורגנית. אחרי האוניברסיטה הגיע שירות צבאי, שלגביו לא הפגין אוטו ולו להט. זמן קצר לאחר השירות, הנהלת אחד המפעלים מחליטה להעסיק צעיר מאומן, מתורגם לעבודה בחו ל. בשנת 1904 נסע האן ללונדון, ובכוונתו במקביל ללמוד כימיה אצל ו 'רמזי.
רמזי באותו זמן למד יסודות רדיואקטיביים והורה לאוטוטו לקבל הכנה חזקה של רדיום ממלח בריום. תוצאות הניסוי קבעו מראש את כל הפעילויות הנוספות של גאנה. הטירון הצעיר, באופן בלתי צפוי עבור עצמו ועמיתיו, גילה חומר רדיואקטיבי חדש, שאותו כינה רדיוטוריום. כאשר שישה חודשים לאחר מכן הסתיימה שהייתו בלונדון, הציע רמזי לגאן לוותר על העבודה בתעשייה ולהתמסר כולו לתחום חדש ומוכר - רדיוכימיה. כך החלה תקופה חדשה בחייו של אוטו האן, שעדיין נסחף עם הזרם. עמוק בפנים, בהתחשב בכך שהוא אוטודידקט, הוא החליט לעבור התמחות אצל החוקר המוביל בתחום הרדיואקטיביות א 'רתרפורד לפני שחזר לברלין. מערכת היחסים של אוטו עם המדע תמיד הייתה נטולת אינטרס עצמי. יתר על כן, באותן שנים הוא עבד עבור רתרפורד בחינם: לא היו תעריפים, ואז החניכים לא היו זכאים למלגה. הוא קיבל את תפקידו הראשון במשרה מלאה בגיל 33. לפני כן הוריו ואחיו תמכו בו, הם גם שילמו על עלויות הניסויים.
רתרפורד קיבל את גאנה בחביבות, אך הצהיר כי אינו מאמין בקיומו של רדיוטוריום. בתגובה ערך אוטו ניסויים דומים בחומרים אחרים הפולטים חלקיקי אלפא, וגילה חומר אחר - תוריום C, אז רדיואקטיניום. במונטריאול, ליד רתרפורד, האן התבסס לבסוף בהחלטה להתמסר למחקר בתחום הרדיואקטיביות. והעניין הוא לא עד כדי כך שכאן הוא הכיר בעיות פיזיות ושיטות, כמו בתקשורת עם רתרפורד. רתרפורד המבריק, הדמוקרטי ולעתים קרובות רועש, לא כל שכן הפרופסורים הגרמנים המכובדים, הפך לאידיאל של אוטו. וסביבת המעבדה, הרצינות בעבודה, הדיון החופשי, עצמאות השיפוט והודאת טעויות גלויות הפכו למודל של המדען הצעיר, להשגה אליה הוא שואף מאוחר יותר במכון שלו.
כשחזר לברלין בשנת 1906, נכנס האן למעבדה הכימית של אוניברסיטת ברלין בפיקוחו של פרופסור זי פישר. כימאי אורגני ותיק, פישר נחשב למכשיר האמין ביותר של חוקר "לאף שלו", ולא לדלפק רישום קרניים מסתוריות. מצד שני, האן התיידד במהרה עם מעגל של פיזיקאים צעירים בברלין.כאן, ב -28 בספטמבר 1907, הוא, כימאי המצאה, פגש את הפיזיקאית התיאורטית ליז מייטנר. מאז, הם עבדו יחד במשך שלושה עשורים. שילוב האן-מייטנר הפך לאחד המוצלחים והפוריים ביותר במחקר האטומי.
אוטו האן וליזה מייטנר
בשנת 1912 עבר האן למכון החדש לכימיה של חברת הקיסר וילהלם (לימים הפך האן למנהל מכון זה). שיא המסלול של אוטו לאורך השנים מרשים. בשנת 1907 התגלה אלמנט חדש - מזוטוריום. בשנת 1909 בוצעו ניסויים חשובים לחקר תופעות הרתיעה. בשנת 1913, בהשתתפות מייטנר, הוא גילה אורניום X2. למרות העבודה המבריקה, בניין בית המלאכה הישן והצפוף שימש כחדר המעבדה. והדרך לקריירה אקדמית לגאנה הייתה סגורה במשך זמן רב. למרות שהועלה לפרופסור בשנת 1910, עד 1919 לא הייתה רדיוכימיה בין המקצועות הנלמדים באוניברסיטאות בגרמניה.
באוגוסט 1914 גויסה גאנה לצבא. באותו זמן, הצורך להילחם לא גרם למחלוקת עם מצפונו. ככל הנראה, היא הושפעה מהתגברות הרגשות הלאומניים והנאמנים, החינוך הביתי, שהעלה את המילוי הקפדני של החובה כלפי הקייזר והאומה, ואולי גם מהרעיון הרומנטי של מלחמה. בחודשי המלחמה הראשונים, בגאנה, נדמה היה שרשלנותו של שנות הסטודנטים שלו התעוררה, במיוחד מכיוון שחלקו לא לקח חלק ישיר בלחימה. בתחילת 1915 הוא התבקש להתחיל לפתח חומרים רעילים, ולאחר היסוס קצר, הוא הסכים, והאמין בוויכוחים על האנושיות של הנשק החדש, שלכאורה יקרב את סוף המלחמה. רוב עמיתיו עשו זאת. (נכון, לא כולם: הכימאי הגרמני, חתן פרס נובל משנת 1915, ר 'ווילשטטר, למשל, סירב.) רק מאוחר יותר העיר אוטו בכאב: "בעצם מה שעשינו אז היה נורא. אבל זה היה."
כפי שאתה יכול לראות, אוטו ועמיתיו לא נזפו בו, שראו בחייו היצירתיים שרשרת של הצלחות מבריקות, עלייה מתמשכת לאמת. על פי מ 'פון לאו (הפיסיקאי הגרמני, חתן פרס נובל), ניתן "להשוות לעקומה שמתחילה מנקודה גבוהה - עם גילוי הרדיאטוריום, עולה יותר ויותר - לקראת גילוי mesotorium, מגיע למקסימום ברגע גילוי האורניום הביקוע הגרעיני ".
ניסויים דומים בוצעו בפריז על ידי איירין קירי.
האן, מייטנר ועובד צעיר שטרסמן חקרו כמה איזוטופים רדיואקטיביים שהושגו על ידי הפצצת אורניום או תוריום בנויטרונים, וכך שיפרו את המתודולוגיה הניסויית עד שתוך דקות ספורות הם יכלו לבודד את האיזוטופ הרדיואקטיבי הרצוי. תחרויות מאורגנות. מייטנר החזיקה בידה שעון עצר, בעוד האן ושטראסמן לקחו את התכשיר המוקרן, התמוססו, זרעו, סיננו, הפרידו את המשקע והעבירו לדלפק. תוך פחות משתי דקות הם עשו מה שבדרך כלל ייקח שעתיים -שלוש. כל מה שנוצר במעבדתו של האן נחשב בעיני הלוביסטים האטומיים בעולם לאמת שאין עליה עוררין, הם השתמשו במינוח של האן (אגב, בהשאלה מיצירותיו של ד 'מנדלייב). המחקר בשלוש המעבדות הגדולות בעולם - בברלין, ברומא (פרמי) ובפריז - לא הותיר ספק שכאשר אורניום הוקרן בנייטרונים, תוצרי הריקבון הכילו ek -rhenium ו- eka -osmium. היה צורך לפענח את נתיבי התמורות שלהם, כדי לקבוע את מחצית החיים. אלמנטים אלה נחשבו טרנסוראניים. נכון, בשנת 1938, אירן קירי גילתה איזוטופ הדומה ללנטנום במוצרי הריקבון, אך לא היה לה מספיק ביטחון בכך, והיא הייתה על סף גילוי ביקוע אורניום - ריקבון כזה שנראה בלתי אפשרי. האנרגיה שקשרה פרוטונים ונויטרונים בגרעין האטום הייתה כה גדולה עד שנראה היה בלתי נתפס לדמיין שרק נויטרון אחד יכול להתגבר עליו.
איך באמת היו התהליכים האלה? הם נפתרו מעט מאוחר יותר, אך לעת עתה, נושאים פוליטיים עלו על הפרק. נייטרונים ופרוטונים היו חייבים להישכח לזמן מה, צעדות צבאיות ונאומים לוחמת לא הצביעו על טובות. לאשה היהודייה ליסה מייטנר, אזרחית אוסטרית, נשללה דרכון על ידי השלטונות הגרמניים לאחר האנשלוס. על פי ההלכה הנאצית, גם לה לא הייתה זכות לעזוב את גרמניה. הדרך היחידה לצאת לה היא טיסה. האן ביקש עזרה מנילס בוהר. ממשלת הולנד הסכימה לקבל אותה ללא דרכון. ליז ארזה את הדברים הנחוצים ביותר ויצאה להולנד "בחופשה".
דאגה וחרדה בקשר לעזיבתו של מייטנר צרכו את אוטו כמעט במשך כל קיץ 1938. הסתיו הגיע. באותו סתיו כאשר האן ושטראסמן גילו את הגילוי החשוב ביותר. התנסו חיפושים וחיפושים תיאורטיים. היעדרותו של מייטנר הורגשה באופן חריף: חסרו יועץ סביר ושופט קפדני, תיאורטיקן שיבצע חישובים מורכבים.
פריץ שטרסמן
האן פנה לשיטת האינדיקטור. נעשה שימוש במגוון מעקב רדיואקטיבי פעמים רבות, אך התוצאה הייתה זהה. החומר הרדיואקטיבי שהופיע בעת הפצצת אורניום בנויטרונים איטיים דמה לבריום בתכונותיו; לא ניתן היה להפרידו מבריום בשום שיטה כימית. אז אוטו האן ופריץ שטרסמן גילו למעשה את הביקוע של גרעיני אורניום. שטרסמן היה אז בן 37, והאן התכונן לחגוג את יום הולדתו השישים.
המאמר פורסם בסוף 1938. במקביל, האן שלח את תוצאות הניסויים למייטנר, בהמתנה להערכתה. השנה החדשה הביאה תיאוריה חדשה. לדבריו, גרעין האורניום כאשר הוא מוקרן בנויטרונים איטיים צריך להתפצל לשני חלקים, לאטומי בריום וקריפטון. במקרה זה מופיעים כוחות דוחה בין הגרעינים החדשים שנוצרו, שאנרגייתם מגיעה למאתיים מיליון אלקטרונים וולט. זוהי אנרגיה עצומה שלא ניתן להשיג בתהליכים אחרים. הפיזיקה השאילה את המונח "ביקוע" מהביולוגיה, כך מתרבים פרוטוזואה. עמית ואחיין של מייטנר פריש, שערך ניסוי בדחיפות של ביקוע האורניום, אישר את התיאוריה והתחייב לכתוב מאמר.
התוצאות שהשיגו האן ושטראסמן היו כל כך מנוגדות לחוות דעתם של המדענים הסמכותיים ביותר עד שהם תמהו את החוקרים בעצמם. מכתביו של האן למייטנר מכילים מדי פעם את המילים "מדהים", "מדהים ביותר", "מהמם", "תוצאות פנטסטיות". כדי להסיק את המסקנה הנכונה, העומדת בניגוד לרעיונות התקופה, דורש אוטו לא רק זקיפות, אלא גם אומץ לב יוצא דופן. הם נתנו לגאנה ביטחון בטוהר הניסוי, כלומר. באמינות התוצאות שהתקבלו.
אירועי ימים ספורים, שהתרחשו במרכזים המדעיים הגדולים ביותר של ארצות הברית של אמריקה, עשויים בהחלט לשמש תרחיש לסרט הרפתקאות מרגש.
מבלי לדעת שצריך לשמור על גילוי האן, שטרסמן ומייטנר בסוד, מקורבתו הקרובה של בורה רוזנפלד מגיעה לפרינסטון (ארה ב) ומוצאת את עצמה במסיבת פיזיקאים במועדון האוניברסיטה. הוא מופצץ בשאלות: מה חדש באירופה? רוזנפלד מדבר על הניסויים של האן ושטראסמן ועל המסקנות התיאורטיות של מייטנר ופריש. עובד פרמי נוכח בפגישה; באותו לילה הוא נוסע לניו יורק, פורץ למשרדו של פרמי ושובר את החדשות. תוך דקות פרמי החל לפתח פרויקט לניסויים הקרובים. ראשית, עליך לשחזר את תהליך הביקוע של גרעין אורניום, ולאחר מכן למדוד את האנרגיה המשתחררת. פרמי מבין מה הוא החמיץ לפני חמש שנים כשהפציץ אורניום בפעם הראשונה בנויטרונים איטיים.
אנריקו פרמי
במחתרת של אוניברסיטת קולומביה מבקע גרעין אורניום, מבלי לדעת שפריש כבר ביצע ניסוי דומה. בחיפזון (ממהר להדוף את תגליתו של מישהו אחר) מוכן מסר לכתב העת "טבע".
עם היוודע דבר הדלפת המידע, בוהר דואג שמישהו יעקוף את מייטנר ואת פריש. אז הם ימצאו את עצמם בעמדה לנכס את הגילוי של מישהו אחר. בכנס בוושינגטון לומד בוהר כי ניסויי ביקוע האורניום של פרמי בעיצומם, ושולח מברקים לקופנהגן לפריש לפרסם באופן מיידי את תוצאות הניסויים. למחרת הופיעה גיליון חדש של המגזין ובו מאמר מאת האן ושטראסמן. באותו יום הגיעו חדשות מנחמות - פריש שלח את המאמר לעיתונות. עכשיו בור רגוע ויכול לספר לכולם על ביקוע אורניום. עוד לפני שסיים את נאומו, כמה אנשים יצאו מהאולם וכמעט רצו למכון קרנגי, אל המאיץ החזק. היה צורך לשנות מיד מטרות ולחקור את הביקוע של גרעין האורניום.
למחרת הוזמנו בוהר ורוזנפלד למוסד קרנגי. לראשונה ראה בוהר את תהליך החלוקה על מסך האוסילוסקופ.
במקביל בפריז, ג'וליוט-קוריס הבחינו בהתפרקות גרעיני האורניום והתוריום, וכינו את הריקבון הזה "פיצוץ". המאמר של פרדריק הופיע שבועיים בלבד לאחר המאמר של מייטנר ופריש. כך, בתוך פחות מחודש, ביקרו ארבע מעבדות (בקופנהגן, ניו יורק, וושינגטון ופריז) גרעין אורניום והראו כי אנרגיה עצומה משתחררת. אך מעטים ידעו כי קיימת גם מעבדה חמישית - במכון הפוליטכני בלנינגרד, שם מפותחת גם תורת הביקוע של אורניום.
הפניות:
1. גרנק פ חלוצים בעידן האטום. מ ': התקדמות, 1974 ש' 324-331.
2. קונסטנטינובה ס פיצול. // ממציא ומחדש. 1993. מס '10. ס '18-20.
3. מקדשים יו פיזיקה. ספר עיון ביוגרפי. מ ': מדע. 1983. 74.
