La notícia del bombardeig d'Hiroshima i Nagasaki va causar un xoc tan gran a Otto Hahn, el descobridor de la fissió de l'urani, que els seus amics havien d'estar de guàrdia el dia per por de suïcidar-se.
Otto Hahn va néixer el 8 de març de 1879 a Frankfurt. El seu pare era artesà, després es va convertir en el propietari d’una petita fàbrica i adjunt de l’ajuntament. La família no vivia en la pobresa, però dels quatre fills, només el gran, Karl, va poder enviar-lo al gimnàs. Els tres més joves i el més jove, Otto, van anar a una escola professional.
Quan era adolescent, Gan es va interessar per l’espiritisme. Però després de llegir molts escrits ocults, es va convèncer de la seva falta de sentit i no els va tornar mai més. Potser va ser llavors quan va desenvolupar una profunda desconfiança cap a qualsevol tipus de coneixement especulatiu que desafia la verificació objectiva. Al llarg de la seva vida, Gan va romandre indiferent a les qüestions metafísiques i religioses.
Els seus veritables interessos es van determinar tard. Viu, inventiu per a les bromes, Otto poc va pensar en triar una professió. Va decidir convertir-se en químic només a la seva classe superior, sota la influència de les conferències del llavors famós investigador M. Freund.
El 1897, Hahn va ingressar a la Universitat de Marburg, el 1901 va defensar la seva tesi en química orgànica. La universitat va ser seguida pel servei militar, pel qual Otto no va mostrar el més mínim zel. Poc després del servei, la direcció d’una de les fàbriques decideix contractar un jove ben format i educat per treballar a l’estranger. El 1904, Hahn se'n va anar a Londres, amb la intenció d'estudiar química al mateix temps amb V. Ramsay.
Ramsay en aquell moment estudiava els elements radioactius i va indicar a Otto que obtingués una forta preparació de radi a partir de sal de bari. El resultat de l'experiment va predeterminar totes les activitats posteriors de Ghana. El novell incipient, inesperadament per a ell i els seus col·legues, va descobrir una nova substància radioactiva, que va anomenar radiotori. Quan sis mesos més tard va acabar la seva estada a Londres, Ramsay va suggerir a Ghan que renunciés a la indústria i es dediqués completament a un nou camp poc conegut: la radioquímica. Així, va començar un nou període a la vida d'Otto Hahn, que encara anava a la deriva amb el flux. En el fons, considerant-se autodidacta, va decidir fer pràctiques amb el principal investigador en el camp de la radioactivitat E. Rutherford abans de tornar a Berlín. La relació d’Otto amb la ciència sempre ha estat lliure d’interessos propis. A més, en aquells anys treballava de franc per a Rutherford: no hi havia tarifes i els estudiants no tenien dret a una beca. Va rebre el seu primer lloc a temps complet als 33 anys. Abans d’això, els seus pares i germans el van donar suport, també van pagar els costos dels experiments.
Rutherford va rebre Ghana amistosament, però va afirmar que no creia en l'existència de radiotori. Com a resposta, Otto va realitzar experiments similars amb altres substàncies que emeten partícules alfa i va descobrir una altra substància: el tori C, després el radioactini. A Montreal, prop de Rutherford, Hahn es va establir finalment en la decisió de dedicar-se a la investigació sobre la radioactivitat. I la qüestió no és tant que aquí es va familiaritzar amb problemes i mètodes físics, com en la comunicació amb Rutherford. El brillant, democràtic i sovint sorollós Rutherford, ni tan sols com els dignes professors alemanys, es va convertir en l’ideal d’Otto. I l’entorn del laboratori, la serietat en el treball, la lliure discussió, la independència de judici i l’admissió oberta d’errors es van convertir en un model per al jove científic, a la qual cosa aspiraria més tard al seu institut.
De tornada a Berlín el 1906, Hahn va entrar al laboratori químic de la Universitat de Berlín sota la supervisió del professor Z. Fischer. Un vell químic orgànic, Fischer considerava l'instrument més fiable d'un investigador "el seu propi nas" i no un comptador que registrava raigs misteriosos. D'altra banda, Hahn es va fer ràpidament amic d'un cercle de joves físics berlinesos. Aquí, el 28 de setembre de 1907, ell, un químic inventiu, va conèixer la física teòrica Lise Meitner. Des de llavors, han treballat junts durant tres dècades. La combinació Hahn-Meitner s’ha convertit en una de les més fructíferes i fructíferes en la investigació atòmica.
Otto Hahn i Lise Meitner
El 1912, Hahn es va traslladar al recentment fundat Institut de Química de la Kaiser Wilhelm Society (més tard Hahn es va convertir en el director d’aquest institut). La trajectòria d’Otto al llarg dels anys és impressionant. El 1907 es va descobrir un nou element: el mesotori. El 1909 es van dur a terme importants experiments per estudiar els fenòmens del retrocés. El 1913, amb la participació de Meitner, va descobrir l’urani X2. Tot i el treball brillant, l’antic i estret edifici del taller de fusta servia d’espai per al laboratori. I el camí cap a una carrera acadèmica per a Ghana es va tancar durant molt de temps. Tot i que va ser ascendit a professor el 1910, fins al 1919 la radioquímica no es trobava entre les assignatures impartides a les universitats alemanyes.
L'agost de 1914, Ghana va ser incorporada a l'exèrcit. En aquell moment, la necessitat de lluitar no va causar discordia amb la seva consciència. Probablement, va estar influït per l’augment de sentiments nacionalistes i lleialistes, l’educació a casa, que va elevar a l’absolut el compliment estricte del deure envers el Kaiser i la nació, i possiblement la idea romàntica de la guerra. Durant els primers mesos de la guerra, a Ghana, semblava despertar la despreocupació dels seus anys d’estudiant, sobretot perquè la seva part no va participar directament en les hostilitats. A principis de 1915, se li va demanar que comencés a desenvolupar substàncies verinoses i, després d’una curta vacil·lació, va estar d’acord, va creure en els arguments sobre la humanitat de la nova arma que, suposadament, aproparia el final de la guerra. La majoria dels seus companys van fer el mateix. (És cert, no tots: el químic alemany, premi Nobel de 1915 R. Willstatter, per exemple, es va negar.) Només més tard Otto va comentar amb dolor: “En essència, el que estàvem fent llavors era terrible. Però això va ser.
Com podeu veure, Otto i els seus col·legues no li van retreure a ell, que considerava la seva vida creativa com una cadena d’èxits brillants, un ascens continu a la veritat. La carrera de Hahn, segons M. von Laue (físic alemany, premi Nobel), es pot "comparar amb una corba que, partint d'un punt àlgid - amb el descobriment del radiatorium, augmenta cada vegada més - cap al descobriment del mesotorium, arriba al seu màxim en el moment del descobriment de l’urani de fissió nuclear ".
Irene Curie va dur a terme experiments similars a París.
Hahn, Meitner i un jove empleat Strassmann van estudiar diversos isòtops radioactius que es van obtenir bombardejant urani o tori amb neutrons, i van millorar la metodologia experimental que en pocs minuts van poder aïllar l’isòtop radioactiu desitjat. Concursos organitzats. Meitner tenia un cronòmetre a la mà, mentre Hahn i Strassmann prenien la preparació irradiada, es dissolien, precipitaven, filtraven, separaven el precipitat i el traslladaven al taulell. En menys de dos minuts, van fer el que normalment trigaria de dues a tres hores. Els lobbys atòmics del món van considerar que tot el que es va crear al laboratori de Hahn era una veritat indiscutible, van utilitzar la terminologia de Hahn (per cert, manllevada de les obres de D. Mendeleev). La investigació realitzada als tres laboratoris més grans del món –a Berlín, Roma (Fermi) i París– semblava no deixar cap dubte que quan l’urani s’irradiava amb neutrons, els productes de la desintegració contenien ek-reni i eka-osmium. Calia desxifrar els camins de les seves transformacions, determinar les semivides. Aquests elements es consideraven transurànics. És cert que el 1938, Irene Curie va descobrir un isòtop similar al lantà en els productes de desintegració, però no hi tenia prou confiança i estava a punt de descobrir la fissió de l’urani, una desintegració que semblava impossible. L’energia que lligava protons i neutrons al nucli d’un àtom era tan gran que semblava inconcebible imaginar que només un neutró el pogués superar.
Com eren realment aquests processos? Es van resoldre una mica més tard, però, ara com ara, les qüestions polítiques han estat a primer pla. Els neutrons i els protons es van haver d’oblidar durant un temps, les marxes militars i els discursos bèl·lics no auguraven res. A la dona jueva Lisa Meitner, ciutadana austríaca, les autoritats alemanyes van denegar el passaport després de l'Anschluss. Segons la legislació nazi, tampoc no tenia dret a deixar Alemanya. L’única sortida per a ella era el vol. Hahn va demanar ajut a Niels Bohr. El govern holandès va acordar acceptar-la sense passaport. Lise va fer les coses més necessàries i va marxar a Holanda "de vacances".
La preocupació i l'ansietat relacionades amb la sortida de Meitner van consumir Otto durant gairebé tot l'estiu de 1938. Ha arribat la tardor. Aquella tardor, quan Hahn i Strassmann van fer el descobriment més important. Es van reprendre els experiments i les cerques teòriques. L’absència de Meitner es va notar de manera aguda: faltava un assessor raonable i un jutge estricte, un teòric que fes càlculs complexos.
Fritz Strassmann
Hahn va recórrer al mètode indicador. Es van utilitzar moltes vegades traçadors radioactius, però el resultat va ser el mateix. La substància radioactiva que va aparèixer quan es va bombardejar l’urani amb neutrons lents s’assemblava a les propietats del bari; no es podia separar del bari per cap mètode químic. Així doncs, Otto Hahn i Fritz Strassmann van descobrir la fissió dels nuclis d’urani. Strassmann tenia 37 anys en aquell moment i Hahn es preparava per celebrar el seu seixantè aniversari.
L’article es va publicar a finals de 1938. Al mateix temps, Hahn va enviar els resultats dels experiments a Meitner, esperant la seva avaluació. El nou any va portar una nova teoria. Segons ell, el nucli d’urani quan s’irradia amb neutrons lents s’hauria de dividir en dues parts, en àtoms de bari i criptó. En aquest cas, apareixen forces repulsives entre els nuclis acabats de formar, l’energia dels quals arriba als dos-cents milions d’electrons-volts. Es tracta d’una energia colossal que no es pot obtenir en altres processos. La física va manllevar el terme "fissió" de la biologia, així es reprodueixen els protozous. Un company i nebot de Meitner Frisch, que realitzava urgentment un experiment sobre la fissió de l’urani, va confirmar la teoria i es va comprometre a escriure un article.
Els resultats obtinguts per Hahn i Strassmann van estar tan en desacord amb les opinions dels científics més autoritzats que van desconcertar els mateixos investigadors. Les cartes de Hahn a Meitner de tant en tant contenen les paraules "increïble", "supremament increïble", "impressionant", "fantàstics resultats". Per treure la conclusió correcta, que va en contra de les idees del moment, Otto va requerir no només perspicàcia, sinó també un coratge extraordinari. Van donar confiança a Ghana en la puresa de l’experiment, és a dir. en la fiabilitat dels resultats obtinguts.
Els esdeveniments de pocs dies, que van tenir lloc als centres científics més grans dels Estats Units d'Amèrica, poden servir d'escenari per a una emocionant pel·lícula d'aventures.
Sense saber que el descobriment de Hahn, Strassmann i Meitner s’ha de mantenir en secret, el soci més proper de Bora Rosenfeld arriba a Princeton (EUA) i es troba a una festa de físics al club universitari. El bombardegen amb preguntes: què hi ha de nou a Europa? Rosenfeld parla dels experiments de Hahn i Strassmann i de les conclusions teòriques de Meitner i Frisch. Un empleat de Fermi és present a la reunió; aquella nit condueix a Nova York, irromp a l'oficina de Fermi i dóna la notícia. En pocs minuts, Fermi va començar a desenvolupar un projecte per als propers experiments. Primer, cal reproduir el procés de fissió d’un nucli d’urani i, a continuació, mesurar l’energia alliberada. Fermi s’adona del que va trobar a faltar fa cinc anys quan va bombardejar l’urani amb neutrons lents per primera vegada.
Enrico Fermi
Al subterrani de la Universitat de Columbia, es fisiona un nucli d’urani, sense saber que Frisch ja ha dut a terme un experiment similar. Amb pressa (a corre-cuita per esbrinar el descobriment d’una altra persona) s’està preparant un missatge per a la revista "Nature".
En assabentar-se de la filtració d'informació, Bohr es preocupa que algú superi Meitner i Frisch. Després es trobaran en la posició d’apropiar-se del descobriment d’una altra persona. A la convenció de Washington, Bohr s'assabenta que els experiments de fissió d'urani de Fermi estan en ple desenvolupament i envia telegrames a Copenhaguen a Frisch per publicar immediatament els resultats dels experiments. L’endemà va aparèixer un nou número de la revista amb un article de Hahn i Strassmann. El mateix dia, van arribar notícies consoladores: Frisch va enviar l'article a la premsa. Ara, Bor està tranquil i pot parlar de tothom sobre la fissió de l’urani. Fins i tot abans d’acabar el seu discurs, diverses persones van sortir del vestíbul i quasi van córrer cap al Carnegie Institute, cap al poderós accelerador. Va ser necessari canviar immediatament els objectius i investigar la fissió del nucli d’urani.
L'endemà, Bohr i Rosenfeld van ser convidats a la Carnegie Institution. Per primera vegada, Bohr va veure el procés de divisió a la pantalla de l’oscil·loscopi.
Al mateix temps, a París, els Joliot-Curies van observar la desintegració dels nuclis d’urani i tori, anomenant aquesta decadència una “explosió”. L’article de Frederick va aparèixer només dues setmanes després de l’article de Meitner i Frisch. Així, en menys d’un mes, quatre laboratoris (a Copenhaguen, Nova York, Washington i París) van fissionar un nucli d’urani i van demostrar que s’allibera una enorme energia. Però poca gent sabia que també hi havia un cinquè laboratori: a l’Institut Politècnic de Leningrad, on també s’estava desenvolupant la teoria de la fissió de l’urani.
Referències:
1. Gernek F. Pioners de l’edat atòmica. M.: Progress, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Divisió. // Inventor i innovador. 1993. núm. 10. S. 18-20.
3. Temples Yu Physics. Llibre de consulta biogràfica. M.: Ciència. 1983. S. 74.
