Berita mengenai pengeboman Hiroshima dan Nagasaki menimbulkan kejutan di Otto Hahn, penemu pembelah uranium, sehingga rakan-rakannya harus bertugas sepanjang waktu kerana takut bunuh diri.
Otto Hahn dilahirkan pada 8 Mac 1879 di Frankfurt-Main. Ayahnya seorang tukang, kemudian menjadi pemilik sebuah kilang kecil dan timbalan dewan bandar. Keluarga itu tidak hidup dalam kemiskinan, tetapi dari empat anak lelaki itu, hanya anak sulung, Karl, yang dapat menghantar ke gimnasium. Tiga yang termuda dan termuda, Otto, bersekolah di sekolah vokasional.
Sebagai seorang remaja, Gan menjadi tertarik dengan spiritualisme. Tetapi setelah membaca banyak tulisan ghaib, dia menjadi yakin akan makna mereka dan tidak pernah kembali kepada mereka. Mungkin ketika itulah dia mengembangkan ketidakpercayaan yang mendalam terhadap segala jenis pengetahuan spekulatif yang menentang pengesahan objektif. Sepanjang hidupnya, Gan tetap tidak peduli dengan masalah metafizik dan agama.
Kepentingan sebenarnya ditentukan lewat. Meriah, inventif untuk lelucon, Otto tidak banyak memikirkan memilih profesion. Dia memutuskan untuk menjadi ahli kimia hanya di kelas seniornya, di bawah pengaruh kuliah penyelidik terkenal M. Freund ketika itu.
Pada tahun 1897, Hahn memasuki University of Marburg, pada tahun 1901 dia mempertahankan disertasi dalam kimia organik. Universiti ini diikuti oleh perkhidmatan ketenteraan, yang Otto tidak menunjukkan semangat sedikit pun. Sejurus selepas perkhidmatan, pengurusan salah satu kilang memutuskan untuk mengupah seorang pemuda yang terlatih dan berkelakuan baik untuk bekerja di luar negara. Pada tahun 1904, Hahn pergi ke London, bermaksud pada masa yang sama untuk belajar kimia dengan V. Ramsay.
Ramsay pada masa itu sedang mempelajari unsur radioaktif dan mengarahkan Otto untuk mendapatkan penyediaan radium yang kuat dari garam barium. Hasil eksperimen telah menentukan semua aktiviti Ghana yang lebih jauh. Pemula yang baru, tanpa diduga untuk dirinya dan rakannya, menemui bahan radioaktif baru, yang disebutnya radiotorium. Ketika enam bulan kemudian dia tinggal di London berakhir, Ramsay menyarankan agar Ghan berhenti bekerja di industri dan mengabdikan dirinya sepenuhnya dalam bidang baru, radiokimia. Oleh itu, tempoh baru bermula dalam kehidupan Otto Hahn, yang masih melayang dengan arus. Jauh di lubuk hati, memandangkan dirinya belajar sendiri, dia memutuskan untuk menjalani magang dengan penyelidik terkemuka di bidang radioaktiviti E. Rutherford sebelum kembali ke Berlin. Hubungan Otto dengan sains selalu bebas dari kepentingan diri. Lebih-lebih lagi, pada tahun-tahun itu dia bekerja di Rutherford secara percuma: tidak ada bayaran, dan kemudian pelatih tidak berhak mendapat biasiswa. Dia mendapat jawatan sepenuh masa pertamanya pada usia 33 tahun. Sebelum itu, ibu bapa dan saudaranya menyokongnya, mereka juga menanggung kos percubaan.
Rutherford menerima Ghana secara damai, tetapi menyatakan bahawa dia tidak mempercayai adanya radiotorium. Sebagai tindak balas, Otto melakukan eksperimen serupa dengan bahan lain yang mengeluarkan zarah alfa, dan menemui bahan lain - thorium C, kemudian radioaktinium. Di Montreal, berhampiran Rutherford, Hahn akhirnya menetapkan keputusan untuk mengabdikan diri dalam penyelidikan radioaktif. Dan intinya tidak begitu banyak sehingga di sini dia berkenalan dengan masalah dan kaedah fizikal, seperti dalam komunikasi dengan Rutherford. Rutherford yang cemerlang, demokratik dan sering bising, tidak seperti profesor Jerman yang bermaruah, menjadi ideal Otto. Dan persekitaran makmal, kesungguhan dalam pekerjaan, perbincangan bebas, kebebasan menilai dan pengakuan kesalahan secara terbuka menjadi model untuk dicapai oleh saintis muda yang kemudian dicita-citakannya di institutnya.
Kembali ke Berlin pada tahun 1906, Hahn memasuki makmal kimia Universiti Berlin di bawah pengawasan Profesor Z. Fischer. Ahli kimia organik lama, Fischer menganggap "hidungnya sendiri" sebagai alat penyelidik yang paling dipercayai, bukan kaunter yang mendaftarkan sinar misteri. Sebaliknya, Hahn dengan cepat menjadi kawan dengan kalangan ahli fizik muda Berlin. Di sini pada 28 September 1907, dia, seorang ahli kimia inventif, bertemu dengan ahli fizik teori Lise Meitner. Sejak masa itu, mereka telah bekerjasama selama tiga dekad. Gabungan Hahn-Meitner telah menjadi salah satu yang paling berjaya dan bermanfaat dalam penyelidikan atom.
Otto Hahn dan Lise Meitner
Pada tahun 1912, Hahn berpindah ke Institut Kimia Kaiser Wilhelm Society yang baru ditubuhkan (kemudian Hahn menjadi pengarah institut ini). Rekod prestasi Otto selama ini sangat mengagumkan. Pada tahun 1907, unsur baru ditemui - mesotorium. Pada tahun 1909, eksperimen penting dilakukan untuk mengkaji fenomena penarikan balik. Pada tahun 1913, dengan penyertaan Meitner, dia menemui uranium X2. Walaupun mempunyai karya yang cemerlang, bangunan bengkel kayu yang lama dan sempit berfungsi sebagai ruang makmal. Dan jalan menuju kerjaya akademik untuk Ghana ditutup untuk masa yang lama. Walaupun dia dinaikkan pangkat sebagai profesor pada tahun 1910, hingga 1919 radiokimia bukan antara subjek yang diajar di universiti-universiti Jerman.
Pada bulan Ogos 1914, Ghana diangkat menjadi tentera. Pada masa itu, keperluan untuk berperang tidak menimbulkan perselisihan dengan hati nuraninya. Mungkin, itu dipengaruhi oleh lonjakan sentimen nasionalis dan loyalis, pendidikan di rumah, yang meningkat secara mutlak sebagai pemenuhan kewajiban yang ketat terhadap Kaiser dan negara, dan mungkin gagasan perang yang romantis. Pada bulan-bulan pertama perang, di Ghana, kecerobohan tahun-tahun pelajar nampaknya terbangun, terutamanya kerana bahagiannya tidak mengambil bahagian langsung dalam permusuhan. Pada awal tahun 1915, dia diminta untuk mulai mengembangkan bahan-bahan beracun, dan setelah ragu-ragu, dia setuju, mempercayai argumen tentang kemanusiaan senjata baru, yang, diduga, akan mendekatkan akhir perang. Sebilangan besar rakannya melakukan perkara yang sama. (Benar, tidak semua: ahli kimia Jerman, pemenang Nobel tahun 1915, R. Willstatter, misalnya, menolak.) Baru kemudian Otto berkata dengan kesakitan: "Pada hakikatnya, apa yang kita lakukan ketika itu sangat mengerikan. Tetapi itu."
Seperti yang anda lihat, Otto dan rakan-rakannya tidak mencela dia, yang menganggap kehidupan kreatifnya sebagai rantai kejayaan yang cemerlang, pendakian berterusan terhadap kebenaran. Kerjaya Hahn, menurut M. von Laue (ahli fizik Jerman, pemenang Hadiah Nobel), dapat "disamakan dengan kurva yang, bermula dari titik tinggi - dengan penemuan radiatorium, meningkat lebih tinggi dan lebih tinggi - menjelang penemuan mesotorium, mencapai tahap maksimum pada saat penemuan uranium pembelahan nuklear ".
Eksperimen serupa dilakukan di Paris oleh Irene Curie.
Hahn, Meitner dan seorang pekerja muda Strassmann mempelajari beberapa isotop radioaktif yang diperoleh dengan mengebom uranium atau thorium dengan neutron, dan meningkatkan teknik eksperimen sehingga hanya dalam beberapa minit mereka dapat mengasingkan isotop radioaktif yang diinginkan. Pertandingan yang dianjurkan. Meitner memegang jam randik di tangannya, sementara Hahn dan Strassmann mengambil persiapan yang disinari, dilarutkan, diendapkan, disaring, dipisahkan endapan dan memindahkannya ke kaunter. Tidak sampai dua minit, mereka melakukan apa yang biasanya memakan waktu dua hingga tiga jam. Segala sesuatu yang dibuat di makmal Hahn dianggap oleh pelobi atom dunia sebagai kebenaran yang tidak dapat dipertikaikan, mereka menggunakan terminologi Hahn (omong-omong, dipinjam dari karya D. Mendeleev). Penyelidikan di tiga makmal terbesar di dunia - di Berlin, Rom (Fermi) dan Paris - nampaknya tidak menimbulkan keraguan bahawa ketika uranium disinari dengan neutron, produk peluruhan tersebut mengandungi ek-rhenium dan eka-osmium. Adalah perlu untuk menguraikan jalan transformasi mereka, untuk menentukan separuh hayat. Unsur-unsur ini dianggap transuran. Benar, pada tahun 1938, Irene Curie menemui isotop yang serupa dengan lantanum dalam produk pembusukan, tetapi dia kurang percaya pada hal ini, dan dia hampir menemui pembelahan uranium - peluruhan seperti itu nampaknya mustahil. Tenaga yang mengikat proton dan neutron dalam nukleus atom sangat besar sehingga nampaknya tidak dapat dibayangkan jika hanya satu neutron yang dapat mengatasinya.
Seperti apa proses ini? Mereka diselesaikan sedikit kemudian, tetapi buat masa ini, isu politik telah muncul. Neutron dan proton harus dilupakan sebentar, perarakan ketenteraan dan ucapan seperti perang tidak menjadi pertanda baik. Wanita Yahudi Lisa Meitner, seorang warga Austria, ditolak pasport oleh pihak berkuasa Jerman selepas orang Anschluss. Menurut undang-undang Nazi, dia juga tidak berhak meninggalkan Jerman. Satu-satunya jalan keluar untuknya adalah penerbangan. Hahn meminta pertolongan Niels Bohr. Kerajaan Belanda bersetuju untuk menerimanya tanpa pasport. Lise mengemas barang-barang yang paling diperlukan dan berangkat ke Holland "bercuti".
Kebimbangan dan kegelisahan sehubungan dengan pemergian Meitner memakan Otto hampir sepanjang musim panas tahun 1938. Musim luruh telah tiba. Musim luruh itu ketika Hahn dan Strassmann membuat penemuan paling penting. Percubaan dan carian teori disambung semula. Ketiadaan Meitner sangat dirasakan: terdapat kekurangan penasihat yang wajar dan hakim yang ketat, ahli teori yang akan melakukan perhitungan yang rumit.
Fritz Strassmann
Hahn menggunakan kaedah penunjuk. Pelbagai pelacak radioaktif digunakan berkali-kali, tetapi hasilnya sama. Bahan radioaktif yang muncul ketika uranium dibombardir dengan neutron perlahan menyerupai barium dalam sifatnya; ia tidak dapat dipisahkan dari barium dengan kaedah kimia apa pun. Oleh itu, Otto Hahn dan Fritz Strassmann benar-benar menemui pembelahan inti uranium. Strassmann berusia 37 tahun ketika itu, dan Hahn bersiap untuk menyambut ulang tahunnya yang keenam puluh.
Artikel itu diterbitkan pada akhir tahun 1938. Pada masa yang sama, Hahn mengirimkan hasil eksperimen itu kepada Meitner, sementara menunggu penilaiannya. Tahun baru membawa teori baru. Menurutnya, inti uranium ketika disinari dengan neutron perlahan harus terbelah menjadi dua bahagian, menjadi atom barium dan kripton. Dalam kes ini, daya tolakan muncul di antara nukleus yang baru terbentuk, tenaga yang mencapai dua ratus juta volt elektron. Ini adalah tenaga kolosal yang tidak dapat diperoleh dalam proses lain. Fizik meminjam istilah "pembelahan" dari biologi, inilah cara pembiakan protozoa. Seorang rakan sekerja dan keponakan Meitner Frisch, dengan segera melakukan eksperimen pembelahan uranium, mengesahkan teori tersebut dan berusaha untuk menulis artikel.
Hasil yang diperoleh oleh Hahn dan Strassmann sangat bertentangan dengan pendapat para saintis yang paling berwibawa sehingga mereka sendiri membingungkan para penyelidik. Surat-surat Hahn kepada Meitner sekarang dan kemudian memuatkan kata-kata "luar biasa," "sangat luar biasa," "menakjubkan," "hasil yang luar biasa." Untuk membuat kesimpulan yang betul, yang bertentangan dengan idea-idea pada masa itu, Otto tidak hanya memerlukan ketelitian, tetapi juga keberanian yang luar biasa. Mereka memberi keyakinan Ghana pada kemurnian eksperimen, iaitu dalam kebolehpercayaan hasil yang diperoleh.
Peristiwa hanya dalam beberapa hari, yang berlaku di pusat-pusat ilmiah terbesar di Amerika Syarikat, boleh menjadi senario filem pengembaraan yang menarik.
Tanpa menyedari bahawa penemuan Hahn, Strassmann dan Meitner mesti dirahsiakan, rakan terdekat Bora Rosenfeld tiba di Princeton (AS) dan mendapati dirinya berada di pesta ahli fizik di kelab universiti. Dia dihujani dengan pertanyaan: apa yang baru di Eropah? Rosenfeld bercakap mengenai eksperimen Hahn dan Strassmann dan kesimpulan teoritis Meitner dan Frisch. Seorang pekerja Fermi hadir dalam mesyuarat; malam itu dia memandu ke New York, masuk ke pejabat Fermi dan memberitakan berita. Dalam beberapa minit, Fermi mula mengembangkan projek untuk eksperimen yang akan datang. Pertama, anda perlu menghasilkan semula proses pembelahan inti uranium, kemudian mengukur tenaga yang dibebaskan. Fermi menyedari apa yang dia terlepas lima tahun yang lalu ketika pertama kali membombardir uranium dengan neutron perlahan.
Enrico Fermi
Di bawah tanah Columbia University, inti uranium terbelah, tidak menyedari bahawa Frisch telah melakukan eksperimen serupa. Dengan tergesa-gesa (terburu-buru mempertaruhkan penemuan orang lain) sebuah pesan sedang disiapkan untuk jurnal "Nature".
Setelah mengetahui kebocoran maklumat, Bohr bimbang seseorang akan mengalahkan Meitner dan Frisch. Kemudian mereka akan berada dalam kedudukan sesuai dengan penemuan orang lain. Pada konvensyen di Washington, Bohr mengetahui bahawa eksperimen pembelahan uranium Fermi sedang berlangsung, dan mengirim telegram ke Kopenhagen ke Frisch untuk segera menerbitkan hasil eksperimen tersebut. Keesokan harinya, terbitan majalah baru muncul dengan artikel oleh Hahn dan Strassmann. Pada hari yang sama, berita saguhati tiba - Frisch menghantar artikel itu kepada akhbar. Sekarang Bor tenang dan dapat memberitahu semua orang mengenai pembelahan uranium. Bahkan sebelum dia menyelesaikan ucapannya, beberapa orang meninggalkan dewan dan hampir berlari ke Carnegie Institute, ke pemecut yang kuat. Perlu segera mengubah sasaran dan menyiasat pembelahan inti uranium.
Keesokan harinya, Bohr dan Rosenfeld dijemput ke Carnegie Institution. Buat pertama kalinya Bohr melihat proses pembahagian pada skrin osiloskop.
Pada masa yang sama di Paris, Joliot-Curies mengamati kerosakan inti uranium dan thorium, menyebut peluruhan ini sebagai "letupan". Artikel Frederick muncul hanya dua minggu selepas artikel Meitner dan Frisch. Oleh itu, dalam waktu kurang dari sebulan, empat makmal (di Copenhagen, New York, Washington, dan Paris) memisahkan inti uranium dan menunjukkan bahawa tenaga yang sangat besar dilepaskan. Tetapi beberapa orang tahu bahawa ada juga makmal kelima - di Institut Politeknik di Leningrad, di mana teori pembelahan uranium juga dikembangkan.
Rujukan:
1. Gernek F. Pelopor Zaman Atom. M.: Progress, 1974 S. 324-331.
2. Konstantinova S. Membelah. // Pencipta dan inovator. 1993. No. 10. S. 18-20.
3. Kuil Yu Fizik. Buku rujukan biografi. M.: Sains. 1983. S. 74.
