Otto Hahn: Il chimico che divise l'atomo e se ne pentì

"Stiamo arrivando sempre più alla terribile conclusione che i nostri isotopi di Ra non si comportano come il Ra, ma come il Ba", scrisse Otto Hahn alla sua ex collaboratrice in esilio Lise Meitner il 19 dicembre 1938, incapace di credere alla sua stessa attenta chimica. "Forse puoi trovare qualche spiegazione fantastica". Lei ci riuscì. L'uranio si stava dividendo in due. Hahn avrebbe trascorso il resto della sua vita come lo scopritore della fissione nucleare, l'unico premio Nobel per essa e, sempre più pubblicamente, uno dei suoi più accesi oppositori.

L'intuito per i nuovi elementi

Nato a Francoforte nel 1879 da un prospero vetraio, Hahn sfidò il desiderio del padre che studiasse architettura e si dedicò invece alla chimica, conducendo i primi esperimenti nella lavanderia di famiglia. Dopo un dottorato a Marburgo nel 1901, un periodo di post-dottorato presso William Ramsay all'University College di Londra nel 1904 produsse la sua prima vera scoperta: il radiotorio, ottenuto per caso mentre maneggiava sali di radio. Ramsay lo inviò al laboratorio di Ernest Rutherford alla McGill, dove Rutherford osservò che "Hahn ha un fiuto speciale per scoprire nuovi elementi" — un complimento che Hahn avrebbe giustificato ripetutamente, isolando radioattinio, mesotorio e ionio negli anni successivi, lavorando a un certo punto in un'officina di falegnameria convertita a Berlino, dotata di elettroscopi che aveva costruito con barattoli di caffè.

Trent'anni con Lise Meitner

Nel 1907 Hahn iniziò una collaborazione scientifica con la fisica austriaca Lise Meitner che sarebbe durata tre decenni e avrebbe rimodellato la radiochimica. Meitner, a cui in quanto donna era vietato l'accesso all'edificio principale dell'università, lavorò per un periodo attraverso un ingresso separato e in un'officina di falegnameria convertita. Insieme i due scoprirono il rinculo radioattivo e, nel 1918, isolarono il protoattinio, l'anello mancante a lungo cercato tra il torio e l'uranio nella tavola periodica — lavoro per il quale Max Planck li candidò ripetutamente al Premio Nobel durante gli anni '20 senza successo. Hahn identificò anche l'isomeria nucleare nel 1921, descrivendo un enigma inspiegabile che Carl Friedrich von Weizsäcker non avrebbe risolto teoricamente fino al 1936. Durante gli anni '20 e '30 divenne, per consenso quasi universale, il padre della disciplina della radiochimica, pubblicando il libro di testo standard Applied Radiochemistry e formando una generazione di chimici nucleari.

Fissione

Dopo la scoperta del neutrone da parte di James Chadwick nel 1932 e gli esperimenti di Enrico Fermi sul bombardamento dell'uranio con neutroni, Hahn, Meitner e il chimico Fritz Strassmann trascorsero anni a inseguire quelli che credevano fossero nuovi elementi transuranici prodotti dal bombardamento — atomi più pesanti dell'uranio con emivite sconcertanti e incoerenti. Nel marzo 1938 l'Anschluss privò Meitner della cittadinanza austriaca e la costrinse a fuggire in Svezia quasi senza nulla; Hahn le mise in mano un anello di diamanti ereditato da sua madre mentre partiva. I due continuarono a corrispondere. Nel dicembre 1938, Hahn e Strassmann scoprirono che i loro presunti nuovi prodotti pesanti si comportavano chimicamente esattamente come il bario — un elemento molto più leggero, circa la metà della massa dell'uranio. Hahn, un chimico attento e a disagio nel trarre conclusioni fisiche rivoluzionarie, inviò a Meitner i dati piuttosto che la teoria. Camminando nella neve vicino a Kungälv con suo nipote Otto Frisch durante le vacanze di Natale, Meitner elaborò la fisica: il nucleo di uranio non stava perdendo piccoli frammenti, ma si stava dividendo approssimativamente a metà, rilasciando un'enorme energia prevista dall'equivalenza massa-energia di Einstein. Frisch prese in prestito la parola "fissione" dalla biologia per descriverla. L'articolo del gennaio 1939 di Hahn e Strassmann che riportava la "Uranspaltung" — fissione dell'uranio — e prevedeva i neutroni extra che avrebbero potuto sostenere una reazione a catena, aprì l'era nucleare nel giro di pochi mesi, quando il laboratorio di Frédéric Joliot a Parigi confermò la possibilità della reazione a catena quel marzo.

Guerra, Farm Hall e un premio ritardato

Arruolato nelle unità di guerra chimica durante la Prima Guerra Mondiale sotto Fritz Haber, Hahn sopravvisse ai test sui gas velenosi e, più tardi, durante la Seconda Guerra Mondiale, lavorò al programma nucleare tedesco in stallo, intervenendo silenziosamente per proteggere i colleghi ebrei e parzialmente ebrei dalla persecuzione. Catturato da una squadra della missione alleata Alsos nell'aprile 1945, fu internato con altri nove fisici tedeschi a Farm Hall in Inghilterra, con le loro conversazioni segretamente registrate. Fu lì, ascoltando la BBC riportare il bombardamento di Hiroshima nell'agosto 1945, che Hahn — devastato secondo il racconto dei suoi stessi colleghi — apprese cosa la sua scoperta aveva reso possibile; in seguito disse di essere contento che il programma tedesco non fosse riuscito a costruire una bomba per primo. Tre mesi dopo apprese, ancora una volta da un giornale britannico piuttosto che da un avviso ufficiale, di aver vinto il Premio Nobel per la Chimica del 1944, assegnato per un anno che l'Accademia svedese aveva trattenuto mentre ai tedeschi era vietato accettare onorificenze Nobel secondo la legge nazista. Non poté recarsi a Stoccolma per ritirarlo fino al dicembre 1946, e diede una parte del premio in denaro a Strassmann, che aveva svolto un lavoro chimico essenziale ma non aveva ricevuto alcun credito formale — una decisione ampiamente letta da allora come un tentativo di correggere, in piccola parte, un premio che molti storici e scienziati ritengono avrebbe dovuto andare anche alla Meitner.

Ricostruire la scienza tedesca, poi rinunciare alla bomba

Dal 1946 Hahn guidò la ricostruzione postbellica della scienza tedesca, prima come ultimo presidente della macchiata Società Kaiser Wilhelm e poi come presidente fondatore della sua successore, la Società Max Planck, ruolo che ricoprì fino al 1960 e che usò per ricostruire i finanziamenti alla ricerca tedesca di circa quattro volte. Allo stesso tempo divenne un esplicito sostenitore contro le armi nucleari, definendo il loro uso "un abuso, o addirittura un crimine" della fisica che aveva contribuito a scoprire. Organizzò la Dichiarazione di Mainau del 1955, in cui decine di premi Nobel misero in guardia contro la guerra nucleare, e nel 1957 fu coautore del Manifesto di Gottinga, in cui diciotto importanti scienziati tedeschi si rifiutarono pubblicamente di aiutare ad armare l'esercito della Germania Ovest con armi nucleari — una posizione che lo mise faccia a faccia con il ministero della difesa del cancelliere Konrad Adenauer.

Perché Otto è chiamato genio

La reputazione di Hahn si basa su un tipo insolito di genio: non brillantezza teorica, ma un istinto quasi impareggiabile per la scoperta pratica, sostenuto per sei decenni e decine di nuovi isotopi. L'osservazione di Rutherford che avesse "un fiuto speciale" per trovare nuovi elementi non era tanto un complimento quanto una valutazione professionale accurata — Hahn continuava a trovare ciò che gli altri perdevano, dal radiotorio nel 1905 alla fissione stessa nel 1938, usando una minuziosa separazione chimica piuttosto che la previsione matematica.

Il contro-argomento onesto è centrale nella sua storia, non incidentale. La fisica che spiegava ciò che Hahn aveva trovato — perché l'uranio si divideva e cosa lo rendeva possibile — proveniva da Lise Meitner e Otto Frisch, che lavoravano in esilio, giorni dopo che Hahn aveva inviato loro i suoi risultati sconcertanti. Hahn stesso, per sua stessa ammissione, non poteva trarre quella conclusione; aveva bisogno di lei. Che il Premio Nobel per la fissione sia andato al solo Hahn, mentre Meitner e Strassmann non sono stati riconosciuti, è oggi ampiamente considerato dagli storici della scienza come una delle ingiustizie Nobel più chiare del XX secolo — un caso in cui la convenzione istituzionale, e non un'equa valutazione di chi ha fatto il pensiero essenziale, ha deciso chi fosse chiamato genio.

Eredità

Hahn morì nel 1968, dopo aver trascorso i suoi ultimi decenni cercando di garantire che la sua scoperta servisse alla medicina e all'energia piuttosto che alle armi — un'ambizione solo parzialmente realizzata. L'elemento 105, hahnio, portò brevemente il suo nome nelle dispute sulla nomenclatura americana prima di essere stabilito come dubnio; la Medaglia della Pace Otto Hahn e la nave da ricerca e gli istituti tedeschi che portano il suo nome segnano ancora una vita spesa, come disse lui stesso, cercando di rispondere di ciò che la fissione nucleare aveva scatenato.