אוטו האן: הכימאי שביקע את האטום והתחרט על כך
"אנחנו מגיעים יותר ויותר למסקנה הנוראה שהאיזוטופים של הרדיום שלנו אינם מתנהגים כמו רדיום, אלא כמו בריום", כתב אוטו האן (Otto Hahn) לשותפתו לשעבר הגולה ליזה מייטנר (Lise Meitner) ב-19 בדצמבר 1938, כשהוא מתקשה להאמין לכימיה המדוקדקת של עצמו. "אולי תוכלי להעלות בדעתך הסבר פנטסטי כלשהו". היא אכן יכלה. האורניום התפצל לשניים. האן בילה את שארית חייו כמי שגילה את הביקוע הגרעיני, כחתן פרס נובל היחיד על כך, וכמי שהפך – יותר ויותר, ובאופן פומבי – לאחד ממתנגדיו הקולניים ביותר.
חוש לניסויים חדשים
האן נולד בפרנקפורט ב-1879 למשפחת זגג אמיד, ומרד ברצון אביו שילמד אדריכלות ופנה לכימיה, כשהוא עורך ניסויים ראשוניים בחדר הכביסה של המשפחה. לאחר דוקטורט במארבורג ב-1901, תקופת פוסט-דוקטורט אצל ויליאם רמזי (William Ramsay) ביוניברסיטי קולג' לונדון ב-1904 הניבה את גילויו האמיתי הראשון: רדיותוריום, שנוצר במקרה בזמן טיפול במלחי רדיום. רמזי שלח אותו למעבדה של ארנסט רתרפורד (Ernest Rutherford) במקגיל, שם ציין רתרפורד כי "להאן יש חוש מיוחד לגלות יסודות חדשים" – מחמאה שהאן יצדיק שוב ושוב, כשהוא מבודד רדיו-אקטיניום, מזותוריום ויוניום במהלך השנים הבאות, עובד לעיתים מתוך סדנת נגרות מוסבת בברלין המצוידת באלקטרוסקופים שבנה מפחי קפה.
שלושים שנה עם ליזה מייטנר
בשנת 1907 החל האן שותפות מדעית עם הפיזיקאית האוסטרית ליזה מייטנר (Lise Meitner) שתימשך שלושה עשורים ותעצב מחדש את הרדיוכימיה. מייטנר, שנמנעה ממנה הכניסה כאישה לבניין האוניברסיטה המרכזי, עבדה זמן מה דרך כניסה נפרדת ובסדנת נגרות מוסבת. יחד גילו השניים את רתיעת הרדיו-אקטיבית ובשנת 1918 בודדו את הפרוטקטיניום, החוליה החסרה שחיפשו זמן רב בין התוריום לאורניום בטבלה המחזורית – עבודה שעבורה הציע מקס פלאנק (Max Planck) את מועמדותם לפרס נובל שוב ושוב לאורך שנות ה-20 ללא הצלחה. האן גם זיהה איזומריה גרעינית בשנת 1921, ותיאר חידה לא מוסברת שקרל פרידריך פון וייצזקר (Carl Friedrich von Weizsäcker) לא יפתור תיאורטית עד 1936. לאורך שנות ה-20 וה-30 הוא הפך, בקונסנזוס כמעט אוניברסלי, לאבי תחום הרדיוכימיה, כשפרסם את ספר הלימוד הסטנדרטי רדיוכימיה יישומית והכשיר דור של כימאים גרעיניים.
ביקוע
לאחר גילויו של ג'יימס צ'דוויק (James Chadwick) את הנייטרון ב-1932 והניסויים של אנריקו פרמי (Enrico Fermi) בהפצצת אורניום בנייטרונים, בילו האן, מייטנר והכימאי פריץ שטרסמן (Fritz Strassmann) שנים במרדף אחר מה שהאמינו שהם יסודות טרנס-אורניים חדשים שנוצרו מההפצצה – אטומים כבדים יותר מאורניום בעלי מחצית חיים מבלבלת ולא עקבית. במרץ 1938 שלל האנשלוס ממייטנר את אזרחותה האוסטרית ואילץ אותה להימלט לשוודיה כמעט ללא כלום; האן דחף לידה טבעת יהלום שירש מאמו כשיצאה. השניים המשיכו להתכתב. בדצמבר 1938, גילו האן ושטרסמן כי תוצריהם החדשים והכבדים כביכול התנהגו כימית בדיוק כמו בריום – יסוד קל הרבה יותר שמשקלו בערך מחצית ממשקל האורניום. האן, כימאי זהיר שחש אי-נוחות מהסקת מסקנות פיזיקליות מהפכניות, שלח למייטנר את הנתונים ולא את התיאוריה. בטיול בשלג ליד קונגלב (Kungälv) עם אחיינה אוטו פריש (Otto Frisch) במהלך חופשת חג המולד, מייטנר פיצחה את הפיזיקה: גרעין האורניום לא השיל שברים קטנים אלא התפצל בערך לחצי, תוך שחרור אנרגיה עצומה כפי שחזה אלברט איינשטיין (Albert Einstein) בשקילות המסה-אנרגיה. פריש שאל את המילה "ביקוע" (fission) מהביולוגיה כדי לתאר זאת. המאמר של האן ושטרסמן מינואר 1939 המדווח על "Uranspaltung" – ביקוע אורניום – והחוזה את הנייטרונים הנוספים שיכולים לקיים תגובת שרשרת, פתח את העידן הגרעיני בתוך חודשים, כאשר המעבדה של פרדריק ז'וליו (Frédéric Joliot) בפריז אישרה את אפשרות תגובת השרשרת באותו מרץ.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →מלחמה, פארם הול ופרס מאוחר
האן גויס ליחידות לוחמה כימית במלחמת העולם הראשונה תחת פריץ הבר (Fritz Haber), שרד בדיקות גז רעיל, ומאוחר יותר, במלחמת העולם השנייה, עבד על התוכנית הגרעינית התקועה של גרמניה תוך שהוא מתערב בשקט כדי להגן על עמיתים יהודים וחלקם יהודים מפני רדיפה. הוא נלכד על ידי צוות של משימת אלסוס (Alsos Mission) של בעלות הברית באפריל 1945 ונכלא עם תשעה פיזיקאים גרמנים נוספים בפארם הול (Farm Hall) באנגליה, שם הוקלטו שיחותיהם בסתר. שם, בהאזינו לדיווח של ה-BBC על הפצצת הירושימה באוגוסט 1945, גילה האן – שלפי עדות עמיתיו היה המום – מה תגליתו אפשרה; מאוחר יותר אמר כי הוא שמח שהתוכנית הגרמנית נכשלה בבניית פצצה תחילה. שלושה חודשים לאחר מכן נודע לו, שוב מעיתון בריטי ולא מהודעה רשמית, כי זכה בפרס נובל לכימיה לשנת 1944, שנה שהאקדמיה השוודית החזיקה בה בזמן שגרמנים נמנעו מלקבל את כבוד הנובל תחת החוק הנאצי. הוא לא יכול היה לנסוע לסטוקהולם כדי לקבל את הפרס עד דצמבר 1946, והעניק חלק מכספי הפרס לשטרסמן, שעשה עבודה כימית חיונית אך לא זכה להכרה רשמית – החלטה שנתפסה מאז במידה רבה כניסיון לתקן, בדרך קטנה, פרס שלפי דעת היסטוריונים ומדענים רבים היה צריך להגיע גם למייטנר.
בנייה מחדש של המדע הגרמני, ואז התנערות מהפצצה
החל מ-1946 הוביל האן את השיקום שלאחר המלחמה של המדע הגרמני, תחילה כנשיא האחרון של אגודת קייזר וילהלם (Kaiser Wilhelm Society) המוכתמת ואחר כך כנשיא המייסד של יורשתה, אגודת מקס פלאנק (Max Planck Society), תפקיד בו החזיק עד 1960 והשתמש בו כדי לבנות מחדש את מימון המחקר הגרמני פי ארבעה בערך. במקביל, הפך לפעיל בולט נגד נשק גרעיני, וכינה את השימוש בו "שימוש לרעה, או אפילו פשע" של הפיזיקה שסייע לגלות. הוא ארגן את הצהרת מאינאו (Mainau Declaration) ב-1955, שבה עשרות חתני פרס נובל הזהירו מפני מלחמה גרעינית, וב-1957 היה שותף לחיבור מניפסט גטינגן (Göttingen Manifesto), שבו שמונה עשר מדענים גרמנים מובילים סירבו בפומבי לסייע בחימוש צבא מערב גרמניה בנשק גרעיני – עמדה שהעמידה אותו פנים אל פנים מול משרד ההגנה של הקנצלר קונראד אדנאואר (Konrad Adenauer).
מדוע אוטו נחשב לגאון
הטענה של האן נשענת על סוג יוצא דופן של גאונות: לא ברק תיאורטי אלא אינסטינקט חסר תחרות כמעט לגילוי מעשי, שנשמר לאורך שישה עשורים ועשרות איזוטופים חדשים. הערתו של רתרפורד כי יש לו "חוש מיוחד" למציאת יסודות חדשים לא הייתה חנופה אלא הערכה מקצועית מדויקת – האן המשיך למצוא את מה שאחרים החמיצו, מרדיותוריום ב-1905 ועד הביקוע עצמו ב-1938, תוך שימוש בהפרדה כימית מייגעת ולא בחיזוי מתמטי.
הטיעון שכנגד הוא מרכזי בסיפורו, לא משני לו. הפיזיקה שהסבירה את מה שהאן מצא – מדוע אורניום התפצל, ומה אפשר זאת – הגיעה מליזה מייטנר ואוטו פריש, שעבדו בגלות, ימים ספורים לאחר שהאן שלח להם את תוצאותיו המבלבלות. האן עצמו, לפי הודאתו שלו, לא יכול היה להסיק את המסקנה הזו; הוא היה זקוק לה. העובדה שפרס נובל על ביקוע ניתן להאן לבדו, בעוד מייטנר ושטרסמן נותרו ללא הכרה, נחשבת כיום בקרב היסטוריונים של המדע לאחד מעוולות הנובל הברורים של המאה העשרים – מקרה שבו מוסכמות מוסדיות, ולא חשבון הוגן של מי עשה את החשיבה המהותית, החליטו מי נקרא גאון.
מורשת
האן מת בשנת 1968, לאחר שבילה את עשוריו האחרונים בניסיון להבטיח שתגליתו תשרת את הרפואה והאנרגיה ולא את הנשק – שאיפה שמומשה רק בחלקה. יסוד 105, האניום, נשא את שמו בקצרה במחלוקות מינוח אמריקאיות לפני שהוסכם על דובניום; מדליית השלום אוטו האן וספינת המחקר והמכונים הגרמניים הנושאים את שמו עדיין מציינים חיים שבילה, כפי שהוא עצמו ניסח זאת, בניסיון לתת דין וחשבון על מה שביקוע הגרעין שחרר.