Otto Hahn: Atomu bölen ve pişman olan kimyager

"Giderek daha korkunç bir sonuca varıyoruz: Ra izotoplarımız Ra gibi değil, Ba gibi davranıyor," diye yazdı Otto Hahn, 19 Aralık 1938'de sürgündeki eski ortağı Lise Meitner'e, kendi dikkatli kimya çalışmalarına inanamayarak. "Belki sen harika bir açıklama bulabilirsin." O bulabildi. Uranyum ikiye bölünüyordu. Hahn hayatının geri kalanını nükleer fisyonun kâşifi, bunun için tek Nobel ödülü sahibi ve giderek daha fazla, halka açık bir şekilde, onun en yüksek sesli muhaliflerinden biri olarak geçirecekti.

Yeni elementler için koku alma duyusu

1879'da Frankfurt'ta varlıklı bir camcı ailesinde doğan Hahn, babasının mimarlık okuması isteğine karşı çıktı ve kimyaya yöneldi, ilk deneylerini aile çamaşırhanesinde yaptı. 1901'de Marburg'da doktorasını tamamladıktan sonra, 1904'te Londra University College'da William Ramsay'in yanında doktora sonrası bir dönem geçirdi ve radyum tuzlarını işlerken tesadüfen ilk gerçek keşfi olan radyotoryumu buldu. Ramsay onu McGill'deki Ernest Rutherford'un laboratuvarına gönderdi ve Rutherford, "Hahn'ın yeni elementleri keşfetmek için özel bir koku alma duyusu var" yorumunu yaptı - Hahn'ın sonraki yıllarda radyoaktinyum, mezotoryum ve iyoniyumu izole ederek, bazen Berlin'de kahve kutularından yaptığı elektroskoplarla donatılmış dönüştürülmüş bir marangoz atölyesinde çalışarak defalarca doğrulayacağı bir iltifat.

Lise Meitner ile otuz yıl

1907'de Hahn, Avusturyalı fizikçi Lise Meitner ile üç on yıl sürecek ve radyokimyayı yeniden şekillendirecek bir bilimsel ortaklık başlattı. Bir kadın olarak ana üniversite binasına girmesi yasak olan Meitner, bir süre ayrı bir girişten ve dönüştürülmüş bir marangoz atölyesinde çalıştı. İkili birlikte radyoaktif geri tepmeyi keşfetti ve 1918'de periyodik tabloda toryum ile uranyum arasındaki uzun süredir aranan eksik halka olan protaktinyumu izole etti - Max Planck'ın 1920'ler boyunca onları defalarca Nobel Ödülü'ne aday gösterdiği ancak başarılı olamadığı bir çalışma. Hahn ayrıca 1921'de nükleer izomerizmi tanımladı ve Carl Friedrich von Weizsäcker'in 1936'ya kadar teorik olarak çözemeyeceği açıklanamayan bir bulmacayı tanımladı. 1920'ler ve 1930'lar boyunca, neredeyse evrensel bir fikir birliğiyle, radyokimya disiplininin babası oldu, standart ders kitabı Applied Radiochemistry'yi yayınladı ve bir nükleer kimyager nesli yetiştirdi.

Fisyon

James Chadwick'in 1932'de nötronu keşfetmesi ve Enrico Fermi'nin uranyumu nötronlarla bombardıman etme deneylerinden sonra, Hahn, Meitner ve kimyager Fritz Strassmann, bombardıman sonucu üretildiğine inandıkları yeni transuranyum elementlerinin - uranyumdan daha ağır, şaşırtıcı ve tutarsız yarı ömürlere sahip atomların - peşinde yıllar harcadılar. Mart 1938'de Anschluss, Meitner'i Avusturya vatandaşlığından mahrum bıraktı ve neredeyse hiçbir şeyi olmadan İsveç'e kaçmaya zorladı; Hahn ayrılırken annesinden miras kalan bir elmas yüzüğü eline tutuşturdu. İkili yazışmaya devam etti. Aralık 1938'de Hahn ve Strassmann, sözde ağır yeni ürünlerinin kimyasal olarak tam olarak baryum gibi davrandığını buldular - uranyumun kütlesinin yaklaşık yarısı kadar olan çok daha hafif bir element. Devrim niteliğinde fiziksel sonuçlar çıkarmaktan rahatsız olan dikkatli bir kimyager olan Hahn, verileri teori yerine Meitner'e gönderdi. Noel tatilinde yeğeni Otto Frisch ile Kungälv yakınlarında karda yürürken, Meitner fiziği çözdü: uranyum çekirdeği küçük parçalar dökmüyor, yaklaşık ikiye bölünüyor ve Einstein'ın kütle-enerji eşdeğerliği tarafından tahmin edilen muazzam bir enerji açığa çıkarıyordu. Frisch, bunu tanımlamak için biyolojiden "fisyon" (bölünme) kelimesini ödünç aldı. Hahn ve Strassmann'ın Ocak 1939'da "Uranspaltung" - uranyum fisyonu - raporunu veren ve bir zincirleme reaksiyonu sürdürebilecek ekstra nötronları tahmin eden makalesi, Frédéric Joliot'nun Paris laboratuvarının o Mart ayında zincirleme reaksiyon olasılığını doğrulamasıyla nükleer çağı aylar içinde başlattı.

Savaş, Farm Hall ve gecikmiş bir ödül

Birinci Dünya Savaşı'nda Fritz Haber yönetimindeki kimyasal savaş birimlerine alınan Hahn, zehirli gaz testlerinden sağ kurtuldu ve daha sonra İkinci Dünya Savaşı'nda, Yahudi ve kısmen Yahudi meslektaşlarını zulümden korumak için sessizce müdahale ederken Almanya'nın durmuş nükleer programı üzerinde çalıştı. Nisan 1945'te müttefik Alsos Misyonu ekibi tarafından yakalandı, İngiltere'deki Farm Hall'da dokuz Alman fizikçiyle birlikte gözaltına alındı ve konuşmaları gizlice kaydedildi. Ağustos 1945'te Hiroşima'nın bombalanmasına ilişkin BBC haberini dinlerken, Hahn - kendi meslektaşlarının ifadesine göre yıkılmış bir halde - keşfinin neleri mümkün kıldığını öğrendi; daha sonra Alman programının önce bir bomba yapmayı başaramadığı için memnun olduğunu söyledi. Üç ay sonra, resmi bir bildirimden ziyade bir İngiliz gazetesinden, İsveç Akademisi'nin Almanların Nazi yasaları uyarınca Nobel onurlarını kabul etmesinin yasak olduğu bir yıl için sakladığı 1944 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandığını öğrendi. Aralık 1946'ya kadar onu almak için Stockholm'e gidemedi ve ödül parasının bir kısmını, temel kimyasal işi yapmış ancak resmi bir kredi almamış olan Strassmann'a verdi - bu karar o zamandan beri, birçok tarihçi ve bilim insanının Meitner'e de gitmesi gerektiğine inandığı bir ödülü küçük bir şekilde düzeltme girişimi olarak geniş çapta okundu.

Alman bilimini yeniden inşa etmek, sonra bombayı reddetmek

1946'dan itibaren Hahn, savaş sonrası Alman biliminin yeniden inşasına, önce lekeli Kaiser Wilhelm Derneği'nin son başkanı, ardından halefi Max Planck Derneği'nin kurucu başkanı olarak liderlik etti; bu rolü 1960'a kadar sürdürdü ve Alman araştırma finansmanını yaklaşık dört katına çıkarmak için kullandı. Aynı zamanda nükleer silahlara karşı açık sözlü bir kampanyacı oldu ve kullanımlarını, keşfedilmesine yardım ettiği fiziğin "kötüye kullanımı, hatta bir suç" olarak nitelendirdi. Onlarca Nobel ödüllü kişinin nükleer savaşa karşı uyardığı 1955 Mainau Deklarasyonu'nu organize etti ve 1957'de on sekiz önde gelen Alman bilim insanının Batı Almanya ordusunu nükleer silahlarla donatmaya yardım etmeyi kamuoyu önünde reddettiği Göttingen Manifestosu'nun ortak yazarı oldu - bu duruş onu Şansölye Konrad Adenauer'in savunma bakanlığı ile karşı karşıya getirdi.

Otto neden dahi olarak adlandırılır

Hahn'ın iddiası alışılmadık bir dahi türüne dayanır: teorik parlaklık değil, altı on yıl ve düzinelerce yeni izotop boyunca sürdürülen pratik keşif için neredeyse eşsiz bir içgüdü. Rutherford'un yeni elementleri bulmak için "özel bir koku alma duyusu" olduğu yorumu, bir iltifattan çok doğru bir profesyonel değerlendirmeydi - Hahn, 1905'teki radyotoryumdan 1938'deki fisyonun kendisine kadar, matematiksel tahmin yerine zahmetli kimyasal ayrıştırma kullanarak başkalarının kaçırdıklarını bulmaya devam etti.

Dürüst karşı argüman, hikayesi için merkezi bir öneme sahiptir, tesadüfi değildir. Hahn'ın bulduğunu açıklayan fizik - uranyumun neden bölündüğü ve neyin mümkün kıldığı - Hahn'ın şaşırtıcı sonuçlarını göndermesinden günler sonra sürgünde çalışan Lise Meitner ve Otto Frisch'ten geldi. Hahn'ın kendisi, kendi itirafına göre, bu sonuca varamadı; ona ihtiyacı vardı. Fisyon için Nobel Ödülü'nün sadece Hahn'a gitmesi, Meitner ve Strassmann'ın tanınmaması, bugün bilim tarihçileri tarafından 20. yüzyılın en net Nobel adaletsizliklerinden biri olarak kabul ediliyor - kurumsal geleneğin, temel düşünceyi kimin yaptığına dair adil bir muhasebenin değil, kimin dahi olarak adlandırılacağına karar verdiği bir vaka.

Miras

Hahn 1968'de öldü, son on yıllarını keşfinin silahlardan ziyade tıp ve enerjiye hizmet etmesini sağlamaya çalışarak geçirdi - sadece kısmen gerçekleşen bir hırs. 105. element olan hahniyum, dubniyum olarak belirlenmeden önce Amerikan isimlendirme anlaşmazlıklarında kısa bir süre onun adını taşıdı; Otto Hahn Barış Madalyası ve onun adını taşıyan Alman araştırma gemisi ve enstitüleri, nükleer fisyonun serbest bıraktığı şey için yanıt vermeye çalışarak harcanan bir hayatı hala işaret ediyor.