La noticia del bombardeo de Hiroshima y Nagasaki causó tal conmoción en Otto Hahn, el descubridor de la fisión del uranio, que sus amigos tuvieron que estar de guardia las 24 horas del día por temor al suicidio.
Otto Hahn nació el 8 de marzo de 1879 en Frankfurt-Main. Su padre era artesano, luego se convirtió en propietario de una pequeña fábrica y diputado del ayuntamiento. La familia no vivía en la pobreza, pero de los cuatro hijos, solo el mayor, Karl, pudo enviar al gimnasio. Los tres más jóvenes y el más joven, Otto, fueron a una escuela de formación profesional.
Cuando era adolescente, Gan se interesó por el espiritismo. Pero después de leer muchos escritos ocultistas, se convenció de su falta de significado y nunca regresó a ellos. Quizás fue entonces cuando desarrolló una profunda desconfianza hacia cualquier tipo de conocimiento especulativo que desafíe la verificación objetiva. A lo largo de su vida, Gan permaneció indiferente a las cuestiones metafísicas y religiosas.
Sus verdaderos intereses se determinaron tarde. Vivo, inventivo para las bromas, Otto pensó poco en elegir una profesión. Decidió convertirse en químico solo en su clase superior, bajo la influencia de las conferencias del entonces famoso investigador M. Freund.
En 1897, Hahn ingresó en la Universidad de Marburg, en 1901 defendió su tesis en química orgánica. A la universidad le siguió el servicio militar, por el que Otto no mostró el menor celo. Poco después del servicio, la dirección de una de las fábricas decide contratar a un joven bien formado y educado para trabajar en el extranjero. En 1904, Hahn se fue a Londres, con la intención de estudiar al mismo tiempo química con V. Ramsay.
Ramsay en ese momento estaba estudiando elementos radiactivos e instruyó a Otto para obtener una preparación fuerte de radio a partir de sal de bario. El resultado del experimento predeterminó todas las actividades futuras de Ghana. El novato novato, inesperadamente para él y sus colegas, descubrió una nueva sustancia radiactiva, a la que llamó radiotorio. Cuando seis meses después terminó su estancia en Londres, Ramsay sugirió que Ghan dejara el trabajo en la industria y se dedicara por completo a un campo nuevo y poco conocido: la radioquímica. Por lo tanto, comenzó un nuevo período en la vida de Otto Hahn, que todavía estaba a la deriva. En el fondo, considerándose autodidacta, decidió realizar una pasantía con el investigador líder en el campo de la radiactividad E. Rutherford antes de regresar a Berlín. La relación de Otto con la ciencia siempre ha estado libre de interés propio. Además, en esos años trabajó para Rutherford de forma gratuita: no había tarifas, y luego los aprendices no tenían derecho a una beca. Recibió su primer puesto de tiempo completo a la edad de 33 años. Antes de eso, sus padres y hermanos lo apoyaron, también pagaron los costos de los experimentos.
Rutherford recibió a Ghana de manera amistosa, pero declaró que no creía en la existencia del radiotorio. En respuesta, Otto realizó experimentos similares con otras sustancias que emiten partículas alfa y descubrió otra sustancia: el torio C y luego el radioactinio. En Montreal, cerca de Rutherford, Hahn finalmente se estableció en la decisión de dedicarse a la investigación de la radiactividad. Y el punto no es tanto que aquí se familiarizó con los problemas y métodos físicos, como en la comunicación con Rutherford. El brillante, democrático y a menudo ruidoso Rutherford, que no se parecía en nada a los dignos profesores alemanes, se convirtió en el ideal de Otto. Y el ambiente de laboratorio, la seriedad en el trabajo, la libre discusión, la independencia de juicio y la abierta admisión de errores se convirtió en un modelo para el joven científico, a lo que luego aspiró en su instituto.
Al regresar a Berlín en 1906, Hahn ingresó en el laboratorio químico de la Universidad de Berlín bajo la supervisión del profesor Z. Fischer. Fischer, antiguo químico orgánico, consideraba el instrumento más fiable de un investigador "su propia nariz", y no un contador que registraba rayos misteriosos. Por otro lado, Hahn rápidamente se hizo amigo de un círculo de jóvenes físicos de Berlín. Aquí, el 28 de septiembre de 1907, él, un químico inventivo, conoció a la física teórica Lise Meitner. Desde entonces, han trabajado juntos durante tres décadas. La combinación Hahn-Meitner se ha convertido en una de las más exitosas y fructíferas en la investigación atómica.
Otto Hahn y Lise Meitner
En 1912, Hahn se trasladó al recién fundado Instituto de Química de la Sociedad Kaiser Wilhelm (más tarde Hahn se convirtió en el director de este instituto). El historial de Otto a lo largo de los años es impresionante. En 1907, se descubrió un nuevo elemento: el mesotorium. En 1909 se llevaron a cabo importantes experimentos para estudiar los fenómenos de retroceso. En 1913, con la participación de Meitner, descubrió el uranio X2. A pesar del brillante trabajo, el antiguo y estrecho edificio de madera del taller sirvió como sala para el laboratorio. Y el camino hacia una carrera académica para Ghana estuvo cerrado durante mucho tiempo. Aunque fue ascendido a profesor en 1910, hasta 1919 la radioquímica no se contaba entre las materias que se impartían en las universidades alemanas.
En agosto de 1914, Ghana fue reclutada por el ejército. En ese momento, la necesidad de luchar no provocó discordia con su conciencia. Probablemente, fue influenciado por el surgimiento de sentimientos nacionalistas y leales, la educación en el hogar, que elevó al absoluto el estricto cumplimiento del deber para con el Kaiser y la nación, y posiblemente la idea romántica de la guerra. En los primeros meses de la guerra, en Ghana, el descuido de sus años de estudiante pareció despertar, sobre todo porque su participación no participó directamente en las hostilidades. A principios de 1915, se le pidió que comenzara a desarrollar sustancias venenosas, y después de una breve vacilación, estuvo de acuerdo, creyó en los argumentos sobre la humanidad de la nueva arma, que, supuestamente, acercaría el final de la guerra. La mayoría de sus colegas hicieron lo mismo. (Cierto, no todos: el químico alemán, premio Nobel de 1915 R. Willstatter, por ejemplo, se negó). Sólo más tarde Otto comentó con dolor: “En esencia, lo que estábamos haciendo entonces era terrible. Pero eso fue.
Como puede ver, Otto y sus colegas no le reprocharon, que veían su vida creativa como una cadena de éxitos brillantes, un ascenso continuo hacia la verdad. La carrera de Hahn, según M. von Laue (físico alemán, premio Nobel), se puede "comparar con una curva que, partiendo de un punto alto -con el descubrimiento del radiatorium, se eleva cada vez más alto- hacia el descubrimiento del mesotorium, alcanza su máximo en el momento del descubrimiento del uranio de fisión nuclear ".
Irene Curie llevó a cabo experimentos similares en París.
Hahn, Meitner y un joven empleado Strassmann estudiaron varios isótopos radiactivos que se obtuvieron bombardeando uranio o torio con neutrones, y así mejoraron la metodología experimental que en solo unos minutos pudieron aislar el isótopo radiactivo deseado. Competiciones organizadas. Meitner sostenía un cronómetro en la mano, mientras Hahn y Strassmann tomaban la preparación irradiada, la disolvían, precipitaban, filtraban, separaban el precipitado y lo trasladaban al mostrador. En menos de dos minutos, hicieron lo que normalmente tomaría de dos a tres horas. Todo lo que se creó en el laboratorio de Hahn fue considerado por los cabilderos atómicos del mundo como una verdad indiscutible, usaron la terminología de Hahn (por cierto, tomada de las obras de D. Mendeleev). Las investigaciones en los tres laboratorios más grandes del mundo, en Berlín, Roma (Fermi) y París, parecían no dejar ninguna duda de que cuando el uranio se irradiaba con neutrones, los productos de desintegración contenían ek-renio y eka-osmio. Era necesario descifrar los caminos de sus transformaciones, determinar las vidas medias. Estos elementos se consideraron transuránicos. Es cierto que en 1938 Irene Curie descubrió un isótopo similar al lantano en los productos de desintegración, pero no tenía suficiente confianza en esto y estaba a punto de descubrir la fisión del uranio, una desintegración que parecía imposible. La energía que unía a los protones y neutrones en el núcleo de un átomo era tan grande que parecía inconcebible imaginar que solo un neutrón pudiera vencerla.
¿Cómo fueron realmente estos procesos? Se resolvieron un poco más tarde, pero por ahora, las cuestiones políticas han pasado a primer plano. Los neutrones y protones tuvieron que olvidarse por un tiempo, las marchas militares y los discursos bélicos no auguraban nada bueno. Las autoridades alemanas le negaron el pasaporte a la judía Lisa Meitner, ciudadana austriaca, después del Anschluss. Según la ley nazi, tampoco tenía derecho a salir de Alemania. La única salida para ella era la huida. Hahn le pidió ayuda a Niels Bohr. El gobierno holandés acordó aceptarla sin pasaporte. Lise empacó las cosas más necesarias y se fue a Holanda "de vacaciones".
La preocupación y la ansiedad en relación con la partida de Meitner consumieron a Otto durante casi todo el verano de 1938. Ha llegado el otoño. Ese otoño cuando Hahn y Strassmann hicieron el descubrimiento más importante. Se reanudaron los experimentos y las búsquedas teóricas. La ausencia de Meitner se sintió agudamente: faltaba un asesor razonable y un juez estricto, un teórico que realizara cálculos complejos.
Fritz Strassmann
Hahn recurrió al método del indicador. Se utilizaron muchas veces una variedad de trazadores radiactivos, pero el resultado fue el mismo. La sustancia radiactiva que apareció cuando el uranio fue bombardeado con neutrones lentos se parecía al bario en sus propiedades; no podía separarse del bario por ningún método químico. Entonces, Otto Hahn y Fritz Strassmann descubrieron realmente la fisión de los núcleos de uranio. Strassmann tenía 37 años en ese momento y Hahn se estaba preparando para celebrar su sexagésimo cumpleaños.
El artículo se publicó a finales de 1938. Al mismo tiempo, Hahn envió los resultados de los experimentos a Meitner, esperando su evaluación. El nuevo año trajo una nueva teoría. Según él, el núcleo de uranio cuando se irradia con neutrones lentos debe dividirse en dos partes, en átomos de bario y criptón. En este caso, aparecen fuerzas repulsivas entre los núcleos recién formados, cuya energía alcanza los doscientos millones de electronvoltios. Ésta es una energía colosal que no se puede obtener en otros procesos. La física tomó prestado el término "fisión" de la biología, así es como se reproducen los protozoos. Un colega y sobrino de Meitner Frisch, que estaba realizando con urgencia un experimento sobre la fisión del uranio, confirmó la teoría y se comprometió a escribir un artículo.
Los resultados obtenidos por Hahn y Strassmann estaban tan en desacuerdo con las opiniones de los científicos más autorizados que desconcertaron a los propios investigadores. Las cartas de Hahn a Meitner de vez en cuando contienen las palabras "asombroso", "sumamente asombroso", "asombroso", "resultados fantásticos". Para sacar la conclusión correcta, que va en contra de las ideas de la época, Otto requirió no solo perspicacia, sino también un coraje extraordinario. Le dieron a Ghana confianza en la pureza del experimento, es decir, en la fiabilidad de los resultados obtenidos.
Los hechos de apenas unos días, que tuvieron lugar en los mayores centros científicos de los Estados Unidos de América, bien pueden servir de escenario para una apasionante película de aventuras.
Sin saber que el descubrimiento de Hahn, Strassmann y Meitner debe mantenerse en secreto, el socio más cercano de Bora Rosenfeld llega a Princeton (EE. UU.) Y se encuentra en una fiesta de físicos en el club universitario. Lo bombardean con preguntas: ¿qué hay de nuevo en Europa? Rosenfeld habla de los experimentos de Hahn y Strassmann y de las conclusiones teóricas de Meitner y Frisch. Un empleado de Fermi está presente en la reunión; esa noche conduce a Nueva York, irrumpe en la oficina de Fermi y da la noticia. En cuestión de minutos, Fermi comenzó a desarrollar un proyecto para los próximos experimentos. Primero, necesita reproducir el proceso de fisión de un núcleo de uranio, luego medir la energía liberada. Fermi se da cuenta de lo que se perdió hace cinco años cuando bombardeó por primera vez uranio con neutrones lentos.
Enrico Fermi
En el subsuelo de la Universidad de Columbia, un núcleo de uranio se fisiona, sin saber que Frisch ya ha realizado un experimento similar. Apresuradamente (con prisa por vigilar el descubrimiento de otra persona) se está preparando un mensaje para la revista "Nature".
Al enterarse de la filtración de información, a Bohr le preocupa que alguien supere a Meitner y Frisch. Entonces se encontrarán en la posición de apropiarse del descubrimiento de otra persona. En la convención en Washington, Bohr se entera de que los experimentos de fisión de uranio de Fermi están en pleno apogeo y envía telegramas a Copenhague a Frisch para publicar inmediatamente los resultados de los experimentos. Al día siguiente, apareció un nuevo número de la revista con un artículo de Hahn y Strassmann. El mismo día llegaron noticias consoladoras: Frisch envió el artículo a la prensa. Ahora Bor está tranquilo y puede contarles a todos sobre la fisión del uranio. Incluso antes de que terminara su discurso, varias personas abandonaron la sala y casi corrieron hacia el Instituto Carnegie, al poderoso acelerador. Era necesario cambiar inmediatamente los objetivos e investigar la fisión del núcleo de uranio.
Al día siguiente, Bohr y Rosenfeld fueron invitados a la Carnegie Institution. Por primera vez, Bohr vio el proceso de división en la pantalla del osciloscopio.
Al mismo tiempo, en París, los Joliot-Curie observaron la desintegración de los núcleos de uranio y torio, y llamaron a esta desintegración una "explosión". El artículo de Frederick apareció apenas dos semanas después del artículo de Meitner y Frisch. Así, en menos de un mes, cuatro laboratorios (en Copenhague, Nueva York, Washington y París) fisionaron un núcleo de uranio y mostraron que se libera una enorme energía. Pero pocas personas sabían que también había un quinto laboratorio, en el Instituto Politécnico de Leningrado, donde también se estaba desarrollando la teoría de la fisión del uranio.
Referencias:
1. Gernek F. Pioneros de la Era Atómica. M.: Progreso, 1974 S. 324-331.
2. Konstantinova S. Splitting. // Inventor e innovador. 1993. No. 10. S. 18-20.
3. Templos de Física Yu. Libro de referencia biográfica. M.: Ciencia. 1983 S. 74.
