A notícia do bombardeio de Hiroshima e Nagasaki causou um choque tão grande em Otto Hahn, o descobridor da fissão do urânio, que seus amigos tiveram de ficar de plantão 24 horas por dia por medo de suicídio.
Otto Hahn nasceu em 8 de março de 1879 em Frankfurt-Main. O pai era artesão, depois tornou-se proprietário de uma pequena fábrica e deputado da Câmara Municipal. A família não vivia na pobreza, mas dos quatro filhos, apenas o mais velho, Karl, conseguiu mandar para o ginásio. Os três mais novos e o mais novo, Otto, foram para uma escola profissionalizante.
Quando adolescente, Gan começou a se interessar pelo espiritualismo. Mas depois de ler muitos escritos ocultistas, ele se convenceu de sua falta de sentido e nunca mais voltou a eles. Talvez tenha sido então que ele desenvolveu uma profunda desconfiança em relação a qualquer tipo de conhecimento especulativo que desafie a verificação objetiva. Ao longo de sua vida, Gan permaneceu indiferente a questões metafísicas e religiosas.
Seus verdadeiros interesses foram determinados tarde. Vivo, inventivo para brincadeiras, Otto pouco pensava em escolher uma profissão. Ele decidiu se tornar um químico apenas em sua turma do último ano, sob a influência das palestras do então famoso pesquisador M. Freund.
Em 1897, Hahn ingressou na Universidade de Marburg, em 1901 defendeu sua tese em química orgânica. A universidade foi seguida pelo serviço militar, pelo qual Otto não demonstrou o menor zelo. Logo após o serviço, a direção de uma das fábricas decide contratar um jovem bem treinado e educado para trabalhar no exterior. Em 1904, Hahn foi para Londres, pretendendo ao mesmo tempo estudar química com V. Ramsay.
Naquela época, Ramsay estava estudando elementos radioativos e instruiu Otto a obter uma preparação forte de rádio a partir do sal de bário. O resultado do experimento predeterminou todas as atividades futuras de Gana. O novato novato, inesperadamente para ele e seus colegas, descobriu uma nova substância radioativa, que chamou de radiotório. Quando, seis meses depois, sua estada em Londres terminou, Ramsay sugeriu que Ghan abandonasse o trabalho na indústria e se dedicasse inteiramente a um campo novo e pouco conhecido - a radioquímica. Assim, um novo período começou na vida de Otto Hahn, que ainda estava à deriva com o fluxo. No fundo, considerando-se autodidata, decidiu fazer um estágio com o principal pesquisador da área de radioatividade E. Rutherford antes de retornar a Berlim. A relação de Otto com a ciência sempre foi livre de interesses pessoais. Além disso, naqueles anos ele trabalhou para Rutherford de graça: não havia taxas e os estagiários não tinham direito a uma bolsa de estudos. Ele recebeu seu primeiro cargo de tempo integral aos 33 anos. Antes disso, seus pais e irmãos o apoiaram, eles também pagaram pelos custos dos experimentos.
Rutherford recebeu Gana amigavelmente, mas afirmou não acreditar na existência de radiotório. Em resposta, Otto conduziu experimentos semelhantes com outras substâncias que emitem partículas alfa e descobriu outra substância - tório C, depois radioactínio. Em Montreal, perto de Rutherford, Hahn finalmente se firmou na decisão de se dedicar à pesquisa sobre radioatividade. E a questão não é tanto que aqui ele se familiarizou com problemas e métodos físicos, mas na comunicação com Rutherford. O brilhante, democrático e freqüentemente barulhento Rutherford, nem um pouco parecido com os dignos professores alemães, tornou-se o ideal de Otto. E o ambiente laboratorial, a seriedade no trabalho, a discussão livre, a independência de julgamento e a admissão aberta de erros tornaram-se um modelo para o jovem cientista, a alcançar o que mais tarde aspirou em seu instituto.
Retornando a Berlim em 1906, Hahn entrou no laboratório químico da Universidade de Berlim sob a supervisão do Professor Z. Fischer. Velho químico orgânico, Fischer considerava o instrumento mais confiável de um pesquisador "seu próprio nariz", e não um contador de raios misteriosos. Por outro lado, Hahn rapidamente se tornou amigo de um círculo de jovens físicos berlinenses. Aqui, em 28 de setembro de 1907, ele, um químico inventivo, conheceu a física teórica Lise Meitner. Desde então, eles trabalharam juntos por três décadas. A combinação Hahn-Meitner tornou-se uma das mais bem-sucedidas e frutíferas na pesquisa atômica.
Otto Hahn e Lise Meitner
Em 1912, Hahn foi transferido para o recém-fundado Instituto de Química da Sociedade Kaiser Wilhelm (mais tarde Hahn se tornou o diretor deste instituto). O histórico de Otto ao longo dos anos é impressionante. Em 1907, um novo elemento foi descoberto - mesotório. Em 1909, importantes experimentos foram realizados para estudar o fenômeno do recuo. Em 1913, com a participação de Meitner, descobriu o urânio X2. Apesar do trabalho brilhante, o prédio antigo e apertado da oficina de madeira serviu de sala para o laboratório. E o caminho para uma carreira acadêmica para Gana ficou fechado por muito tempo. Embora tenha sido promovido a professor em 1910, até 1919 a radioquímica não estava entre as disciplinas ensinadas nas universidades alemãs.
Em agosto de 1914, Gana foi convocado para o exército. Naquela época, a necessidade de lutar não causava discórdia em sua consciência. Provavelmente, foi influenciada pela onda de sentimentos nacionalistas e leais, a educação doméstica, que elevou ao absoluto o estrito cumprimento do dever para com o Kaiser e a nação, e possivelmente a ideia romântica de guerra. Nos primeiros meses da guerra, em Gana, o descuido de seus anos de estudante parecia despertar, principalmente porque ele não participava diretamente das hostilidades. No início de 1915, foi solicitado que iniciasse o desenvolvimento de substâncias tóxicas e, após breve hesitação, concordou, acreditando nos argumentos sobre a humanidade da nova arma, que, supostamente, aproximaria o fim da guerra. A maioria de seus colegas fez o mesmo. (É verdade, nem todos: o químico alemão, Prêmio Nobel de 1915, R. Willstatter, por exemplo, recusou.) Só mais tarde Otto observou com dor: “Em essência, o que estávamos fazendo era terrível. Mas isso foi."
Como você pode ver, Otto e seus colegas não o censuraram, que considerava sua vida criativa uma cadeia de brilhantes sucessos, uma ascensão contínua à verdade. A carreira de Hahn, segundo M. von Laue (físico alemão, ganhador do Prêmio Nobel), pode ser "comparada a uma curva que, partindo de um ponto alto - com a descoberta do radiador, sobe cada vez mais - em direção à descoberta do mesotório, atinge seu máximo no momento da descoberta do urânio de fissão nuclear ".
Experimentos semelhantes foram realizados em Paris por Irene Curie.
Hahn, Meitner e um jovem funcionário Strassmann estudaram vários isótopos radioativos que foram obtidos bombardeando urânio ou tório com nêutrons e, assim, aprimoraram a metodologia experimental que em apenas alguns minutos puderam isolar o isótopo radioativo desejado. Competições organizadas. Meitner segurava um cronômetro na mão, enquanto Hahn e Strassmann pegavam o preparado irradiado, dissolviam, precipitaram, filtraram, separaram o precipitado e o transferiram para o balcão. Em menos de dois minutos, eles fizeram o que normalmente levaria de duas a três horas. Tudo o que foi criado no laboratório de Hahn foi considerado pelos lobistas atômicos do mundo uma verdade indiscutível, eles usaram a terminologia de Hahn (aliás, emprestada da obra de D. Mendeleev). Pesquisas nos três maiores laboratórios do mundo - em Berlim, Roma (Fermi) e Paris - pareciam não deixar dúvidas de que, quando o urânio era irradiado com nêutrons, os produtos da decomposição continham ek-rênio e eka-ósmio. Era preciso decifrar os caminhos de suas transformações, determinar as meias-vidas. Esses elementos foram considerados transurânicos. É verdade que em 1938 Irene Curie descobriu um isótopo semelhante ao lantânio nos produtos de decadência, mas ela não tinha confiança suficiente nisso e estava prestes a descobrir a fissão do urânio - tal decadência que parecia impossível. A energia que unia prótons e nêutrons no núcleo de um átomo era tão grande que parecia inconcebível imaginar que apenas um nêutron poderia superá-la.
Como foram esses processos realmente? Eles foram resolvidos um pouco mais tarde, mas, por enquanto, as questões políticas vieram à tona. Nêutrons e prótons tiveram que ser esquecidos por um tempo, marchas militares e discursos belicosos não eram um bom presságio. A judia Lisa Meitner, cidadã austríaca, teve o passaporte negado pelas autoridades alemãs após o Anschluss. De acordo com a lei nazista, ela também não tinha o direito de deixar a Alemanha. A única saída para ela era voar. Hahn pediu ajuda a Niels Bohr. O governo holandês concordou em aceitá-la sem passaporte. Lise empacotou as coisas mais necessárias e partiu para a Holanda "de férias".
A preocupação e a ansiedade em relação à partida de Meitner consumiram Otto durante quase todo o verão de 1938. O outono chegou. Naquele outono, quando Hahn e Strassmann fizeram a descoberta mais importante. Experimentos e pesquisas teóricas retomadas. A ausência de Meitner era agudamente sentida: faltava um conselheiro razoável e um juiz estrito, um teórico que realizaria cálculos complexos.
Fritz Strassmann
Hahn recorreu ao método do indicador. Vários traçadores radioativos foram usados muitas vezes, mas o resultado foi o mesmo. A substância radioativa que apareceu quando o urânio foi bombardeado com nêutrons lentos se assemelhava ao bário em propriedades: não podia ser separada do bário por nenhum método químico. Então Otto Hahn e Fritz Strassmann realmente descobriram a fissão dos núcleos de urânio. Strassmann tinha 37 anos na época, e Hahn se preparava para comemorar seu sexagésimo aniversário.
O artigo foi publicado no final de 1938. Ao mesmo tempo, Hahn enviou os resultados dos experimentos para Meitner, aguardando sua avaliação. O novo ano trouxe uma nova teoria. Segundo ele, o núcleo do urânio quando irradiado com nêutrons lentos deve se dividir em duas partes, átomos de bário e criptônio. Nesse caso, forças repulsivas aparecem entre os núcleos recém-formados, cuja energia chega a duzentos milhões de elétron-volts. Esta é uma energia colossal que não pode ser obtida em outros processos. A física pegou emprestado o termo "fissão" da biologia, é assim que os protozoários se reproduzem. Um colega e sobrinho de Meitner Frisch, conduzindo com urgência um experimento sobre a fissão do urânio, confirmou a teoria e se comprometeu a escrever um artigo.
Os resultados obtidos por Hahn e Strassmann estavam tão em desacordo com as opiniões dos cientistas mais conceituados que intrigaram os próprios pesquisadores. As cartas de Hahn para Meitner de vez em quando contêm as palavras "incrível", "extremamente incrível", "impressionante", "resultados fantásticos". Para tirar a conclusão correta, que vai contra as idéias da época, Otto exigia não apenas perspicácia, mas também uma coragem extraordinária. Eles deram a Gana confiança na pureza do experimento, ou seja, na confiabilidade dos resultados obtidos.
Os acontecimentos de poucos dias, que decorreram nos maiores centros científicos dos Estados Unidos da América, podem muito bem servir de cenário para um emocionante filme de aventura.
Sem saber que a descoberta de Hahn, Strassmann e Meitner deve ser mantida em segredo, o sócio mais próximo de Bora Rosenfeld chega a Princeton (EUA) e se encontra em uma festa de físicos no clube universitário. Ele é bombardeado com perguntas: o que há de novo na Europa? Rosenfeld fala sobre os experimentos de Hahn e Strassmann e as conclusões teóricas de Meitner e Frisch. Um funcionário da Fermi está presente na reunião; naquela noite, ele dirige para Nova York, invade o escritório de Fermi e dá a notícia. Em poucos minutos, Fermi começou a desenvolver um projeto para os próximos experimentos. Primeiro, você precisa reproduzir o processo de fissão de um núcleo de urânio e, em seguida, medir a energia liberada. Fermi percebe o que perdeu cinco anos atrás, quando bombardeou o urânio pela primeira vez com nêutrons lentos.
Enrico Fermi
No subsolo da Universidade de Columbia, um núcleo de urânio é fissurado, sem saber que Frisch já realizou um experimento semelhante. Apressadamente (com pressa de descobrir a descoberta de outra pessoa), uma mensagem está sendo preparada para a revista "Nature".
Ao saber do vazamento de informações, Bohr teme que alguém ultrapasse Meitner e Frisch. Então, eles se encontrarão na posição de se apropriar da descoberta de outra pessoa. Na convenção em Washington, Bohr descobre que os experimentos de fissão de urânio de Fermi estão em pleno andamento e envia telegramas de Copenhagen para Frisch para publicar imediatamente os resultados dos experimentos. No dia seguinte, uma nova edição da revista apareceu com um artigo de Hahn e Strassmann. No mesmo dia, chegaram notícias consoladoras - Frisch enviou o artigo à imprensa. Agora Bor está calmo e pode contar a todos sobre a fissão de urânio. Antes mesmo de ele terminar seu discurso, várias pessoas saíram do salão e quase correram para o Instituto Carnegie, para o potente acelerador. Era necessário mudar de alvo imediatamente e investigar a fissão do núcleo de urânio.
No dia seguinte, Bohr e Rosenfeld foram convidados para a Carnegie Institution. Pela primeira vez, Bohr viu o processo de divisão na tela do osciloscópio.
Ao mesmo tempo, em Paris, os Joliot-Curie observaram a decomposição dos núcleos de urânio e tório, chamando essa decomposição de "explosão". O artigo de Frederick apareceu apenas duas semanas depois do artigo de Meitner e Frisch. Assim, em menos de um mês, quatro laboratórios (em Copenhagen, Nova York, Washington e Paris) fissionaram um núcleo de urânio e mostraram que uma enorme energia é liberada. Mas poucas pessoas sabiam que havia também um quinto laboratório - no Instituto Politécnico de Leningrado, onde a teoria da fissão do urânio também estava sendo desenvolvida.
Referências:
1. Gernek F. Pioneers of the Atomic Age. M.: Progress, 1974. S. 324-331.
2. Divisão de Konstantinova S. // Inventor e inovador. 1993. No. 10. S. 18-20.
3. Templos Yu Physics. Livro de referência biográfica. M.: Science. 1983. S. 74.
