Отто Хан

Отто Хан
Отто Хан
Произношение	Немецкий: [ˈʔɔto ˈhaːn]
Родившийся	( 1879-03-08 )8 марта 1879 г. Франкфурт-на-Майне , Гессен-Нассау , Пруссия , Германская империя
Умер	28 июля 1968 г. (1968-07-28)(89 лет) Геттинген , Западная Германия
Национальность	Немецкий
Альма-матер	Марбургский университет
Известен	Открытие радиоактивных элементов (1905–1921) Радиоторий ( 228 Th, 1905) Радиоактиний ( 227 Th, 1906) Мезоторий ( 228 Ra, 1907) Ионий ( 230 Th, 1907 г.) Радиоактивная отдача (1909) Fajans – Paneth – Hahn Law Протактиний (Pa, 1917) Ядерная изомерия (1921) Прикладная радиохимия (1936) Рубидий-стронциевый датирование (1938 г.) Открытие ядерного деления (1938)
Супруг (а)	Эдит Юнгханс  [ де ] (1887–1968) (замужем: 1913–1968)
Дети	Ханно Хан  [ де ] (1922–1960)
Награды	Медаль Эмиля Фишера (1919) Приз Канниццаро (1939) Премия Коперника (1941) Нобелевская премия по химии (1944 г.) Медаль Макса Планка (1949) Pour le Mérite (1952) Премия Фарадея за лекции (1956) ForMemRS (1957) Медаль Вильгельма Экснера (1958) Медаль Гуго Гроция (1958) Почетный легион (1959) Премия Энрико Ферми (1966)
Научная карьера
Поля	Радиохимия Ядерная химия
Учреждения	Университетский колледж Лондона Университет Макгилла Берлинский университет Институт химии кайзера Вильгельма Общество Макса Планка
Докторант	Теодор Зинке
Другие научные консультанты	Адольф фон Байер , Мюнхенский университет Сэр Уильям Рамзи , Университетский колледж Лондона Эрнест Резерфорд , Университет Макгилла, Монреаль Эмиль Фишер , Берлинский университет
Докторанты	Вальтер Зельманн-Эггеберт Йоханнес Хайденхайн Аристид фон Гросс Фриц Штрассманн Саломон Розенблюм Ханс-Иоахим Борн Зигфрид Флюгге Николаус Риль
Подпись

Отто Хан ( произносится [ˈɔto ˈhaːn] ( слушать ) ; 8 марта 1879 - 28 июля 1968) был немецким химиком и пионером в области радиоактивности и радиохимии . Гана называют отцом ядерной химии . Хан и Лиз Мейтнер открыли радиоактивные изотопы радия , тория , протактиния и урана . Он также обнаружил явления радиоактивной отдачи и ядерной изомерии и впервые применил метод рубидий-стронциевого датирования . В 1938 году Хан, Лиз Мейтнер иФриц Штрассманн открыл деление ядра , за что Хан получил Нобелевскую премию по химии 1944 года . Ядерное деление было основой ядерных реакторов и ядерного оружия .

Выпускник Марбургского университета , Хан учился у сэра Уильяма Рамзи в Университетском колледже Лондона и в Университете Макгилла в Монреале у Эрнеста Резерфорда , где он открыл несколько новых радиоактивных изотопов. Он вернулся в Германию в 1906 году, и Эмиль Фишер предоставил в свое распоряжение бывший деревообрабатывающий цех в подвале Химического института Берлинского университета для использования в качестве лаборатории. Весной 1907 года Хан завершил свою хабилитацию и стал приват-доцентом . В 1912 г. он возглавил Отделение радиоактивности только что созданногоИнститут химии кайзера Вильгельма . Работая с австрийским физиком Лизой Мейтнер в здании, которое теперь носит их имена, он сделал ряд революционных открытий, кульминацией которых стало выделение ею самого долгоживущего изотопа протактиния в 1918 году.

Во время Первой мировой войны он служил в полку Ландвера на Западном фронте и в подразделении химического оружия, возглавляемом Фрицем Хабером на Западном, Восточном и Итальянском фронтах, получив Железный крест (2-й степени) за участие в Первой битве при Ипр . После войны он стал главой Химического института кайзера Вильгельма, оставаясь при этом руководителем своего собственного отдела. Между 1934 и 1938 годами он работал со Штрассманном и Мейтнером над изучением изотопов, образовавшихся в результате нейтронной бомбардировки урана и тория, что привело к открытию ядерного деления. Он был противникомнационал-социализм и преследование евреев со стороны нацистской партии , в результате чего были уволены многие из его коллег, включая Мейтнера, который был вынужден бежать из Германии в 1938 году. Во время Второй мировой войны он работал над немецкой программой ядерного оружия , каталогизируя расщепление изделия из урана. Как следствие, в конце войны он был арестован союзными войсками и с июля 1945 по январь 1946 года вместе с девятью другими немецкими учеными был заключен в Фарм Холл .

Хан был последним президентом Общества развития науки кайзера Вильгельма в 1946 году и президентом-основателем его преемника, Общества Макса Планка с 1948 по 1960 год. В 1959 году он стал соучредителем в Берлине Федерации немецких ученых , неправительственная организация, приверженная идеалам ответственной науки. Он стал одним из самых влиятельных и уважаемых граждан послевоенной Западной Германии и работал над восстановлением немецкой науки.

Ранняя жизнь [ править ]

Отто Хан родился во Франкфурте-на-Майне 8 марта 1879 года, младший сын Генриха Гана (1845–1922), преуспевающего стекольщика (и основателя компании Glasbau Hahn), и Шарлотты Хан, урожденной Гизе (1845–1905). У него был старший сводный брат Карл, сын его матери от предыдущего брака и два старших брата, Хайнер и Юлиус. Семья жила над мастерской отца. Трое младших мальчиков получили образование в Klinger Oberrealschule.во Франкфурте. В 15 лет он начал проявлять особый интерес к химии и проводил простые эксперименты в прачечной семейного дома. Его отец хотел, чтобы Отто изучал архитектуру, поскольку он построил или приобрел несколько жилых и коммерческих объектов, но Отто убедил его, что его амбиции заключаются в том, чтобы стать промышленным химиком . ^[1]

В 1897 году, получив Abitur , Хан начал изучать химию в Марбургском университете . Его дополнительными предметами были математика , физика , минералогия и философия . Хан присоединился к Студенческой ассоциации естественных наук и медицины, студенческому братству и предшественнику сегодняшнего Landsmannschaft Nibelungi ( Coburger Convent der akademischen Landsmannschaften und Turnerschaften ). Третий и четвертый семестры он провел в Мюнхенском университете , изучая органическую химию у Адольфа фон Байера., физическая химия под руководством Фридриха Вильгельма Мутманна и неорганическая химия под руководством Карла Андреаса Хофмана . В 1901 году Хан получил докторскую степень в Марбурге за диссертацию на тему «О производных брома изоэвгенола» по классической органической химии . Он прошел годичную военную службу (вместо обычных двух, потому что у него была докторская степень) в 81-м пехотном полку, но, в отличие от своих братьев, не претендовал на комиссию. Затем он вернулся в университет Марбурга, где он работал в течение двух лет в качестве помощника своего научного руководителя, Geheimrat профессора Теодора Зинкка . ^{[2] [3]}

Открытие радиоактивного тория и других «новых элементов» [ править ]

Намерением Гана было по-прежнему работать в промышленности. Он получил предложение о работе от Ойгена Фишера, директора Kalle & Co.  [ de ] (и отца химика-органика Ганса Фишера ), но условием работы было то, что Хан должен был жить в другой стране и иметь разумную владение другим языком. Помня об этом, и чтобы улучшить свои знания английского языка, Хан занял пост в Университетском колледже Лондона в 1904 году, работая под руководством сэра Уильяма Рамзи , известного тем, что открыл инертные газы . Здесь Хан работал над радиохимией , в то время совершенно новой областью. В начале 1905 г., работая с солямирадий , Хан открыл новое вещество, которое он назвал радиоторием (торий-228), который в то время считался новым радиоактивным элементом. ^[2] (Фактически, это был изотоп известного элемента торий ; концепция изотопа, наряду с термином, была введена в обращение только в 1913 году британским химиком Фредериком Содди ). ^[4]

Рамзи был воодушевлен, когда в его институте был обнаружен еще один новый элемент, и намеревался объявить об открытии соответствующим образом. По традиции это было сделано перед комитетом почтенного Королевского общества . На заседании Королевского общества 16 марта 1905 года Рамзи сообщил об открытии Ганом радиотория. ^[5] Daily Telegraph сообщила своим читателям:

Новый элемент - очень скоро научные статьи будут в восторге от нового открытия, которое было добавлено ко многим блестящим победам на Гауэр-стрит. Доктор Отто Хан, который работает в Университетском колледже, обнаружил новый радиоактивный элемент, извлеченный из минерала Цейлона, названный торианитом, и, возможно, как предполагается, вещество, которое делает торий радиоактивным. Его активность, по крайней мере, в 250 000 раз выше, чем у тория, вес к весу. Он испускает газ (обычно называемый эманацией), идентичный радиоактивному излучению тория. Другая теория, представляющая большой интерес, состоит в том, что это возможный источник радиоактивного элемента, возможно, более сильного по радиоактивности, чем сам радий, и способного производить все любопытные эффекты, которые известны до сих пор для радия.- Первооткрыватель прочитал на прошлой неделе доклад на эту тему Королевскому обществу, и после публикации он должен стать одним из самых оригинальных из последних вкладов в научную литературу.^[6]

Хан опубликовал свои результаты в Трудах Королевского общества 24 марта 1905 года. ^[7] Это была первая из более чем 250 научных публикаций Отто Хана в области радиохимии. ^[8] В конце своего пребывания в Лондоне Рамзи спросил Хана о его планах на будущее, и Хан рассказал ему о предложении работы от Kalle & Co. Рамзи сказал ему, что у радиохимии блестящее будущее, и что тот, кто открыл новый радиоактивный элемент должен поступить в Берлинский университет . Рамзи написал Эмилю Фишеру , руководителю химического института, который ответил, что Хан может работать в своей лаборатории, но не может быть приват-доцентом.потому что там не преподавали радиохимию. В этот момент Хан решил, что ему сначала нужно больше узнать об этом предмете, поэтому он написал ведущему специалисту в этой области Эрнесту Резерфорду . Резерфорд согласился нанять Хана в качестве помощника, и родители Хана обязались оплатить расходы Хана. ^[9]

С сентября 1905 года до середины 1906 года Хан работал с группой Резерфорда в подвале здания физики Макдональда в Университете Макгилла в Монреале . Существовал некоторый скептицизм относительно существования радиотория, который Бертрам Болтвуд незабываемо описал как соединение тория X и глупости. Болтвуд вскоре убедился, что он действительно существует, хотя он и Хан расходились во мнениях относительно периода его полураспада . Уильям Генри Брэгг и Ричард Климан отметили, что альфа-частицыиспускаемые радиоактивными веществами всегда имели одинаковую энергию, обеспечивая второй способ их идентификации, поэтому Хан приступил к измерению выбросов альфа-частиц радиотория. В процессе он обнаружил, что выпавшие в осадок торий A ( полоний- 216) и торий B ( свинец- 212) также содержали короткоживущий «элемент», который он назвал торий C (который позже был идентифицирован как полоний-212). . Хан не смог его разделить и пришел к выводу, что у него очень короткий период полураспада (около 300 нс). Он также идентифицировал радиоактиний (торий-227) и радий D (позже идентифицированный как свинец-210). ^{[10] [11]} Резерфорд заметил, что: «У Гана особый нюх для открытия новых элементов». ^[12]

Открытие мезотория I [ править ]

В 1906 году Хан вернулся в Германию, где Фишер предоставил в его распоряжение бывший деревообрабатывающий цех ( Holzwerkstatt ) в подвале Химического института для использования в качестве лаборатории. Хан оснастил его электроскопами для измерения альфа-, бета-частиц и гамма-лучей . В Монреале их готовили из выброшенных банок из-под кофе; Хан сделал их в Берлине из латуни с алюминиевыми полосами, изолированными янтарем. Они были заряжены жесткими резиновыми палками, которые он затем натер о рукава своего костюма. ^[14] Было невозможно провести исследование в магазине древесины, но Альфред Сток, руководитель отдела неорганической химии, позволил Хану использовать пространство в одной из двух своих частных лабораторий. ^[15] Хан купил два миллиграмма радия у Фридриха Оскара Гизеля , первооткрывателя эмания (радона), по 100 марок за миллиграмм ^[14] и бесплатно получил торий от Отто Кнёфлера, чья берлинская фирма была крупным производителем ториевых продуктов. . ^[16]

За несколько месяцев Хан обнаружил мезоторий I (радий-228), мезоторий II (актиний-228) и - независимо от Болтвуда - материнское вещество радия - ионий (позже идентифицированный как торий-230 ). В последующие годы мезоторий I приобрел большое значение, потому что, как и радий-226 (открытый Пьером и Мари Кюри ), он идеально подходил для использования в лучевой терапии, но его производство было вдвое дешевле. Попутно Хан определил, что как он не может отделить торий от радиотория, так и мезоторий от радия. ^{[17] [18]}

Весной 1907 года Хан завершил свою хабилитацию и стал приват-доцентом . Диссертация не требовалась; Вместо этого Химический институт принял одну из его публикаций по радиоактивности. ^[19] Большинство химиков-органиков в Химическом институте не считали работу Хана настоящей химией. ^[20] Фишер возражал против утверждения Хана на его коллоквиуме по абилитации о том, что многие радиоактивные вещества существуют в таких крошечных количествах, что их можно обнаружить только по их радиоактивности, рискнув, что он всегда мог обнаруживать вещества с помощью своего острого обоняния, но вскоре сдался. ^[15] Один из руководителей отдела заметил: «Невероятно, что можно бытьПриватдозент в наши дни! » ^[20]

Физики больше принимали работы Хана, и он начал посещать коллоквиум в Физическом институте, проводимый Генрихом Рубенсом . Именно на одном из этих коллоквиумов 28 сентября 1907 года он познакомился с австрийским физиком Лизой Мейтнер . Почти того же возраста, что и он, она была лишь второй женщиной, получившей докторскую степень в Венском университете , и уже опубликовала две статьи по радиоактивности. Рубенс предложил ее в качестве возможного сотрудника. Так началось тридцатилетнее сотрудничество и давняя дружба между двумя учеными. ^{[20] [21]}

В Монреале Хан работал с физиками, в том числе, по крайней мере, с одной женщиной, Харриет Брукс , но поначалу для Мейтнер это было сложно. Женщин еще не принимали в университеты Пруссии . Мейтнер было разрешено работать в деревообрабатывающей мастерской, у которой был отдельный внешний вход, но она не могла ступить в остальную часть института, включая лабораторию Хана наверху. Если она хотела сходить в туалет, ей приходилось пользоваться туалетом в ресторане на улице. В следующем году женщин приняли в университеты, и Фишер снял ограничения и установил в здании женские туалеты. ^[22] Институт физики был более приветливым, чем химики, и она подружилась с физиками там, включая Отто фон Байера. [ де ] , Джеймс Франк , Густав Герц , Роберт Поль , Макс Планк , Питер Прингсхайм  [ де ] и Вильгельм Вестфаль . ^[21]

Обнаружение радиоактивной отдачи [ править ]

Харриет Брукс наблюдала радиоактивную отдачу в 1904 году, но неверно истолковала ее. Хану и Мейтнеру удалось продемонстрировать радиоактивную отдачу при испускании альфа-частиц и правильно ее интерпретировать. Хан продолжил работу над отчетом Стефана Мейера и Эгона Швайдлера о продукте распада актиния с периодом полураспада около 11,8 дней. Хан определил, что это был актиний X ( радий-223 ). Более того, он обнаружил, что в момент, когда атом радиоактиния (торий-227) испускает альфа-частицу, он делает это с большой силой, и актиний X испытывает отдачу. Этого достаточно, чтобы освободить его от химических связей, он имеет положительный заряд и может собираться на отрицательном электроде. ^[25]Хан думал только об актинии, но, прочитав его статью, Мейтнер сказал ему, что он нашел новый способ обнаружения радиоактивных веществ. Они устроили несколько тестов и вскоре обнаружили актиний C ' ' (таллий-207) и торий C ' ' (таллий-208). ^[25] Физик Вальтер Герлах описал радиоактивную отдачу как «очень важное открытие в физике с далеко идущими последствиями». ^[26]

В 1910 году Хан был назначен профессором прусским министром культуры и образования Августом фон Тротт цу Солц . Два года спустя Хан стал главой отдела радиоактивности недавно основанного Института химии кайзера Вильгельма в Берлине-Далеме (в том, что сегодня является зданием Хан-Мейтнер Свободного университета Берлина ). При этом годовая зарплата составляла 5000 марок. Кроме того, в 1914 году он получил 66 000 марок (из которых 10 процентов он отдал Мейтнер) от Knöfler за мезоториум. Новый институт был открыт 23 октября 1912 года на церемонии под председательством кайзера Вильгельма II . ^[27] Кайзеру показали светящиеся радиоактивные вещества в темной комнате. ^[28]

Переезд в новое помещение был случайным, так как деревообрабатывающий цех был полностью загрязнен пролившимися радиоактивными жидкостями и радиоактивными газами, которые вышли, а затем распались и осели в виде радиоактивной пыли, что сделало невозможными точные измерения. Чтобы их новые лаборатории оставались чистыми, Хан и Мейтнер ввели строгие процедуры. Химические и физические измерения проводились в разных комнатах, люди, работающие с радиоактивными веществами, должны были соблюдать протоколы, в которых не было рукопожатия, а рядом с каждым телефоном и дверной ручкой висели рулоны туалетной бумаги. Сильно радиоактивные вещества хранились в старом деревянном цехе, а затем в специально построенном радиевом домике на территории института. ^[29]

Брак с Эдит Джунгханс [ править ]

Имея постоянный доход, Хан теперь мог думать о браке. В июне 1911 года, посещая конференцию в Штеттине , Хан встретил Эдит Юнгханс  [ де ] , студентку Королевской школы искусств в Берлине . Они снова увидели друг друга в Берлине и обручились в ноябре 1912 года. 22 марта 1913 года пара поженилась в родном городе Эдит Штеттин, где ее отец, Пол Фердинанд Юнгханс, был высокопоставленным сотрудником закона и президентом городского парламента. до его смерти в 1915 году. После медового месяца в Пунта-Сан-Виджилио на озере Гарда в Италии они посетили Вену, а затем Будапешт, где они остались с Джорджем де Хевеши . ^[30]

Их единственный ребенок, Ханно Хан  [ де ] , родился 9 апреля 1922 года. Во время Второй мировой войны он поступил на службу в армию в 1942 году и с отличием служил на Восточном фронте в качестве командира танка. Он потерял руку в бою. После войны он стал выдающимся историком искусства и исследователем архитектуры (в Герциане в Риме), известным своими открытиями в ранней цистерцианской архитектуре XII века. В августе 1960 года во время учебной поездки во Францию ​​Ханно погиб в автомобильной катастрофе вместе со своей женой и помощницей Илзе Хан, урожденной Плетц. У них остался четырнадцатилетний сын Дитрих Хан. ^[31]

В 1990 году Ханно и Ильзе Hahn премии  [ де ] за выдающийся вклад в историю итальянского искусства был создан в память о Ханно и Илзе Hahn поддержки молодых и талантливых историков искусства. Он присуждается раз в два года Bibliotheca Hertziana - Институт истории искусств Макса Планка в Риме. ^[32]

Первая мировая война [ править ]

В июле 1914 года, незадолго до начала Первой мировой войны, Хан был отозван на действительную военную службу в полку ландвера . Они прошли через Бельгию, где взвод, которым он командовал, был вооружен трофейными пулеметами. Он был награжден Железным крестом 2-й степени за участие в Первой битве при Ипре . Он был радостным участником Рождественского перемирия 1914 года и получил звание лейтенанта . ^[33] В середине января 1915 года его вызвали на встречу с химиком Фрицем Габером , который объяснил свой план выхода из тупика траншеи с помощью газообразного хлора . Хан поднял вопрос о том, что Гаагская конвенциязапретил использование снарядов, содержащих отравляющие газы, но Хабер объяснил, что французы уже начали химическую войну с помощью гранат со слезоточивым газом, и он планировал обойти букву конвенции, выпустив газ из баллонов вместо снарядов. ^[34]

Новое подразделение Хабера называлось 35-й пионерский полк. После короткой тренировки в Берлине Хан вместе с физиками Джеймсом Франком и Густавом Герцем снова был отправлен во Фландрию для разведки места первой газовой атаки . Он не стал свидетелем атаки, потому что они с Франком выбирали позицию для следующей атаки. Переведенные в Польшу в битве при Болимуве 12 июня 1915 года, они выпустили смесь хлора и фосгена. Некоторые немецкие войска не хотели наступать, когда газ начал дуть обратно, поэтому Хан повел их через нейтральную полосу.. Он был свидетелем смертельных агоний россиян, которых они отравили, и безуспешно пытался оживить некоторых с помощью противогазов. Его перевели в Берлин в качестве подопытного кролика, который испытывал ядовитые газы и противогазы. При их следующей попытке 7 июля газ снова ударил по немецким линиям, и Герц был отравлен. Это задание было прервано миссией на фронте во Фландрии, а в 1916 году - миссией в Верден по доставке снарядов, начиненных фосгеном, на Западный фронт . Затем он снова по обоим фронтам искал места для газовых атак. В декабре 1916 года он присоединился к новому газовому командованию в Ставке Империи. ^{[34] [35]}

Между операциями Хан вернулся в Берлин, где смог вернуться в свою старую лабораторию и помочь Мейтнер в ее исследованиях. В сентябре 1917 года он был одним из трех офицеров, переодетых в австрийскую форму, которых послали на фронт Изонцо в Италии, чтобы найти подходящее место для атаки, используя недавно разработанные нарезные шахтеры, которые одновременно бросали сотни контейнеров с отравляющим газом на вражеские цели. Они выбрали место, где итальянские траншеи были укрыты в глубокой долине, чтобы газовое облако сохранялось. Битва Капоретто прорвала итальянскую линию и Центральные державы наводнили большую часть северной Италии. В 1918 году немецкое наступление на западе разбило союзников.'после массового выброса газа из минометов. Тем летом Хан был случайно отравлен фосгеном при испытании новой модели противогаза. В конце войны он был в штатском, выполняя секретную миссию по испытанию котла, который нагревается и выделяет облако мышьяка . ^{[36] [34]}

Открытие протактиния [ править ]

В 1913 году химики Фредерик Содди и Казимир Фаянс независимо друг от друга наблюдали, что альфа-распад заставляет атомы сдвигаться на два места в периодической таблице , а потеря двух бета-частиц вернула его в исходное положение. В результате реорганизации периодической таблицы, радий был помещен во II группу, актиний в группу III, торий в группу IV и уран в группу VI. Это оставило разрыв между торием и ураном. Содди предсказал, что этот неизвестный элемент, который он назвал (в честь Дмитрия Менделеева ) «экатанталием», будет альфа-излучателем с химическими свойствами, подобными танталию . Незадолго до этого Фаянс и Освальд Гельмут Геринготкрыл его как продукт распада бета-излучающего продукта тория. Основываясь на законе радиоактивного смещения Фаянса и Содди , это был изотоп недостающего элемента, который они назвали «бревиум» в честь его короткого периода полураспада. Однако это был бета-излучатель и поэтому не мог быть материнским изотопом актиния. Это должен был быть другой изотоп того же элемента. ^[37]

Хан и Мейтнер намеревались найти пропавший материнский изотоп. Они разработали новый метод отделения группы тантала от урана, который, как они надеялись, ускорит выделение нового изотопа. Работу прервала Первая мировая война . Мейтнер стала медсестрой-рентгенологом, работающей в госпиталях австрийской армии, но вернулась в Институт кайзера Вильгельма в октябре 1916 года. Были вызваны не только Хан, но и большинство студентов, лаборантов и техников, поэтому ей пришлось делать все. сама, которой лишь ненадолго помог Хан, когда он вернулся домой в отпуск. К декабрю 1917 года ей удалось выделить вещество и после дальнейшей работы удалось доказать, что это действительно отсутствующий изотоп. Она представила свои выводы для публикации в марте 1918 г. ^[37]

Хотя Фаянс и Геринг были первыми, кто открыл этот элемент, обычай требовал, чтобы элемент был представлен самым долгоживущим и наиболее распространенным изотопом, и бревиум не казался подходящим. Фаянс согласился с тем, чтобы Мейтнер назвал элемент протактинмий и присвоил ему химический символ Па. В июне 1918 года Содди и Джон Крэнстон объявили, что они извлекли образец изотопа, но в отличие от Мейтнер не смогли описать его характеристики. Они признали приоритет Мейтнер и согласились с названием. Связь с ураном оставалась загадкой, поскольку ни один из известных изотопов урана не распался на протактиний. Он оставался нераскрытым до тех пор, пока в 1929 году не был открыт материнский изотоп, уран-235 .^{[37] [38]}

За свое открытие Хан и Мейтнер неоднократно номинировались на Нобелевскую премию по химии в 1920-х годах несколькими учеными, среди которых были Макс Планк, Генрих Гольдшмидт и сам Фаянс. ^{[39] [40]} В 1949 году Международный союз теоретической и прикладной химии ( IUPAC ) окончательно назвал новый элемент протактинием и подтвердил, что Хана и Мейтнер открыли его. ^[41]

Открытие ядерной изомерии [ править ]

С открытием протактиния было нанесено на карту большинство цепочек распада урана. Когда Хан вернулся к своей работе после войны, он оглянулся на свои результаты 1914 года и рассмотрел некоторые аномалии, которые были отклонены или упущены из виду. Он растворял соли урана в растворе плавиковой кислоты с танталовой кислотой.. Сначала осаждается тантал из руды, затем протактиний. Помимо урана X1 (торий-234) и урана X2 (протактиний-234), Хан обнаружил следы радиоактивного вещества с периодом полураспада от 6 до 7 часов. Известно, что один изотоп имеет период полураспада 6,2 часа, мезоторий II (актиний-228). Это не входило ни в какую вероятную цепочку распада, но это могло быть загрязнение, поскольку Институт химии кайзера Вильгельма экспериментировал с этим. В 1919 году Хан и Мейтнер продемонстрировали, что при обработке актиния плавиковой кислотой он остается в нерастворимом остатке. Поскольку мезоторий II был изотопом актиния, это вещество не было мезоторием II; это был протактиний. ^{[42] [43]}Теперь Хан был достаточно уверен в том, что он нашел то, что он назвал свой новый изотоп «уран Z», и в феврале 1921 года он опубликовал первый отчет о своем открытии. ^[44]

Хан определил, что уран Z имел период полураспада около 6,7 часов (с двухпроцентной погрешностью) и что при распаде урана X1 он становился ураном X2 примерно в 99,75 процентах случаев, а уран Z примерно в 0,25 процента от времени. время. Он обнаружил, что соотношение урана X и урана Z, извлеченного из нескольких килограммов уранилнитратаоставался неизменным с течением времени, что убедительно указывает на то, что уран X был матерью урана Z. Чтобы доказать это, Хан получил сто килограммов уранилнитрата; выделение урана X заняло несколько недель. Он обнаружил, что период полураспада родительского урана Z отличается от известного 24-дневного периода полураспада урана X1 не более чем на два или три дня, но не смог получить более точное значение. Хан пришел к выводу, что уран Z и уран X2 были одним и тем же изотопом протактиния ( протактиний-234 ), и оба они распадались на уран II (уран-234), но с разными периодами полураспада. ^{[42] [43] [45]}

Уран Z был первым примером ядерной изомерии . Вальтер Герлах позже заметил, что это было «открытие, которое не было понято в то время, но позже стало очень важным для ядерной физики». ^[26] Лишь в 1936 году Карл Фридрих фон Вайцзекер смог дать теоретическое объяснение этого явления. ^{[46] [47]} За это открытие, полное значение которого было признано очень немногими, Хан был снова предложен на Нобелевскую премию по химии Бернхардом Наунином , Гольдшмидтом и Планком. ^[39]

Прикладная радиохимия [ править ]

В 1924 году Хан был избран в полноправные члены Прусской академии наук в Берлине голосованием тридцати белых шаров против двух черных. ^{[48] ​​По-} прежнему оставаясь главой своего собственного отдела, он стал заместителем директора Химического института кайзера Вильгельма в 1924 году и сменил Альфреда Штока на посту директора в 1928 году. ^[49] Мейтнер стал директором отдела физической радиоактивности. в то время как Хан возглавлял отдел химической радиоактивности. ^[50]В начале 1920-х годов он создал новое направление исследований. Используя «эманационный метод», который он недавно разработал, и «эманационную способность» он основал то, что стало известно как «прикладная радиохимия» для исследования общих химических и физико-химических вопросов. В 1936 году издательство Корнельского университета опубликовало книгу на английском (а затем и на русском языке) под названием « Прикладная радиохимия» , в которой содержались лекции, прочитанные Ханом, когда он был приглашенным профессором Корнеллского университета в Итаке, штат Нью-Йорк , в 1933 году. оказали большое влияние почти на всех ядерных химиков и физиков в Соединенных Штатах, Великобритании, Франции и Советском Союзе в 1930-х и 1940-х годах. ^[51]

В 1966 году Гленн Т. Сиборг , один из первооткрывателей многих трансурановых элементов, написал об этой книге следующее:

Будучи молодым аспирантом Калифорнийского университета в Беркли в середине 1930-х годов и в связи с нашей работой с плутонием несколько лет спустя, я использовал его книгу « Прикладная радиохимия» как свою Библию. Эта книга основана на серии лекций, которые профессор Хан прочитал в Корнелле в 1933 году; в нем изложены «законы» соосаждениянезначительных количеств радиоактивных материалов при осаждении нерастворимых веществ из водных растворов. Я помню, как много раз читал и перечитывал каждое слово в этих законах соосаждения, пытаясь получить все возможные указания для нашей работы и, возможно, в своем рвении читал в них больше, чем предполагал сам учитель. Я сомневаюсь, что читал разделы в какой-либо другой книге более внимательно или чаще, чем в « Прикладной радиохимии» Гана . На самом деле, я перечитывал весь том неоднократно и вспоминаю, что главным моим разочарованием в нем был его объем. Это было слишком коротко. ^[51]

Национал-социализм [ править ]

Фриц Штрассманн приехал в Институт химии кайзера Вильгельма, чтобы учиться у Гана, чтобы улучшить свои перспективы трудоустройства. После того, как нацистская партия пришла к власти в Германии в 1933 году, Штрассманн отклонил выгодное предложение о работе, поскольку для этого требовалось политическое обучение и членство в нацистской партии, и он ушел из Общества немецких химиков, когда оно стало частью нацистского немецкого рабочего фронта.вместо того, чтобы стать членом контролируемой нацистами организации. В результате он не мог ни работать в химической промышленности, ни получить квалификацию, необходимую для академической должности. Мейтнер убедила Гана нанять Штрассмана в качестве помощника. Вскоре он стал третьим соавтором работ, которые они создавали, а иногда даже был указан первым. ^{[52] [53]}

Хан провел с февраля по июнь 1933 года в Соединенных Штатах и ​​Канаде в качестве приглашенного профессора Корнельского университета . ^[54] Он дал интервью газете Toronto Star Weekly, в котором нарисовал лестный портрет Адольфа Гитлера :

Я не нацист. Но Гитлер - надежда, могущественная надежда немецкой молодежи ... Его почитают по крайней мере 20 миллионов человек. Он начинал как никто, и вы видите, во что он превратился через десять лет ... В любом случае для молодежи, для нации будущего Гитлер - герой, фюрер, святой ... В своей повседневной жизни он почти святой. Ни алкоголя, ни даже табака, ни мяса, ни женщин. Одним словом: Гитлер - безоговорочный Христос. ^[55]

Закон о восстановлении профессиональной гражданской службы, принятый в апреле 1933 года, запретил евреям и коммунистам посещать академические круги. Мейтнер была освобождена от его воздействия, потому что она была австрийкой, а не гражданкой Германии. ^[56] Хабер был также освобожден как ветеран Первой мировой войны, но решил отказаться от должности директора Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма в знак протеста 30 апреля 1933 года, но директора других институтов кайзера Вильгельма, даже Еврейские соблюдали новый закон ^[57], который распространялся на KWS в целом и на те институты кайзера Вильгельма с более чем 50% государственной поддержкой, которые исключали KWI по химии. ^[58]Поэтому Хану не пришлось увольнять кого-либо из своих штатных сотрудников, но как временный директор института Хабера он уволил четверть его сотрудников, включая трех руководителей отделов. Герхарт Джандер был назначен новым директором старого института Хабера и, по иронии судьбы, переориентировал его на исследования химического оружия. ^[59]

Как и большинство директоров институтов KWS, Хабер накопил большой дискреционный фонд. Он хотел, чтобы деньги были распределены среди уволенных сотрудников, чтобы облегчить их эмиграцию, но Фонд Рокфеллера настаивал на том, чтобы средства были использованы либо для научных исследований, либо возвращены. Хан выступил посредником в сделке, по которой 10 процентов средств будут выделены людям Хабера. В августе 1933 года администраторы KWS были предупреждены о том, что несколько коробок с оборудованием, финансируемым Фондом Рокфеллера, должны быть отправлены Герберту Фрейндлиху , одному из руководителей отделов, уволенных Ганом, в Англии. Хан выполнил приказ остановить отгрузку, но когда Планк, президент KWS с 1930 года, вернулся из отпуска, он приказал Хану ускорить отгрузку. ^[59][60]

Хабер умер 29 января 1934 года. В первую годовщину его смерти прошла поминальная служба. Профессорам университетов запретили посещать занятия, поэтому они послали своих жен вместо них. Присутствовали Хан, Планк и Джозеф Коэт с речами. ^{[59] [61]} Стареющий Планк не стремился к переизбранию, и в 1937 году его сменил на посту президента Карл Бош , лауреат Нобелевской премии по химии и председатель правления IG Farben , компании, которая финансировала нацистов. Партия с 1932 года. Эрнст Телшоу стал секретарем KWS. Телшоу был горячим сторонником нацистов, но также был верен Хану, будучи одним из его бывших учеников, и Хан приветствовал его назначение. ^{[62] [59]}Главный помощник Хана, Отто Эрбахер, стал партийным стюардом KWI по химии ( Vertrauensmann ). ^[63]

Рубидий-стронциевый датирование [ править ]

Когда Хан был в Северной Америке, его внимание привлек слюдоподобный минерал из Манитобы , содержащий рубидий . За несколько лет до этого он изучал радиоактивный распад рубидия-87 и оценил его период полураспада в 2 · 10 ¹¹ лет. Хану пришло в голову, что, сравнивая количество стронция в минерале (который когда-то был рубидием) с количеством оставшегося рубидия, он мог измерить возраст минерала, предполагая, что его первоначальный расчет периода полураспада был достаточно точным. Это был бы лучший метод датирования для изучения распада урана, потому что часть урана превращается в гелий, который затем улетучивается, в результате чего породы кажутся моложе, чем они есть на самом деле. Яков Папишпомог Хану получить несколько килограммов минерала. ^[64]

Из 1012 граммов минерала Штрассманн и Эрнст Уоллинг извлекли 253,4 миллиграмма карбоната стронция, который был изотопом стронция-87 , что указывает на то, что он был произведен в результате радиоактивного распада рубидия-87. Возраст минерала был оценен в 1975 миллионов лет по урановым минералам в том же месторождении, что подразумевает, что период полураспада рубидия-87 составлял 2,3 x 10 ¹¹ лет: довольно близко к первоначальному расчету Хана. ^{[65] [66]} Рубидий-стронциевый датирование стало широко используемым методом датирования горных пород в 1950-х годах, когда масс-спектрометрия стала обычным явлением. ^[67]

Открытие ядерного деления [ править ]

После того, как Джеймс Чедвик открыл нейтрон в 1932 г. ^[69] Ирен Кюри и Фредерик Жолио облучили алюминиевую фольгу альфа-частицами, они обнаружили, что в результате образуется короткоживущий радиоактивный изотоп фосфора . Они отметили, что эмиссия позитронов продолжалась после прекращения эмиссии нейтронов. Они не только открыли новую форму радиоактивного распада, но и превратили один элемент в неизвестный ранее радиоактивный изотоп другого, тем самым вызвав радиоактивность там, где ее раньше не было. Радиохимия теперь больше не ограничивалась некоторыми тяжелыми элементами, а распространялась на всю таблицу Менделеева. ^{[70] [71]}Чедвик отметил, что, будучи электрически нейтральными, нейтроны могут проникать в ядро атома легче, чем протоны или альфа-частицы. ^[72] Энрико Ферми и его коллеги в Риме подхватили эту идею ^[73] и начали облучать элементы нейтронами. ^[74]

В законе радиоактивного смещения Фаянса и Содди говорится, что бета-распад заставляет изотопы перемещать один элемент вверх по периодической таблице, а альфа-распад заставляет их перемещаться на два вниз. Когда группа Ферми бомбардировала атомы урана нейтронами, они обнаружили сложную смесь периодов полураспада. Поэтому Ферми пришел к выводу, что были созданы новые элементы с атомными номерами больше 92 (известные как трансурановые элементы ). ^[74] Мейтнер и Хан не сотрудничали в течение многих лет, но Мейтнер очень хотела исследовать результаты Ферми. Хан, первоначально, не был, но он передумал, когда Аристид фон Гросс предположил, что то, что обнаружил Ферми, было изотопом протактиния. ^[75]«Единственный вопрос, - писал позже Хан, - заключался в том, нашел ли Ферми изотопы трансурановых элементов или изотопы следующего, более низкого элемента, протактиния. В то время мы с Лизой Мейтнер решили повторить эксперименты Ферми, чтобы найти выяснить, был ли 13-минутный изотоп изотопом протактиния или нет. Это было логичное решение, поскольку он был первооткрывателем протактиния ». ^[76]

Между 1934 и 1938 годами Хан, Мейтнер и Штрассманн обнаружили большое количество продуктов радиоактивной трансмутации, все из которых они считали трансурановыми. ^[77] В то время существование актинидов еще не было установлено, и уран ошибочно считался элементом группы 6, подобным вольфраму . Из этого следовало, что первые трансурановые элементы будут похожи на элементы 7-10 групп, то есть рений и платиноиды.. Они установили наличие нескольких изотопов по крайней мере четырех таких элементов и (ошибочно) идентифицировали их как элементы с атомными номерами от 93 до 96. Они были первыми учеными, которые измерили 23-минутный период полураспада урана-239 и установили химический состав. что это был изотоп урана, но не смогли продолжить эту работу до ее логического завершения и идентифицировать реальный элемент 93. ^[78]Они определили десять различных периодов полураспада с разной степенью уверенности. Чтобы объяснить их, Мейтнер должна была выдвинуть гипотезу о новом классе реакции и альфа-распаде урана, ни о котором раньше не сообщалось, и для которого отсутствовали физические доказательства. Хан и Штрассманн усовершенствовали свои химические процедуры, а Мейтнер разработала новые эксперименты, чтобы пролить больше света на процессы реакции. ^[78]

В мае 1937 года они выпустили параллельные отчеты: один в Zeitschrift für Physik с Мейтнер в качестве основного автора, а другой в Chemische Berichte с Ханом в качестве основного автора. ^{[78] [79] [80]} Хан завершил свой вывод, решительно заявив: « Vor allem steht ihre chemische Verschiedenheit von allen bisher bekannten Elementen außerhalb jeder Diskussion» («Прежде всего, их химическое отличие от всех ранее известных элементов не требует дальнейшего обсуждения»); ^[80] Мейтнер была неуверена. Она рассмотрела возможность того, что реакции происходили с разными изотопами урана; были известны три: уран-238, уран-235 и уран-234. Однако, когда она подсчиталанейтронное сечение , оно было слишком большим, чтобы быть чем-то, кроме самого распространенного изотопа, урана-238. Она пришла к выводу, что это, должно быть, еще один случай ядерной изомерии, которую Хан открыл в протактинии. Поэтому она закончила свой доклад совершенно отличной от Хана примечанием, сообщив, что: «Процесс должен заключаться в захвате нейтронов ураном-238, что приводит к трем изомерным ядрам урана-239. Этот результат очень трудно согласовать с нынешними концепциями. ядро ". ^{[79] [81]}

После аншлюса , объединения Германии с Австрией 12 марта 1938 года, Мейтнер потеряла австрийское гражданство ^[82] и бежала в Швецию. У нее было немного денег, но перед отъездом Хан подарил ей кольцо с бриллиантом, унаследованное им от матери. ^[83] Мейтнер продолжала переписываться с Ханом по почте. В конце 1938 года Хан и Штрассманн обнаружили в своем образце следы изотопов щелочноземельного металла. Найти щелочноземельный металл группы 2 было проблематично, потому что он логически не соответствовал другим элементам, обнаруженным до сих пор. Хан первоначально подозревал, что это радий, образовавшийся при отщеплении двух альфа-частиц от ядра урана, но отщепление двух альфа-частиц с помощью этого процесса было маловероятным. Идея превратить уран вбарий (удалив около 100 нуклонов) считался нелепым. ^[84]

Во время визита в Копенгаген 10 ноября Хан обсудил эти результаты с Нильсом Бором , Лиз Мейтнер и Отто Робертом Фришем . ^[84] Дальнейшие усовершенствования методики, приведшие к решающему эксперименту 16-17 декабря 1938 года, дали загадочные результаты: три изотопа последовательно вели себя не как радий, а как барий. Хан, который не информировал физиков в своем институте, описал результаты исключительно в письме Мейтнер 19 декабря:

Мы все больше и больше приходим к ужасному выводу, что наши изотопы Ra ведут себя не как Ra, а как Ba ... Возможно, вы сможете придумать какое-нибудь фантастическое объяснение. Мы сами понимаем, что на самом деле он не может распасться на Ба. Теперь мы хотим проверить, ведут ли изотопы Ac, полученные из Ra, не как Ac, а как La. ^[85]

В ее ответе Мейтнер согласилась. «В настоящий момент интерпретация такого глубокого разрыва кажется мне очень трудной, но в ядерной физике мы пережили столько сюрпризов, что нельзя безоговорочно сказать:« это невозможно »». 22 декабря 1938 года Хан отправил в Naturwissenschaften рукопись с сообщением о своих радиохимических результатах, которые были опубликованы 6 января 1939 года. ^[86] 27 декабря Хан позвонил редактору Naturwissenschaften и попросил добавить к статье, предположив, что некоторая платиновая группа Элементы, ранее наблюдавшиеся в облученном уране, которые первоначально интерпретировались как трансурановые элементы, на самом деле могли быть технецием.(тогда называемый «мазуриумом»), ошибочно полагая, что нужно сложить атомные массы, а не атомные номера . К январю 1939 года он был достаточно убежден в образовании легких элементов, что опубликовал новую редакцию статьи, отказавшись от прежних заявлений о наблюдении трансурановых элементов и соседей урана. ^[87]

Как химик Хан не хотел предлагать революционное открытие в физике, но Мейтнер и Фриш разработали теоретическую интерпретацию ядерного деления - термин, заимствованный Фришем из биологии. В январе и феврале они опубликовали две статьи, в которых обсуждалась и экспериментально подтверждалась их теория. ^{[88] [89] [90]} Во второй публикации о делении ядер, Хан и Штрассманн впервые использовали термин Uranspaltung (деление урана) и предсказали существование и высвобождение дополнительных нейтронов во время процесса деления, открывая возможность ядерной цепной реакции . ^[91]Это было доказано Фредериком Жолио и его командой в марте 1939 года. ^[92] Эдвин Макмиллан и Филип Абельсон использовали циклотрон в радиационной лаборатории Беркли для бомбардировки урана нейтронами, и смогли идентифицировать изотоп с 23-минутным интервалом. период полураспада, который был дочерью урана-239 и, следовательно, реальным элементом 93, который они назвали нептунием . ^[93] «Вот и Нобелевская премия», - заметил Хан. ^[94]

В Институте химии кайзера Вильгельма Курт Старке независимо произвел элемент 93, используя только доступные там слабые источники нейтронов. Затем Хан и Штрассманн начали исследовать его химические свойства. ^[95] Они знали, что он должен распадаться на реальный элемент 94 , который, согласно последней версии жидко-капельной модели ядра, предложенной Бором и Джоном Арчибальдом Уилером , будет даже более делящимся, чем уран-235, но не смогли обнаружить его радиоактивный распад. Они пришли к выводу, что он должен иметь чрезвычайно долгий период полураспада, возможно, миллионы лет. ^[93]Отчасти проблема заключалась в том, что они все еще верили, что элемент 94 был платиноидом, что мешало их попыткам химического разделения. ^[95]

Вторая мировая война [ править ]

24 апреля 1939 года Пауль Хартек и его помощник Вильгельм Грот написали в военное министерство рейха письмо, предупреждая его о возможности разработки атомной бомбы . В ответ Армейское оружейное отделение (HWA) создало физическую секцию под руководством физика-ядерщика Курта Дибнера . После того , как 1 сентября 1939 года разразилась Вторая мировая война , HWA перешла на контроль над германской программой ядерного оружия . С тех пор Хан принимал участие в непрерывной серии встреч, связанных с проектом. После директора Института физики кайзера Вильгельма Питера Дебая, уехавший в США в 1940 году и так и не вернувшийся, Дибнер был назначен ее директором. ^[96] Хан сообщил HWA о ходе своих исследований. Вместе со своими помощниками, Хансом-Иоахимом Борном , Зигфридом Флюгге , Хансом Гётте, Вальтером Зельманном-Эггебертом и Штрассманном, он каталогизировал около сотни изотопов продуктов деления . Они также исследовали способы разделения изотопов; химия элемента 93; и методы очистки оксидов и солей урана. ^[97]

В ночь на 15 февраля 1944 года в здание химического института кайзера Вильгельма попала бомба. ^[97] Офис Хана был уничтожен, вместе с его перепиской с Резерфордом и другими исследователями, а также многие из его личных вещей. ^{[98] [99]} Офис был предполагаемой целью рейда, который был заказан бригадным генералом Лесли Гроувсом , директором Манхэттенского проекта , в надежде сорвать немецкий урановый проект. ^[100] Альберт Шпеер , рейхсминистр вооружений и военного производства , организовал переезд института в Тайлфинген.на юге Германии. К июлю все работы в Берлине прекратились. Хан и его семья переехали в дом текстильщика. ^{[98] [99]}

Жизнь замужних за еврейскими женщинами стала тяжелой. Одним из них был Филипп Хорнес, химик, работавший в Auergesellschaft , фирме, занимавшейся добычей урановой руды, используемой в проекте. После того, как фирма отпустила его в 1944 году, Хорнес был призван на принудительные работы. В 60 лет было сомнительно, что он выживет. Хан и Николаус Риль договорились о том, чтобы Хёрнес работал в Химическом институте кайзера Вильгельма, утверждая, что его работа имеет важное значение для уранового проекта и что уран очень токсичен, что затрудняет поиск людей для работы с ним. Хан знал, что урановая руда в лаборатории была довольно безопасной, хотя и не настолько для 2000 рабовладельцев из концлагеря Заксенхаузен, которые добывали ее в Ораниенбурге.- по другим причинам. Другим физиком с женой-еврейкой был Генрих Рауш фон Траубенберг  [ де ] . Хан подтвердил, что его работа важна для военных действий и что его жена Мария, имеющая докторскую степень по физике, требуется в качестве его помощника. После его смерти 19 сентября 1944 года Марию грозили отправить в концлагерь. Хан организовал кампанию по лоббированию ее освобождения, но безрезультатно, и в январе 1945 года ее отправили в гетто Терезиенштадт . Она пережила войну и после войны воссоединилась со своими дочерьми в Англии. ^{[101] [102]}

Заключение [ править ]

25 апреля 1945 года бронетанковая группа из миссии Алсос прибыла в Тайлфинген и окружила Институт химии кайзера Вильгельма. Хану сообщили, что он находится под арестом. Когда его спросили об отчетах, связанных с его секретной работой по урану, Хан ответил: «Все они у меня здесь», и передал более 150 отчетов. Его доставили в Хехинген , где он присоединился к Эриху Багге , Хорсту Коршингу , Максу фон Лауэ , Карлу Фридриху фон Вайцзеккеру и Карлу Вирцу . Затем их отвезли в полуразрушенный замок в Версале , где они услышали о подписании немецкого акта о капитуляции в Реймсе.7 мая. В последующие дни к ним присоединились Курт Дибнер, Вальтер Герлах, Пол Хартек и Вернер Гейзенберг. ^{[103] [104] [105]} Все были физиками, кроме Хана и Хартека, которые были химиками, и все работали над немецкой программой ядерного оружия, за исключением фон Лауэ, хотя он был хорошо осведомлен об этом. ^[106]

Они были переведены в замок Факваль в Модаве , Бельгия, где Хан использовал это время для работы над своими мемуарами, а затем 3 июля вылетел в Англию. Они прибыли в Фарм-Холл , Годманчестер , недалеко от Кембриджа , 3 июля. Они не знали, что каждый их разговор, в помещении и на улице, записывался с помощью скрытых микрофонов. Им дали британские газеты, которые Хан умел читать. Он был очень обеспокоен их отчетами о Потсдамской конференции , на которой территория Германии была передана Польше и СССР. В августе 1945 года немецким ученым сообщили об атомной бомбардировке Хиросимы.. До этого момента ученые, за исключением Хартека, были полностью уверены, что их проект продвинулся дальше, чем любой в других странах, и главный ученый миссии Алсос Самуэль Гаудсмит не сделал ничего, чтобы исправить это впечатление. Теперь причина их заключения в Фарм Холл внезапно стала очевидной. ^{[106] [107] [108] [109]}

Оправившись от шока от этого объявления, они начали объяснять случившееся. Хан отметил, что был рад, что они не добились успеха, и фон Вайцзекер предложил им заявить, что они не хотели этого. Они составили меморандум по проекту, отметив, что расщепление было обнаружено Ганом и Штрассманном. Открытие того, что Нагасаки был уничтожен плутониевой бомбой, стало еще одним шоком, поскольку это означало, что союзники не только смогли успешно провести обогащение урана , но и освоили ядерный реактор.технологии тоже. Меморандум стал первым проектом послевоенной апологии. Идея о том, что Германия проиграла войну из-за морального превосходства ее ученых, была столь же возмутительной, сколь и невероятной, но вызвала отклик в послевоенной немецкой академии. ^[110] Это привело в ярость Гоудсмита, родители которого умерли в Освенциме . ^[111] 3 января 1946 года, ровно через шесть месяцев после прибытия в Фарм Холл, группе было разрешено вернуться в Германию. ^[112] Хан, Гейзенберг, фон Лауэ и фон Вайцзеккер были доставлены в Геттинген , который находился под контролем британских оккупационных властей. ^[113]

Нобелевская премия по химии 1944 г. [ править ]

16 ноября 1945 года Шведская королевская академия наук объявила, что Хан был удостоен Нобелевской премии 1944 года по химии «за открытие деления тяжелых атомных ядер». ^{[114] [115]} Хан все еще был в Фарм Холле, когда было сделано объявление; таким образом, его местонахождение было секретом, и Нобелевский комитет не мог послать ему поздравительную телеграмму. Вместо этого он узнал о своей награде 18 ноября через Daily Telegraph . ^[116] Его коллеги-стажеры отметили свою награду речами, шутками и сочинением песен. ^[117]

Хан был номинирован на Нобелевские премии по химии и физике много раз еще до открытия ядерного деления. Еще несколько последовали за открытием деления. ^[39] Номинации на Нобелевскую премию рассматривались комитетами из пяти человек, по одному на каждую награду. Хотя Хан и Мейтнер были номинированы в области физики, радиоактивность и радиоактивные элементы традиционно считались областью химии, поэтому Нобелевский комитет по химии оценил номинации. Комитет получил отчеты от Теодора Сведберга и Арне Вестгрена  [ де ; sv ]. Эти химики были впечатлены работой Хана, но считали, что работа Мейтнер и Фриш не была выдающейся, и не понимали, почему физическое сообщество считало их работу плодотворной. Что касается Штрассмана, хотя его имя значилось в газетах, существовала давняя политика присуждения наград наиболее старшим ученым в сотрудничестве. Поэтому комитет рекомендовал присудить премию по химии только Хану. ^[118]

При нацистском правлении немцам было запрещено принимать Нобелевские премии после того, как Нобелевская премия мира была присуждена Карлу фон Осецкому в 1936 году. ^[119] Поэтому рекомендация Нобелевского комитета по химии была отклонена Шведской королевской академией наук в 1944 году, которая также решил отложить награду на один год. Когда в сентябре 1945 года Академия пересмотрела награду, война закончилась, и бойкот со стороны Германии закончился. Кроме того, комитет по химии теперь стал более осторожным, поскольку было очевидно, что многие исследования проводились в Соединенных Штатах в секрете, и предложил отложить его еще на год, но Академия была склонена Гораном Лильестрандом., который утверждал, что для Академии важно заявить о своей независимости от союзников во Второй мировой войне и вручить премию немцу, как это было после Первой мировой войны, когда она вручила ее Фрицу Хаберу. Таким образом, Хан стал единственным лауреатом Нобелевской премии по химии 1944 года. ^[118]

Приглашение на Нобелевские торжества было передано через посольство Великобритании в Стокгольме. ^[120] 4 декабря Хана уговорили двое похитителей Алсоса, американский подполковник Гораций К. Калверт и британский лейтенант-коммандер Эрик Уэлш , написать письмо в Нобелевский комитет, приняв премию, но заявив, что он не сможет присутствовать на церемонии награждения 10 декабря, поскольку похитители не позволили ему покинуть Farm Hall. Когда Хан протестовал, валлийский напомнил ему, что Германия проиграла войну. ^[121] Согласно уставу Нобелевского фонда, Хан имел шесть месяцев на то, чтобы прочитать лекцию о Нобелевской премии, и до 1 октября 1946 года, чтобы обналичить чек на 150 000 шведских крон .^{[122] [123]}

Хан был репатриирован из Farm Hall 3 января 1946 года, но вскоре стало очевидно, что трудности с получением разрешения на поездку от британского правительства означают, что он не сможет поехать в Швецию до декабря 1946 года. Соответственно, Академия наук и Нобелевский фонд получил продление от правительства Швеции. ^[123] Хан присутствовал на мероприятии через год после присуждения премии. 10 декабря 1946 года, в годовщину смерти Альфреда Нобеля , король Швеции Густав V вручил ему медаль и диплом Нобелевской премии. ^{[115] [123] [124]} Хан отдал 10 000 крон своего приза Штрассманну, который отказался его использовать. ^{[124] [125]}

Основатель и президент Общества Макса Планка [ править ]

Самоубийство Альберта Феглера 14 апреля 1945 года оставило KWS без президента. ^[49] Британский химик Берти Блаунт был назначен ответственным за его дела, пока союзники решали, что с ним делать, и он решил назначить Макса Планка временным президентом. В возрасте 87 лет Планк жил в маленьком городке Рогец , в районе, который американцы готовились передать Советскому Союзу . Голландский астроном Герард Койпер из миссии Алсос привез Планка на джипе и привез его в Геттинген 16 мая. ^{[126] [127]}Планк написал Хану, который все еще находился в плену в Англии, 25 июля, и сообщил Хану, что директора KWS проголосовали за то, чтобы сделать его следующим президентом, и спросил, примет ли он это положение. ^[49] Хан не получил письмо до сентября и не думал, что он был хорошим выбором, так как считал себя плохим переговорщиком, но его коллеги убедили его принять. После своего возвращения в Германию он вступил в должность 1 апреля 1946 года. ^{[128] [129]}

Закон № 25 Союзного Контрольного Совета о контроле за научными исследованиями от 29 апреля 1946 г. ограничивал немецких ученых только проведением фундаментальных исследований ^[49], а 11 июля Союзный Контрольный Совет распустил KWS по настоянию американцев ^[130]. который считал, что он был слишком близок к национал-социалистическому режиму и представлял угрозу миру во всем мире. ^[131] Однако британцы, проголосовавшие против роспуска, были более сочувствующими и предложили позволить Обществу кайзера Вильгельма продолжать работу в Британской зоне.с одним условием: изменить название. Хан и Гейзенберг обезумели от такой перспективы. Для них это был международный бренд, олицетворяющий политическую независимость и научные исследования высочайшего уровня. Хан отметил, что было предложено изменить название во время Веймарской республики , но Социал-демократическую партию Германии убедили не делать этого. ^[132] Для Хана это имя олицетворяло старые добрые времена Германской империи , какой бы авторитарной и недемократичной она ни была, до ненавистной Веймарской республики. ^[133] Гейзенберг просил поддержки у Нильса Бора, но Бор рекомендовал изменить имя. ^[132] Лиз Мейтнер написала Хану, объясняя это:

За пределами Германии считается настолько очевидным, что традиция периода кайзера Вильгельма была катастрофической и что изменение названия KWS желательно, что никто не понимает сопротивления этому. Идея о том, что немцы являются избранным народом и имеют право использовать любые средства для подчинения «низших» людей, неоднократно высказывалась историками, философами и политиками, и, наконец, нацисты попытались перевести это на самом деле ... Лучшие люди среди англичан и американцев желают, чтобы лучшие немцы поняли, что должен быть окончательный разрыв с этой традицией, которая принесла всему миру и самой Германии величайшее несчастье. И как небольшой знак понимания немецкого языка следует изменить название KWS. Что в имени,если дело в существовании Германии и тем самым Европы?^[134]

В сентябре 1946 года в Бад-Дрибурге в британской зоне было основано новое Общество Макса Планка . ^[131] 26 февраля 1948 года, после того как зоны США и Великобритании были объединены в Бизонию , она была распущена, чтобы освободить место для Общества Макса Планка , с Ханом в качестве президента-основателя. Он взял на себя 29 институтов бывшего Общества кайзера Вильгельма, которые располагались в британской и американской зонах. Когда в 1949 году была образована Федеративная Республика Германия (или Западная Германия), к ним присоединились пять институтов, расположенных во французской зоне. ^[135] Институт химии кайзера Вильгельма, ныне подчиненный Штрассманну, построил и отремонтировал новое жилье в Майнце., но работа продвигалась медленно, и он не перемещался из Тайлфингена до 1949 года. ^[136] Настойчивое требование Хана сохранить Эрнста Телшоу на посту генерального секретаря едва не вызвало восстание против его президентства. ^[137] В своих усилиях по восстановлению немецкой науки Хан проявил щедрость в выдаче persilschein (сертификатов на побелку), написав один для Готфрида фон Дросте , который вступил в Sturmabteilung (SA) в 1933 году и NSDAP в 1937 году, и носил свою униформу SA. в Институте химии кайзера Вильгельма ^[138] и для Генриха Хёрляйна и Фрица тер Меера из IG Farben. ^[139]Хан был президентом Общества Макса Планка до 1960 года, и ему удалось вернуть себе известность, которой когда-то пользовалось Общество кайзера Вильгельма. Были основаны новые институты и расширены старые, бюджет вырос с 12 миллионов немецких марок в 1949 году до 47 миллионов в 1960 году, а штат сотрудников увеличился с 1400 до почти 3000 человек. ^[49]

Представитель социальной ответственности [ править ]

После Второй мировой войны Хан решительно выступил против использования ядерной энергии в военных целях. Он видел применение своих научных открытий в таких целях как злоупотребление или даже преступление. Лоуренс Бадаш писал: «Его признание во время войны извращения науки для создания оружия и его послевоенная активность в планировании направления научных усилий его страны теперь все больше склоняли его к тому, чтобы быть выразителем социальной ответственности». ^[140]

В начале 1954 года он написал статью «Кобальт 60 - опасность или благо для человечества?» О неправильном использовании атомной энергии, которая была широко перепечатана и передана по радио в Германии, Норвегии, Австрии и Дании, а также на английском языке. версия по всему миру через BBC. Международная реакция была обнадеживающей. ^[141] В следующем году он инициировал и организовал Декларацию Майнау 1955 года, в которой он и ряд международных лауреатов Нобелевской премии обратили внимание на опасность атомного оружия и настоятельно предупредили народы мира против применения «силы». в качестве последнего средства ", который был выпущен через неделю после аналогичного Манифеста Рассела-Эйнштейна. В 1956 году Хан повторил свой призыв за подписью 52 его нобелевских коллег со всех концов света. ^[142]

Хан также сыграл важную роль и был одним из авторов Геттингенского манифеста от 13 апреля 1957 года, в котором он вместе с 17 ведущими немецкими учеными-атомщиками протестовал против предлагаемого ядерного вооружения западногерманских вооруженных сил ( Бундесвера ). ^[143] Это привело к Hahn получение приглашения на встречу с канцлером Германии , Конрад Аденауэром и другими высшими должностными лицами, включая министр обороны , Франц Йозеф Штраус , и генерал Шпайдель и Хойзингер (который и был генерал в Нацистская эпоха). Два генерала утверждали, что Бундесвертребовалось ядерное оружие, и Аденауэр принял их совет. Было составлено коммюнике, в котором говорилось, что Федеративная Республика не производит ядерное оружие и не будет просить об этом своих ученых. ^[144] Вместо этого немецкие войска были оснащены ядерным оружием США. ^[145]

13 ноября 1957 года в Концертхаусе (Концертном зале) в Вене Хан предупредил об «опасности экспериментов с атомными и водородными бомбами» и заявил, что «сегодня война больше не является политическим средством - она ​​только уничтожит все. страны мира ". Его высоко оцененная речь была передана по всему миру австрийским радио Österreichischer Rundfunk (ÖR). 28 декабря 1957 года Хан повторил свой призыв в английском переводе для болгарского радио в Софии , который транслировался на все государства Варшавского договора . ^{[146] [147]}

В 1959 году Хан стал соучредителем в Берлине Федерации немецких ученых (VDW), неправительственной организации, приверженной идеалам ответственной науки. Члены Федерации чувствуют себя обязанными принимать во внимание возможные военные, политические и экономические последствия и возможности неправильного использования атомной энергии при проведении своих научных исследований и обучения. Благодаря результатам своей междисциплинарной работы VDW обращается не только к широкой общественности, но и к лицам, принимающим решения на всех уровнях политики и общества. ^[148] Вплоть до своей смерти Отто Хан не уставал срочно предупреждать об опасности гонки ядерных вооружений между великими державами и радиоактивного заражения.планеты. ^[149] Историк Лоуренс Бадаш писал:

Важно не то, что ученые могут расходиться во мнениях относительно того, в чем заключается их ответственность перед обществом, а то, что они осознают, что ответственность существует, открыто заявляют об этом и, когда они высказываются, ожидают, что это повлияет на политику. Казалось бы, Отто Хан был даже больше, чем просто примером этой концептуальной эволюции двадцатого века; он был лидером в этом процессе. ^[150]

Почести и награды [ править ]

За свою жизнь Хан был награжден орденами, медалями, научными премиями и стипендиями академий, обществ и институтов со всего мира. В конце 1999 года немецкий новостной журнал Focus опубликовал опрос 500 ведущих естествоиспытателей, инженеров и врачей о наиболее важных ученых 20 века. В этом опросе Хан был избран третьим (с 81 баллом) после физиков-теоретиков Альберта Эйнштейна и Макса Планка и, следовательно, самым значительным химиком своего времени. ^[151]

Помимо Нобелевской премии по химии ( 1944 г. ), Хан был удостоен:

• Эмиль Фишер Медаль Общества немецких химиков (1922), ^[152]
• премия Каннисаро Королевской академии наук в Риме (1938), ^[152]
• Премия Коперника Кенигсбергского университета (1941), ^[152]
• медаль Готениуса Академии дер Натурфоршер (1943), ^[152]
• Макса Планка медаль из Немецкого физического общества , с Лизой Мейтнером (1949), ^[152]
• Гете медаль города Франкфурт-на-Майне (1949), ^[152]
• Золотая медаль Парацельса Швейцарского химического общества (1953 г.), ^[152]
• Премию Фарадея с медалью Королевского химического общества (1956), ^[152]
• Медаль Гроция Фонда Гуго Гроция (1956), ^[152]
• Медаль Вильгельма Экснера Австрийской промышленной ассоциации (1958 г.), ^[153]
• Гельмгольц медаль в Берлин-Бранденбург академии наук и гуманитарных наук (1959),
• и золотая медаль Гарнака Общества Макса Планка (1959). ^{[154] [155]}

Хан стал почетным президентом Общества Макса Планка в 1962 году. ^[156]

• Он был избран иностранным членом Королевского общества (1957). ^[157]
• Его почетное членство в зарубежных академиях и научных обществах включало:
  • Румынское физическое общество в Бухаресте, ^[158]
  • Королевское испанское общество химии и физики и Испанский национальный исследовательский совет , ^[158]
  • и академии в Аллахабаде , Бангалоре , Берлине, Бостоне , Бухаресте , Копенгагене, Геттингене, Галле, Хельсинки, Лиссабоне, Мадриде, Майнце, Мюнхене, Риме, Стокгольме, Ватикане и Вене. ^[158]

Он был почетным членом Университетского колледжа Лондона, ^[158]

• и почетный гражданин городов Франкфурт-на-Майне и Геттинген в 1959 году,
• и Берлина (1968). ^[152]
• Хан был назначен офицером Национального ордена Почетного легиона Франции (1959 г.), ^[152]
• Награжден Большим крестом I степени ордена «За заслуги перед Федеративной Республикой Германия» (1959). ^[152]
• В 1966 году президент США Линдон Б. Джонсон и Комиссия по атомной энергии США (AEC) наградили Хан, Лиз Мейтнер и Фриц Штрассманн премией Энрико Ферми . На дипломе Гана было написано: «За новаторские исследования в области естественной радиоактивности и обширные экспериментальные исследования, завершившиеся открытием деления». ^[159]
• Он получил почетные докторские степени от
  • университет Геттингена , ^[152]
  • Технический университет Дармштадт , ^[152]
  • Франкфуртский университет в 1949 г. ^[152]
  • и Кембриджский университет в 1957 г. ^[152]

К объектам, названным в честь Хана, относятся:

• NS Otto Hahn , единственное европейское гражданское судно с ядерной установкой (1964 г.), ^[160]
• кратер на Луне (совместно с его тезкой Фридрих фон Hahn ), ^[161]
• и астероид 19126 Оттохан , ^[162]
• Отто Ган Prize обоих немецких химических и физических обществ и город Frankfurt / Main, ^[163]
• Отто Ган Медаль и Hahn премии Отто Общества Макса Планка, ^{[164] [165]}
• и Золотая медаль мира имени Отто Хана Немецкой ассоциации Объединенных Наций (DGVN) в Берлине (1988). ^[166]

В разное время, сначала в 1971 году американскими химиками, предлагалось назвать вновь синтезированный элемент 105 ганием в честь Хана, но в 1997 году ИЮПАК назвал его дубнием в честь российского исследовательского центра в Дубне. В 1992 году группа исследователей из Германии открыла элемент 108 и предложила название хасиум (в честь Гессе ). Несмотря на давнюю традицию давать первооткрывателю право предлагать имя, комитет ИЮПАК 1994 года рекомендовал назвать его ганиум . ^[167] После протестов со стороны немецких первооткрывателей название hassium (Hs) было принято во всем мире в 1997 году. ^[168]

Смерть [ править ]

Хан был ранен в спину рассерженным изобретателем в октябре 1951 года, ранен в автомобильной аварии в 1952 году и перенес небольшой сердечный приступ в 1953 году. В 1962 году он опубликовал книгу « Vom Radiothor zur Uranspaltung» . Он был выпущен на английском языке в 1966 году под названием « Отто Хан: научная автобиография» с предисловием Гленна Сиборга. Успех этой книги, возможно, побудил его написать еще одну, более полную автобиографию, Отто Гана. Mein Leben , но до того, как это было опубликовано, он сломал один из позвонков на шее, когда выходил из машины. Он постепенно ослабел и умер в Геттингене 28 июля 1968 года. Его жена Эдит пережила его всего на две недели. ^[169] Похоронен вШтадтфридхоф в Геттингене. ^[170] На следующий день после его смерти Общество Макса Планка опубликовало следующий некролог во всех основных газетах Германии, Австрии и Швейцарии:

28 июля, на 90-м году жизни, скончался наш почетный президент Отто Хан. Его имя будет записано в истории человечества как основоположник атомной эры . В нем Германия и мир потеряли ученого, который в равной степени отличался честностью и скромностью. Общество Макса Планка оплакивает своего основателя, который продолжил задачи и традиции Общества кайзера Вильгельма после войны, а также оплакивает доброго и очень любимого человека, который останется в памяти всех, кто имел возможность встретиться с ним. Его работа будет продолжена. Мы вспоминаем его с огромной благодарностью и восхищением. ^[171]

Фриц Штрассманн писал:

Число тех, кто смог быть рядом с Отто Ханом, невелико. Его поведение было для него совершенно естественным, но для следующих поколений он будет служить образцом, независимо от того, восхищается ли отношение Отто Хана его гуманным и научным чувством ответственности или его личным мужеством. ^[172]

Отто Роберт Фриш вспоминал:

Хан всю жизнь оставался скромным и неформальным. Его обезоруживающая откровенность, неизменная доброта, здравый смысл и озорной юмор будут помнить его многочисленные друзья по всему миру. ^[173]

Королевское общество в Лондоне написал в некрологе:

Было замечательно, как после войны этот довольно скромный ученый, всю жизнь проработавший в лаборатории, стал эффективным администратором и важной общественной фигурой в Германии. Хан, известный как первооткрыватель ядерного деления, пользовался уважением и доверием за его человеческие качества, простоту поведения, прозрачную честность, здравый смысл и верность. ^[174]

См. Также [ править ]

• Список борцов за мир

Публикации на английском языке [ править ]

• Хан, Отто (1936). Прикладная радиохимия . Итака, Нью-Йорк: Издательство Корнельского университета.
• Хан, Отто (1950). Новые атомы: прогресс и некоторые воспоминания . Нью-Йорк-Амстердам-Лондон-Брюссель: Elsevier Inc.
• Хан, Отто (1966). Отто Хан: научная автобиография . Перевод Лей, Вилли. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера.
• Хан, Отто (1970). Моя жизнь . Перевод Кайзера, Эрнста; Уилкинс, Эйтни. Нью-Йорк: Гердер и Гердер.

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме Отто Хана .

В Wikiquote есть цитаты, связанные с: Отто Ханом

• Отто Хан - лауреат премии Энрико Ферми 1966 г. Правительство США, Министерство энергетики
• Отто Хан на сайте Nobelprize.org, включая Нобелевскую лекцию 13 декабря 1946 года от естественных превращений урана до его искусственного деления
• Речь на церемонии награждения профессора Арне Вестгрена в честь Отто Хана , Стокгольм.
• Отто Хан и открытие ядерного деления BR, 2008
• Отто Хан - первооткрыватель ядерного деления Автор: доктор Энн Харди (Pro-Physik, 2004)
• Отто Хан (1879–1968) - Открытие деления. Посетите Берлин, 2011 г.
• Отто Хан - первооткрыватель ядерного деления
• Отто Хан - основатель Atomic Age Автор: доктор Эдмунд Нойбауэр (перевод: Бриджит Хиппманн) - веб-сайт гимназии Отто Хана (OHG), 2007.
• Премия Отто Хана
• Медаль мира Отто Хана на золотом веб-сайте Ассоциации Организации Объединенных Наций Германии (DGVN) в Берлине
• Медаль Отто Хана
• История Института Гана Майтнера (HMI) Гельмгольц-Центр, Берлин 2011.
• Отто Хан возглавляет делегацию в Израиле. 1959 г. Сайт Общества Макса Планка, 2011 г.
• Биография Отто Хан 1879–1968
• Отто Хан - Жизнь во имя науки, человечества и мира Лекция мира Хиросимского университета, проведенная Дитрихом Ханом, 2 октября 2013 г.
• Отто Хан - первооткрыватель ядерного деления, дед атомной бомбы GMX, Швейцария, 17 декабря 2013 года. Автор: Маринус Брандл.
• Газетные вырезки из газет о Отто Ганом в 20 веке Пресс Архивы в ZBW