Хиросима мен Нагасаки қалаларының бомбаланғаны туралы хабар уранның бөлінуін ашушы Отто Ханға қатты әсер етті, оның достары суицидтен қорқып, тәулік бойы кезекшілік етуге мәжбүр болды.
Отто Хан 1879 жылы 8 наурызда Франкфурт-Майн қаласында дүниеге келген. Әкесі қолөнерші болған, кейін шағын зауыттың иесі және қалалық кеңестің депутаты болған. Отбасы жоқшылықта өмір сүрмеді, бірақ төрт ұлдың үлкені Карл ғана гимназияға жібере алды. Ең кішісі мен кенжесі Отто кәсіптік училищеге оқуға түсті.
Ган жасөспірім кезінде спиритизмге қызығушылық танытты. Бірақ көптеген жасырын жазбаларды оқығаннан кейін ол олардың мағынасыздығына көз жеткізді және оларға қайта оралмады. Мүмкін, дәл сол кезде ол объективті тексеруден бас тартатын алыпсатарлық білімнің кез келген түріне терең сенімсіздік тудырды. Ган өмір бойы метафизикалық және діни мәселелерге немқұрайлы қарады.
Оның шынайы мүдделері кеш анықталды. Жанды, ойыншықтарға ойлап тапқан Отто мамандық таңдау туралы аз ойланды. Ол химик болуды тек жоғары сыныпта, сол кездегі әйгілі зерттеуші М. Фрейндтің дәрістерінің әсерінен шешті.
1897 жылы Хан Марбург университетіне оқуға түсті, 1901 жылы органикалық химия бойынша кандидаттық диссертациясын қорғады. Университеттен кейін әскери қызмет өтті, ол үшін Отто ешқандай құлшыныс танытпады. Қызметтен кейін көп ұзамай зауыттардың бірінің басшылығы шетелде жұмыс істеуге жақсы дайындалған, тәрбиелі жігітті жұмысқа алу туралы шешім қабылдайды. 1904 жылы Хан Лондонға барды, ол бір мезгілде В. Рамсаймен химияны оқуға ниет етті.
Рамзай сол кезде радиоактивті элементтерді зерттеп, Оттоға барий тұзынан радийдің күшті препаратын алуды тапсырды. Эксперимент нәтижесі Гананың барлық келесі әрекеттерін алдын ала анықтады. Жаңадан бастаған жаңадан күтпеген жерден өзі мен әріптестері радиоториум деп аталатын жаңа радиоактивті зат тапты. Алты айдан кейін Лондонда болу мерзімі аяқталғанда, Рэмсай Ганға өнеркәсіптен бас тартып, өзін мүлде жаңа, радиохимияға арнауды ұсынды. Осылайша, әлі де ағыспен сырғып келе жатқан Отто Ханның өмірінде жаңа кезең басталды. Өзін-өзі оқыттым деп санай отырып, Берлинге қайтпай тұрып радиоактивтілік саласындағы жетекші зерттеуші Э. Резерфордпен тәжірибеден өтуге шешім қабылдады. Оттоның ғылыммен қарым-қатынасы әрқашан жеке қызығушылықсыз болды. Сонымен қатар, сол жылдары ол Резерфордта ақысыз жұмыс істеді: тарифтер жоқ, содан кейін тыңдаушыларға стипендия берілмеді. Ол өзінің толық штаттағы алғашқы қызметін 33 жасында алды. Бұған дейін оның ата -анасы мен ағалары оны қолдады, сонымен қатар олар эксперименттердің шығындарын төледі.
Резерфорд Гананы достықпен қабылдады, бірақ ол радиаторийдің бар екеніне сенбейтінін мәлімдеді. Отто жауап ретінде альфа бөлшектерін шығаратын басқа заттармен ұқсас эксперименттер жүргізді және басқа зат - торий С, содан кейін радиоактиниум ашты. Резерфорд маңындағы Монреалда Хан ақыры өзін радиоактивтілікті зерттеуге арнауға шешім қабылдады. Бұл жерде ол Резерфордпен сөйлескендегідей физикалық мәселелер мен әдістермен танысты. Керемет, демократиялық және жиі шулы Резерфорд, немістің құрметті профессорлары сияқты, Оттоның идеалына айналды. Зертханалық орта, жұмыстағы байыптылық, еркін пікірталас, пікірлердің тәуелсіздігі және қателіктерді ашық мойындау жас ғалымға кейіннен өз институтында ұмтылған үлгі болды.
1906 жылы Берлинге оралған Хан профессор З. Фишердің жетекшілігімен Берлин университетінің химиялық зертханасына түсті. Ескі органикалық химик Фишер «өзінің мұрнын» жұмбақ сәулелерді тірейтін есептегіш емес, зерттеушінің ең сенімді құралы деп санады. Екінші жағынан, Хан Берлин жас физиктерінің шеңберімен тез дос болды. Мұнда 1907 жылы 28 қыркүйекте ол өнертапқыш химик теориялық физик Лиз Мейтнермен кездесті. Содан бері олар үш онжылдықта бірге жұмыс жасады. Хан-Мейтнер комбинациясы атомдық зерттеулердегі ең табысты және жемісті бірі болды.
Отто Хан мен Лиз Мейтнер
1912 жылы Хан Кайзер Вильгельм қоғамының жаңадан құрылған химия институтына ауысты (кейіннен Хан осы институттың директоры болды). Оттоның осы жылдардағы рекорды әсерлі. 1907 жылы жаңа элемент ашылды - мезоторий. 1909 жылы кері қайтару құбылыстарын зерттеу үшін маңызды эксперименттер жүргізілді. 1913 жылы Мейтнердің қатысуымен Х2 уранын ашты. Керемет жұмыстарға қарамастан, ескі және тар ағаш шеберханасының ғимараты зертхананың бөлмесі болды. Ал Гана үшін академиялық мансапқа жол ұзақ уақытқа жабылды. Ол 1910 жылы профессор дәрежесіне көтерілгенімен, 1919 жылға дейін радиохимия неміс университеттерінде оқытылатын пәндердің қатарында болмады.
1914 жылдың тамызында Гана әскерге шақырылды. Ол кезде күресу қажеттілігі оның ар -ожданына қайшылық туғызған жоқ. Мүмкін, оған ұлтшылдық пен адалдық сезімдердің күшеюі, үйдегі тәрбие, Кайзер мен ұлт алдындағы парызды мүлтіксіз орындауға, мүмкін, соғыс туралы романтикалық идеяға әсер етті. Соғыстың алғашқы айларында, Ганада студенттік жылдардағы абайсыздық оянды, әсіресе оның бөлігі соғыс қимылдарына тікелей қатыспағандықтан. 1915 жылдың басында оған улы заттарды шығаруды бастауды сұрады, ал қысқа ойланғаннан кейін ол соғыстың аяқталуын жақындататын жаңа қарудың адамгершілігі туралы дәлелдерге сенді. Әріптестерінің көпшілігі дәл осылай жасады. (Рас, бәрі де емес: неміс химигі, 1915 жылғы Нобель сыйлығының лауреаты Р. Виллстаттер, мысалы, бас тартты.) Кейінірек ғана Отто ауыртпалықпен былай деді: «Негізінде біз сол кезде істеп жатқан нәрсе қорқынышты болды. Бірақ бұл болды ».
Көріп отырғаныңыздай, Отто мен оның әріптестері оның шығармашылық өмірін жарқын табыстар тізбегі, ақиқатқа үздіксіз өрлеу ретінде қарастырған, оны қорламады. Гонның мансабын, М. фон Лауе (неміс физигі, Нобель сыйлығының лауреаты) айтқандай, «радиатордың ашылуымен биік нүктеден бастап биіктікке көтерілетін қисыққа ұқсатуға болады. мезоториум, уранның ядролық бөлінуі кезінде максимумға жетеді ».
Осындай тәжірибелерді Парижде Ирен Кюри жүргізді.
Хан, Мейтнер және жас қызметкер Страссман уран немесе торийді нейтрондармен бомбалау арқылы алынған бірнеше радиоактивті изотоптарды зерттеді, сондықтан бірнеше минут ішінде олар қажетті радиоактивті изотопты бөліп алуға мүмкіндік берді. Ұйымдастырылған жарыстар. Мейтнер қолында секундомер ұстады, ал Хан мен Страссман сәулелендірілген препаратты алды, ерітті, тұндырылды, сүзгіленді, тұнбаны бөліп есептегішке жіберді. Екі минуттан аз уақыт ішінде олар әдетте екі -үш сағатқа созылатын нәрсені жасады. Хан зертханасында жасалғанның бәрін әлемнің атомдық лоббистері талассыз ақиқат деп санады, олар Хан терминологиясын қолданды (айтпақшы, Д. Менделеев шығармаларынан алынған). Әлемдегі ең ірі үш зертханада - Берлинде, Римде (Ферми) және Парижде жүргізілген зерттеулер уран нейтрондармен сәулелендірілгенде ыдырау өнімдерінде эк -рений мен эка -осмий бар екеніне еш күмән қалдырмағандай болды. Олардың өзгеру жолдарын шешіп, жартылай ыдырау кезеңін анықтау қажет болды. Бұл элементтер трансураникалық деп саналды. Рас, 1938 жылы Ирен Кюри ыдырау өнімдерінде лантанға ұқсас изотопты тапты, бірақ оған сенімділік жетпеді және ол уранның бөлінуін ашудың алдында тұрды - бұл мүмкін емес болып көрінетін ыдырау. Атом ядросындағы протондар мен нейтрондарды байланыстыратын энергияның күші соншалық, оны тек бір нейтрон жеңе алатынын елестету мүмкін емес болып көрінді.
Бұл процестер шынымен қандай болды? Олар сәл кейінірек реттелді, бірақ әзірше саяси мәселелер бірінші орынға шықты. Нейтрондар мен протондарды біраз уақыт ұмытуға тура келді, әскери шерулер мен жауынгерлік сөздер жақсы нәтиже бермеді. Аншлюстен кейін неміс билігі Австрия азаматы еврей әйел Лиза Мейтнерге төлқұжат беруден бас тартты. Нацистік заң бойынша оның Германиядан кетуге құқығы жоқ. Оның жалғыз жолы - ұшу. Хан Нильс Бордан көмек сұрады. Голландия үкіметі оны төлқұжатсыз қабылдауға келісті. Лиза ең қажетті заттарды жинап, Голландияға «демалыста» кетті.
Мейтнердің кетуіне байланысты алаңдаушылық пен алаңдаушылық Оттоны 1938 жылдың жазында дерлік жояды. Күз келді. Сол күзде Хан мен Страссман ең маңызды жаңалықты ашты. Эксперименттер мен теориялық ізденістер қайта жалғасты. Мейтнердің жоқтығы қатты сезілді: ақылға қонымды кеңесші мен қатал судья, күрделі есептеулер жүргізетін теоретиктің жетіспеушілігі болды.
Фриц Штрассман
Хан индикатор әдісіне жүгінді. Әр түрлі радиоактивті іздеушілер бірнеше рет қолданылды, бірақ нәтиже бірдей болды. Уран баяу нейтрондармен бомбаланғанда пайда болған радиоактивті зат барийге ұқсас болды, оны химиялық жолмен барийден бөлуге болмайды. Осылайша Отто Хан мен Фриц Страссман уран ядроларының бөлінуін анықтады. Сол кезде Страсман 37 жаста еді, ал Хан өзінің алпыс жасын тойлауға дайындалды.
Мақала 1938 жылдың соңында жарияланды. Сонымен бірге Хан эксперименттердің нәтижелерін Мейтнерге жіберіп, оның бағасын күтті. Жаңа жыл жаңа теория әкелді. Оған сәйкес уран ядросы баяу нейтрондармен сәулеленгенде барий мен криптон атомдарына екіге бөлінуі керек. Бұл жағдайда энергиясы екі жүз миллион электрон вольтке жететін жаңа пайда болған ядролардың арасында итеруші күштер пайда болады. Бұл басқа процестерде алынбайтын үлкен энергия. Физика биологиядан «бөліну» терминін алды, осылайша қарапайымдылар көбейеді. Мейтнер Фриштің әріптесі мен жиені тез арада уранның бөлінуіне эксперимент жүргізіп, теорияны растап, мақала жазуға міндеттенді.
Хан мен Страссманның алған нәтижелері ең беделді ғалымдардың пікірлеріне қатты қарама -қайшы келгендіктен, олар зерттеушілерді таң қалдырды. Ханның Мейтнерге жазған хаттары анда -санда «таңғажайып», «керемет таңғажайып», «таңғажайып», «фантастикалық нәтиже» деген сөздерді жыпылықтады. Дұрыс тұжырым жасау үшін, сол кездегі идеяларға қайшы келеді, Отто тек ашықтықты ғана емес, сонымен қатар ерекше батылдықты қажет етті. Олар Ганаға эксперименттің тазалығына сенімділік берді, яғни. алынған нәтижелердің сенімділігінде.
Америка Құрама Штаттарының ірі ғылыми орталықтарында болған бірнеше күндегі оқиғалар қызықты оқиғалы фильмнің сценарийі бола алады.
Хан, Страссман мен Мейтнердің ашылуы құпия түрде сақталуы керек екенін білмей, Бора Розенфелдтің ең жақын серігі Принстонға (АҚШ) келіп, университет клубындағы физиктер кешінде болады. Оған сұрақтар мазалайды: Еуропада не жаңалық? Розенфельд Хан мен Штрассманның тәжірибелері мен Мейтнер мен Фриштің теориялық қорытындылары туралы айтады. Жиналысқа Ферми қызметкері қатысады; сол түні ол Нью -Йоркке барады, Фермидің кеңсесіне кіреді және жаңалықты ашады. Бірнеше минуттан кейін Ферми алдағы эксперименттердің жобасын жасай бастады. Алдымен сіз уран ядросының бөліну процесін қайталауыңыз керек, содан кейін бөлінген энергияны өлшеңіз. Ферми бес жыл бұрын уранды баяу нейтрондармен бірінші рет бомбалаған кезде не жоғалтқанын түсінеді.
Энрико Ферми
Колумбия университетінің астыртын жерінде уран ядросы бөлінген, Фриш бұған ұқсас тәжірибе жүргізгенін білмейді. Асығыс (басқа біреудің ашылуына асығыс) «Табиғат» журналына хабарлама дайындалуда.
Ақпараттың ағып кеткенін білген Бор, біреу Мейтнер мен Фриштен асып түседі деп алаңдайды. Сонда олар өзгенің ашқан жаңалықтарын игеру жағдайында болады. Вашингтон Вашингтонда өткен конгресте Бор Фермидің уранның бөлінуі бойынша эксперименттері қарқынды жүріп жатқанын біледі және Копенгагенге Фришке жеделхаттар жіберіп, тәжірибе нәтижелерін дереу жариялайды. Келесі күні журналдың жаңа нөмірі Хан мен Штрассманның мақаласымен шықты. Сол күні жұбанышты хабар келді - Фриш мақаланы баспасөзге жіберді. Қазір Бор сабырлы және барлығына уранның бөлінуі туралы айта алады. Ол сөзін аяқтамай тұрып -ақ, бірнеше адам залдан шығып, Карнеги институтына, қуатты үдеткішке қарай жүгіре жаздады. Нысананы дереу өзгерту және уран ядросының бөлінуін зерттеу қажет болды.
Келесі күні Бор мен Розенфельд Карнеги институтына шақырылды. Бор бірінші рет осциллограф экранында бөлу процесін көрді.
Сонымен бірге Парижде Джолио-Кюрилер уран мен торий ядроларының ыдырауын бақылап, бұл ыдырауды «жарылыс» деп атады. Фредериктің мақаласы Мейтнер мен Фриштің мақаласынан екі аптадан кейін пайда болды. Осылайша, бір айға жетпейтін уақытта төрт зертхана (Копенгагенде, Нью -Йоркте, Вашингтонда және Парижде) уран ядросын бөліп шығарып, орасан зор энергия бөлінетінін көрсетті. Бесінші зертхана - Ленинградтағы политехникалық институтта уранның бөліну теориясы да дамығанын аз адамдар білді.
Қолданылған әдебиет:
1. Гернек Ф. Атом дәуірінің пионерлері. М.: Прогресс, 1974. 324-331.
2. Константинова С. Бөліну. // Өнертапқыш және жаңашыл. 1993. No 10. S. 18-20.
3. Храмдар Ю физика. Өмірбаян анықтамалығы. М.: Ғылым. 1983 ж 74.
