Otto Hahn - Otto Hahn

Otto Hahn
Otto Hahn 1970.jpg
narozený ( 1879-03-08 )08.03.1879
Zemřel 28.července 1968 (1968-07-28)(ve věku 89)
Národnost Němec
Alma mater Univerzita v Marburgu
Známý jako
Manžel / manželka
Edith Junghans
( m.  1913)
Děti Hanno Hahn  [ de ] (1922–1960)
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole
Instituce
Doktorský poradce Theodor Zincke
Další akademičtí poradci
Doktorandi
Podpis
Podpis Otto Hahna. Svg

Otto Hahn ( vyslovováno [ˈɔtoː ˈhaːn] ( poslech )O tomto zvuku ; 8. března 1879 - 28. července 1968) byl německý chemik a průkopník v oblasti radioaktivity a radiochemie . Hahn je označován za otce jaderné chemie a kmotra jaderného štěpení . Hahn a Lise Meitner objevili radioaktivní izotopy radia , thoria , protactinia a uranu . Objevil také jevy radioaktivního zpětného rázu a jaderné izomerismu a propagoval datování rubidium -stroncium . V roce 1938 objevili Hahn, Lise Meitner a Fritz Strassmann jaderné štěpení , za které Hahn obdržel v roce 1944 Nobelovu cenu za chemii . Jaderné štěpení bylo základem jaderných reaktorů a jaderných zbraní .

Hahn, absolvent univerzity v Marburgu , studoval u sira Williama Ramsaye na University College London a na McGill University v Montrealu u Ernesta Rutherforda , kde objevil několik nových radioaktivních izotopů. V roce 1906 se vrátil do Německa a Emil Fischer dal k dispozici laboratoř v suterénu Chemického institutu na univerzitě v Berlíně . Hahn se habilitoval na jaře 1907 a stal se Privatdozentem . V roce 1912 se stal vedoucím oddělení radioaktivity nově založeného Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry . Ve spolupráci s rakouskou fyzičkou Lise Meitnerovou v budově, která nyní nese jejich jména, učinil sérii převratných objevů, které vyvrcholily její izolací nejdelšího izotopu protactinia v roce 1918.

Během první světové války sloužil u pluku Landwehru na západní frontě au jednotky chemické války v čele s Fritzem Haberem na západní, východní a italské frontě a za svoji roli v první bitvě získal Železný kříž (2. třída). Ypres . Po válce se stal vedoucím Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry, zatímco zůstal na starosti své vlastní oddělení. V letech 1934 až 1938 spolupracoval se Strassmannem a Meitnerem na studiu izotopů vytvořených neutronovým bombardováním uranu a thoria, které vedlo k objevu jaderného štěpení. Byl odpůrcem nacionálního socialismu a pronásledování Židů od nacistické strany , která způsobila odstranění mnoho z jeho kolegů, včetně Meitner, který byl nucen uprchnout Německo v roce 1938. Během druhé světové války pracoval na německých jaderných zbraní program , katalogizace štěpných produktů uranu. V důsledku toho byl na konci války zajat spojeneckými silami a od července 1945 do ledna 1946 byl uvězněn ve Farm Hall s dalšími devíti německými vědci.

Hahn sloužil jako poslední prezident Kaiser Wilhelm Society for the Advancement of Science v roce 1946 a jako zakládající prezident jejího nástupce, Max Planck Society v letech 1948 až 1960. V roce 1959 spoluzaložil v Berlíně Federaci německých vědců , nevládní organizace, která se hlásí k ideálu zodpovědné vědy. Stal se jedním z nejvlivnějších a nejrespektovanějších občanů poválečného západního Německa a pracoval na obnově německé vědy.

Raný život

Otto Hahn se narodil ve Frankfurtu nad Mohanem 8. března 1879 jako nejmladší syn Heinricha Hahna (1845–1922), prosperujícího sklenáře (a zakladatele společnosti Glasbau Hahn) a Charlotte Hahn rozené Giese (1845–1905). Měl staršího nevlastního bratra Karla, syna jeho matky z předchozího manželství, a dva starší bratry, Heinera a Julia. Rodina žila nad dílnou jeho otce. Mladší tři chlapci byli vzděláváni na Klinger Oberrealschule ve Frankfurtu. V 15 letech se začal zvlášť zajímat o chemii a v prádelně rodinného domu prováděl jednoduché experimenty. Jeho otec chtěl, aby Otto studoval architekturu, protože vybudoval nebo získal několik obytných a obchodních nemovitostí, ale Otto ho přesvědčil, že má ambice stát se průmyslovým chemikem .

V roce 1897, poté, co vzal jeho Abitur , Hahn začal studovat chemii na univerzitě v Marburgu . Jeho vedlejšími předměty byla matematika , fyzika , mineralogie a filozofie . Hahn vstoupil do Studentské asociace přírodních věd a medicíny, studentského bratrstva a předchůdce dnešního Landsmannschaft Nibelungi ( Coburger Convent der akademischen Landsmannschaften und Turnerschaften ). Třetí a čtvrtý semestr strávil na univerzitě v Mnichově , kde studoval organickou chemii u Adolfa von Baeyera , fyzikální chemii u Friedricha Wilhelma Muthmanna a anorganickou chemii u Karla Andrease Hofmanna . V roce 1901 získal Hahn doktorát v Marburgu za disertační práci s názvem „O bromových derivátech isoeugenolu“, téma klasické organické chemie . Roční vojenskou službu (místo obvyklých dvou, protože měl doktorát) absolvoval u 81. pěšího pluku, ale na rozdíl od svých bratrů o provizi nepožádal. Poté se vrátil na univerzitu v Marburgu, kde pracoval dva roky jako asistent svého doktorského školitele, profesora Geheimrata Theodora Zinckeho .

Objev rádia a dalších „nových prvků“

William Ramsay , Londýn 1905

Hahnovým záměrem bylo stále pracovat v průmyslu. Nabídku zaměstnání dostal od Eugena Fischera, ředitele společnosti Kalle & Co.  [ de ] (a otce organického chemika Hanse Fischera ), ale podmínkou zaměstnání bylo, že Hahn musel žít v jiné zemi a mít rozumnou ovládání jiného jazyka. S tímto vědomím a pro zlepšení znalostí angličtiny nastoupil Hahn v roce 1904 na University College London , kde pracoval pod sirem Williamem Ramsayem , který byl známý tím, že objevil inertní plyny . Zde Hahn pracoval na radiochemii , v té době zcela novém oboru. Na začátku roku 1905, v průběhu své práce se solemi radia , Hahn objevil novou látku, kterou nazval radiothorium (thorium-228), což v té době bylo považováno za nový radioaktivní prvek. (Ve skutečnosti to byl izotop známého prvku thoria ; koncept izotopu spolu s termínem vytvořil až v roce 1913 britský chemik Frederick Soddy ).

Ramsay byl nadšený, když byl v jeho ústavu nalezen další nový prvek, a zamýšlel oznámit objev odpovídajícím způsobem. V souladu s tradicí se tak stalo před výborem ctihodné královské společnosti . Na zasedání Královské společnosti 16. března 1905 Ramsay sdělil Hahnův objev radiothoria. The Daily Telegraph informoval své čtenáře:

Nový prvek - Brzy budou vědecké práce agogické s novým objevem, který byl přidán k mnoha skvělým triumfům Gower Street. Dr. Otto Hahn, který pracuje na University College, objevil nový radioaktivní prvek, extrahovaný z minerálu z Cejlonu, pojmenovaný Thorianit, a pravděpodobně se domnívá, látka, která činí thorium radioaktivním. Jeho aktivita je nejméně 250 000krát větší než aktivita thoria, hmotnost na váhu. Vydává plyn (obecně nazývaný emanace), totožný s radioaktivním vyzařováním z thoria. Další teorie hlubokého zájmu je, že je možným zdrojem radioaktivního prvku, který může být radioaktivně silnější než samotné radium, a je schopen produkovat všechny podivné efekty, které jsou o radiu známé až do současnosti. - Objevitel přečetl minulý týden článek na toto téma Královské společnosti, což by mělo po zveřejnění patřit k nejoriginálnějším z nejnovějších příspěvků vědecké literatury.

Ernest Rutherford na McGill University, Montreal 1905

Hahn publikoval své výsledky v časopise Proceedings of the Royal Society dne 24. března 1905. Jednalo se o první z více než 250 vědeckých publikací Otto Hahna v oblasti radiochemie. Na konci svého působení v Londýně se Ramsay zeptal Hahna na jeho plány do budoucna a Hahn mu řekl o nabídce práce od Kalle & Co. Ramsay mu řekl, že radiochemie má jasnou budoucnost a že někdo, kdo objevil novou radioaktivní látku prvek by měl jít na univerzitu v Berlíně . Ramsay napsal Emilu Fischerovi , vedoucímu tamního chemického ústavu, který odpověděl, že Hahn může pracovat ve své laboratoři, ale nemůže být Privatdozent, protože se tam nevyučuje radiochemie. V tomto bodě se Hahn rozhodl, že se nejprve potřebuje o tomto tématu více dozvědět, a tak napsal přednímu odborníkovi na danou oblast Ernestu Rutherfordovi . Rutherford souhlasil s přijetím Hahna jako asistenta a Hahnovi rodiče se zavázali uhradit Hahnovy výdaje.

Od září 1905 do poloviny roku 1906 pracoval Hahn s Rutherfordovou skupinou v suterénu budovy Macdonald Physics Building na McGill University v Montrealu . K existenci radiothoria byla určitá skepse, kterou Bertram Boltwood památně popsal jako sloučeninu thoria X a hlouposti. Boltwood byl brzy přesvědčen, že existuje, i když se s Hahnem rozcházeli v tom, jaký byl jeho poločas rozpadu . William Henry Bragg a Richard Kleeman poznamenali, že alfa částice emitované z radioaktivních látek měly vždy stejnou energii, což je druhý způsob jejich identifikace, a tak se Hahn pustil do měření emisí alfa částic radiothoria. Přitom zjistil, že srážení thoria A ( polonium -216) a thoria B ( olovo -212) obsahuje také krátkodobý „prvek“, který pojmenoval thorium C (který byl později identifikován jako polonium -212) . Hahn to nedokázal oddělit a dospěl k závěru, že má velmi krátký poločas rozpadu (je to asi 300 ns). Identifikoval také radioaktinium (thorium-227) a radium D (později identifikované jako olovo-210). Rutherford poznamenal, že: „Hahn má zvláštní nos pro objevování nových prvků.“

Objev mezothoria I

Hahn a Meitner, 1913, v chemické laboratoři Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry . Když kolega, kterého nepoznala, řekl, že se už setkali, Meitner odpověděl: „Pravděpodobně si mě pletete s profesorem Hahnem.“

V roce 1906 se Hahn vrátil do Německa, kde mu Fischer dal k dispozici bývalý dřevozpracující obchod ( Holzwerkstatt ) v suterénu Chemického ústavu, který měl využívat jako laboratoř. Hahn jej vybavil elektroskopy pro měření částic alfa a beta a paprsků gama . V Montrealu byly vyrobeny z odhozených kávových plechovek; Hahn vyrobil ty v Berlíně z mosazi, s hliníkovými pásy izolovanými jantarem. Ty byly nabité tvrdými gumovými tyčinkami, které poté otřel o rukávy obleku. V obchodě se dřevem nebylo možné provádět výzkum, ale Alfred Stock , vedoucí oddělení anorganické chemie, nechal Hahna využít prostor v jedné ze svých dvou soukromých laboratoří. Hahn koupil dva miligramy radia od Friedricha Oskara Giesela , objevitele emanu (radonu), za 100 marek za miligram, a zdarma získal thorium od Otto Knöflera, jehož berlínská firma byla významným výrobcem thoriových produktů.

Během několika měsíců Hahn objevil mezothorium I (radium-228), mesothorium II (aktinium-228) a-nezávisle na Boltwoodu-mateřskou látku radia, ionium (později identifikované jako thorium-230 ). V následujících letech měl mesothorium velký význam, protože jako radia 226 (objevený Pierrem a Marie Curieovou ) byl ideálně vhodný pro použití v lékařské radiační léčbě, ale jeho výroba stála jen polovinu. Hahn na cestě zjistil, že stejně jako nebyl schopen oddělit thorium od radiothoria, nemohl ani oddělit mezothorium od radia.

Hahn se habilitoval na jaře 1907 a stal se Privatdozentem . Diplomová práce nebyla vyžadována; místo toho chemický institut přijal jednu z jeho publikací o radioaktivitě. Většina organických chemiků z Chemického institutu nepovažovala Hahnovu práci za skutečnou chemii. Fischer namítal proti Hahnově tvrzení ve svém habilitačním kolokviu, že mnoho radioaktivních látek existuje v tak malých množstvích, že je lze detekovat pouze jejich radioaktivitou, a troufl si, že byl vždy schopen detekovat látky se svým bystrým čichem, ale brzy se podvolil. Jeden vedoucí oddělení poznamenal: „Je neuvěřitelné, co se v dnešní době stane Privatdozentem !“

Fyzici a chemici v Berlíně v roce 1920. Přední řada zleva doprava: Hertha Sponer , Albert Einstein , Ingrid Franck, James Franck , Lise Meitner , Fritz Haber a Otto Hahn. Zadní řada zleva doprava: Walter Grotrian , Wilhelm Westphal , Otto von Baeyer  [ de ] , Peter Pringsheim  [ de ] a Gustav Hertz

Fyzici více akceptovali Hahnovu práci a začal navštěvovat kolokvium na Fyzikálním institutu pod vedením Heinricha Rubense . Bylo to na jednom z těchto kolokvií, kde se 28. září 1907 seznámil s rakouskou fyzičkou Lise Meitnerovou . Téměř stejně stará jako on, byla teprve druhou ženou, která získala doktorát na vídeňské univerzitě , a již publikovala dva články o radioaktivitě. Rubens ji navrhl jako možného spolupracovníka. Začala tedy třicetiletá spolupráce a celoživotní blízké přátelství mezi těmito dvěma vědci.

V Montrealu Hahn spolupracoval s fyziky, včetně alespoň jedné ženy, Harriet Brooks , ale pro Meitner to bylo zpočátku obtížné. Ženy ještě nebyly přijaty na univerzity v Prusku . Meitnerovi bylo dovoleno pracovat v obchodě se dřevem, který měl vlastní vnější vchod, ale nemohl vstoupit do zbytku ústavu, včetně Hahnova laboratorního prostoru nahoře. Pokud chtěla jít na záchod, musela ho použít v restauraci na ulici. Následující rok byly ženy přijaty na univerzity a Fischer zrušil omezení a nechal v budově instalovat dámské toalety. Fyzikální ústav byl více přijímající než chemici a spřátelila se s tamními fyziky, včetně Otto von Baeyer  [ de ] , James Franck , Gustav Hertz , Robert Pohl , Max Planck , Peter Pringsheim  [ de ] a Wilhelm Westphal .

Objev radioaktivního zpětného rázu

Budova bývalého chemického institutu Kaisera Wilhelma v Berlíně. Těžce poškozený bombardováním během druhé světové války byl obnoven a stal se součástí Svobodné univerzity v Berlíně . To bylo přejmenováno na Otto Hahn Building v roce 1956 a Hahn-Meitner Building v roce 2010.

Harriet Brooks pozorovala v roce 1904 radioaktivní zpětný ráz , ale interpretovala to špatně. Hahnovi a Meitnerovi se podařilo demonstrovat dopad radioaktivního zpětného rázu na emise částic alfa a interpretovat jej správně. Hahn sledoval zprávu Stefana Meyera a Egona Schweidlera o produktu rozkladu aktinia s poločasem rozpadu přibližně 11,8 dne. Hahn určil, že se jedná o aktinium X ( radium-223 ). Navíc zjistil, že v okamžiku, kdy atom radioaktinia (thorium-227) emituje částici alfa, dělá to s velkou silou a aktinium X zažívá zpětný ráz. To stačí k osvobození od chemických vazeb a má kladný náboj a lze jej sbírat na záporné elektrodě. Hahn myslel jen na aktinium, ale při čtení jeho příspěvku mu Meitner řekl, že našel nový způsob detekce radioaktivních látek. Nastavili několik testů a brzy našli aktinium C ' ' (thallium-207) a thorium C ' ' (thallium-208). Fyzik Walther Gerlach popsal radioaktivní zpětný ráz jako „hluboce významný objev ve fyzice s dalekosáhlými důsledky“.

V roce 1910 byl Hahn jmenován profesorem pruského ministra kultury a školství Augusta von Trott zu Solz . O dva roky později se Hahn stal vedoucím oddělení radioaktivity nově založeného Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry v Berlíně-Dahlemu (v dnešní budově Hahn-Meitner- Free University of Berlin ). S tím přišel roční plat 5 000 marek. Kromě toho obdržel v roce 1914 od Knöflera 66 000 marek (z toho dal 10 procent Meitnerovi) za mesothorium. Nový institut byl slavnostně otevřen 23. října 1912 na ceremoniálu, kterému předsedal císař Wilhelm II . Kaiserovi byly v temné místnosti ukázány zářící radioaktivní látky.

Stěhování do nového ubytování bylo náhodné, protože obchod se dřevem byl důkladně kontaminován rozlitými radioaktivními kapalinami a radioaktivními plyny, které se odvzdušnily a poté se rozpadly a usadily jako radioaktivní prach, což znemožnilo citlivé měření. Aby zajistili, že jejich nové čisté laboratoře zůstanou, Hahn a Meitner zavedli přísné postupy. Chemická a fyzikální měření byla prováděna v různých místnostech, lidé manipulující s radioaktivními látkami museli dodržovat protokoly, které zahrnovaly nepodávání rukou, a vedle každého telefonu a kliky dveří byly zavěšeny role toaletního papíru. Silně radioaktivní látky byly uloženy ve staré dřevařské dílně a později v účelovém radiovém domě v areálu ústavu.

Manželství s Edith Junghans

Mramorová deska v latině od profesora Massima Ragnoliniho, připomínající líbánky Otto Hahna a jeho manželky Edith v Punta San Vigilio, Gardské jezero , Itálie, v březnu a dubnu 1913

Díky pravidelnému příjmu mohl Hahn nyní uvažovat o svatbě. V červnu 1911 se Hahn při návštěvě konference ve Štětíně setkal s Edith Junghans  [ de ] (1887–1968), studentkou Královské školy umění v Berlíně . Znovu se viděli v Berlíně a zasnoubili se v listopadu 1912. 22. března 1913 se manželé vzali v Edithině rodném městě Štětín, kde byl její otec Paul Ferdinand Junghans vysoce postaveným právním úředníkem a předsedou městského parlamentu. až do své smrti v roce 1915. Po svatební cestě v Punta San Vigilio u Gardského jezera v Itálii navštívili Vídeň a poté Budapešť, kde zůstali u George de Hevesy .

Jejich jediné dítě, Hanno Hahn  [ de ] , se narodilo 9. dubna 1922. Během druhé světové války narukoval v roce 1942 do armády a sloužil s vyznamenáním na východní frontě jako velitel tanku. V boji přišel o ruku. Po válce se stal významným historikem umění a architektonickým badatelem (na římské Hertzianě) známým svými objevy v rané cisterciácké architektuře 12. století. V srpnu 1960, během studijní cesty ve Francii, Hanno zemřel při automobilové nehodě společně se svou manželkou a asistentkou Ilse Hahn rozenou Pletz. Nechali čtrnáctiletého syna Dietricha Hahna.

V roce 1990 byla na památku Hanna a Ilse Hahnových založena cena Hanna a Ilse Hahnových  [ de ] za vynikající zásluhy o italskou historii umění na podporu mladých a talentovaných historiků umění. Uděluje jej každé dva roky Bibliotheca Hertziana - Institut Maxe Plancka pro dějiny umění v Římě.

první světová válka

Hahn v uniformě v roce 1915.

V červenci 1914 - krátce před vypuknutím první světové války - byl Hahn povolán do aktivní služby u armády v pluku Landwehru . Pochodovali Belgií, kde byla četa, které velel, vyzbrojena zajatými kulomety. Byl vyznamenán Železným křížem (2. třída) za roli v první bitvě u Ypres . Byl radostným účastníkem vánočního příměří v roce 1914 a byl povýšen do hodnosti poručíka . V polovině ledna 1915 byl povolán ke schůzce s chemikem Fritzem Haberem , který vysvětlil svůj plán prolomit zablokování zákopu plynným chlórem . Hahn nastolil problém, že Haagská úmluva zakazuje používání projektilů obsahujících jedovaté plyny, ale Haber vysvětlil, že Francouzi již zahájili chemickou válku granáty se slzným plynem, a plánoval obejít písmeno úmluvy tím, že místo toho uvolnil plyn z lahví skořápek.

Haberova nová jednotka se nazývala Pioneer Regiment 35. Po krátkém výcviku v Berlíně byl Hahn spolu s fyziky Jamesem Franckem a Gustavem Hertzem znovu poslán do Flander , aby vyhledali místo pro první plynový útok . Nebyl svědkem útoku, protože s Franckem vybírali pozici pro další útok. Přeneseni do Polska, v bitvě u Bolimówa 12. června 1915, vydali směs chloru a plynného fosgenu. Některá německá vojska se zdráhala postoupit, když plyn začal foukat zpět, takže je Hahn vedl přes zemi nikoho . Byl svědkem smrtelných agónií Rusů, které otrávili, a neúspěšně se pokusil některé oživit plynovými maskami. Byl převezen do Berlína jako lidské morče testující jedovaté plyny a plynové masky. Při jejich dalším pokusu 7. července plyn znovu odletěl zpět na německé linky a Hertz byl otráven. Tento úkol byl přerušen misí na frontě ve Flandrech a znovu v roce 1916 misí do Verdunu zavést na západní frontu skořápky naplněné fosgenem . Pak znovu lovil na obou frontách místa pro plynové útoky. V prosinci 1916 se připojil k nové velitelské jednotce plynu na císařském velitelství.

Mezi operacemi se Hahn vrátil do Berlína, kde byl schopen proklouznout zpět do své staré laboratoře a pomoci Meitner s jejím výzkumem. V září 1917 byl jedním ze tří důstojníků, převlečených do rakouských uniforem, vyslaných na frontu Isonzo v Itálii, aby našli vhodné místo pro útok, přičemž využili nově vyvinuté loupené minenwerfery, které současně vrhaly stovky kontejnerů s jedovatým plynem na nepřátelské cíle. Vybrali místo, kde byly italské zákopy ukryty v hlubokém údolí, aby přetrvával oblak plynu. Battle of Caporetto prorazila italskou linii a centrální síly obsadily hodně ze severní Itálie. V roce 1918 německá ofenzíva na západě prorazila spojenecké linie po masivním uvolňování plynu z jejich minometů. To léto byl Hahn omylem otráven fosgenem při testování nové modelové plynové masky. Na konci války byl v poli v mufti na tajné misi, aby otestoval hrnec, který zahřál a uvolnil mrak arzenálu .

Objev protactinia

Rozkladný řetězec aktinia. Alfa rozpad posouvá dva prvky dolů; beta rozpad posouvá jeden prvek nahoru.

V roce 1913 chemici Frederick Soddy a Kasimir Fajans nezávisle pozorovali, že rozpad alfa způsobil, že se atomy posunuly dolů o dvě místa v periodické tabulce , zatímco ztráta dvou beta částic ji vrátila do původní polohy. Při výsledné reorganizaci periodické tabulky bylo radium zařazeno do skupiny II, aktinium do skupiny III, thorium do skupiny IV a uran do skupiny VI. To zanechalo mezeru mezi thoriem a uranem. Soddy předpověděl, že tento neznámý prvek, který označoval (po Dmitriji Mendělejevovi ) jako „ekatantalium“, bude emitorem alfa s chemickými vlastnostmi podobnými tantaliu . Netrvalo dlouho a Fajans a Oswald Helmuth Göhring ji objevili jako produkt rozpadu beta-emitujícího produktu thoria. Na základě zákona o radioaktivním vytěsnění Fajanse a Soddyho se jednalo o izotop chybějícího prvku, který podle krátkého poločasu rozpadu pojmenovali „brevium“. Byl to však beta zářič, a proto nemohl být mateřským izotopem aktinia. To musel být další izotop stejného prvku.

Hahn a Meitner se vydali hledat izotop zmizelé matky. Vyvinuli novou techniku ​​oddělení tantalové skupiny od smolince, o které doufali, že urychlí izolaci nového izotopu. Práce byla přerušena první světovou válkou . Meitner se stala rentgenovou sestrou pracující v rakouských armádních nemocnicích, ale v říjnu 1916 se vrátila do institutu Kaisera Wilhelma. Byl povolán nejen Hahn, ale většina studentů, laborantů a techniků, takže musela udělat všechno. sama, jen krátce jí pomáhal Hahn, když přišel domů na dovolenou. V prosinci 1917 se jí podařilo látku izolovat a po dalších pracích dokázat, že jde skutečně o chybějící izotop. Jejich zjištění předložila ke zveřejnění v březnu 1918.

Ačkoli Fajans a Göhring byli první, kdo objevili prvek, zvyk vyžadoval, aby byl prvek reprezentován nejdelším a nejhojnějším izotopem a brevium se nezdálo vhodné. Fajans souhlasil s tím, aby Meitner pojmenoval prvek protoactinmium a přidělil mu chemický symbol Pa. V červnu 1918 Soddy a John Cranston oznámili, že vytěžili vzorek izotopu, ale na rozdíl od Meitnera nebyli schopni popsat jeho vlastnosti. Uznali Meitnerovu prioritu a souhlasili se jménem. Spojení s uranem zůstalo tajemstvím, protože žádný ze známých izotopů uranu se nerozpadl na protactinium. Zůstalo nevyřešeno, dokud nebyl v roce 1929 objeven mateřský izotop, uran-235 .

Za svůj objev byli Hahn a Meitner ve dvacátých letech opakovaně nominováni na Nobelovu cenu za chemii několika vědci, mezi nimi Maxem Planckem, Heinrichem Goldschmidtem a samotným Fajansem. V roce 1949 Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie ( IUPAC ) pojmenovala nový prvek definitivně protactinium a potvrdila Hahna a Meitnera jako objevitele.

Objev jaderné izomerismu

Rozpad řetězce uranu-238

S objevem protactinia byla zmapována většina rozpadových řetězců uranu. Když se Hahn po válce vrátil ke své práci, ohlédl se za svými výsledky z roku 1914 a zvážil některé anomálie, které byly zamítnuty nebo přehlíženy. Rozpustil uranové soli v roztoku kyseliny fluorovodíkové s kyselinou tantalovou . Nejprve se vysráželo tantal v rudě, potom protactinium. Kromě uranu X1 (thorium-234) a uranu X2 (protactinium-234) detekoval Hahn i stopy radioaktivní látky s poločasem rozpadu mezi 6 a 7 hodinami. Byl znám jeden izotop s poločasem rozpadu 6,2 hodiny, mesothorium II (aktinium-228). Nebylo to v žádném pravděpodobném řetězci rozpadu, ale mohlo jít o kontaminaci, jak s tím experimentoval Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry. Hahn a Meitner v roce 1919 prokázali, že když je aktinium ošetřeno kyselinou fluorovodíkovou, zůstává v nerozpustném zbytku. Protože mezothorium II bylo izotopem aktinia, látka nebyla mesothorium II; bylo to protactinium. Hahn byl nyní dostatečně sebevědomý, že našel něco, co nazval svým novým izotopem „uran Z“, a v únoru 1921 zveřejnil první zprávu o svém objevu.

Hahn určil, že uran Z měl poločas rozpadu přibližně 6,7 hodiny (s dvouprocentním rozpětím chyby) a že když se uran X1 rozpadl, stal se uranem X2 přibližně 99,75 procenta času a uran Z přibližně 0,25 procenta čas. Zjistil, že podíl uranu X na uranu Z extrahovaném z několika kilogramů dusičnanu uranylu zůstává v průběhu času konstantní, což silně naznačuje, že uran X byl matkou uranu Z. Aby to dokázal, Hahn získal sto kilogramů dusičnanu uranylu; oddělení uranu X od něj trvalo týdny. Zjistil, že poločas rozpadu mateřského uranu Z se liší od známého 24denního poločasu uranu X1 nejvýše o dva nebo tři dny, ale nebyl schopen získat přesnější hodnotu. Hahn dospěl k závěru, že uran Z a uran X2 byly oba stejným izotopem protactinia ( protactinium-234 ) a oba se rozpadly na uran II (uran-234), ale s rozdílným poločasem rozpadu.

Uran Z byl prvním příkladem jaderné izomerismu . Walther Gerlach později poznamenal, že to byl „objev, který v té době nebyl pochopen, ale později se stal pro jadernou fyziku velmi významným“. Teprve v roce 1936 byl Carl Friedrich von Weizsäcker schopen poskytnout teoretické vysvětlení tohoto jevu. Pro tento objev, jehož plný význam uznal jen málokdo, byl Hahn znovu navržen na Nobelovu cenu za chemii Bernhardem Naunynem , Goldschmidtem a Planckem.

Aplikovaná radiochemie

V roce 1924 byl Hahn zvolen plným členstvím Pruské akademie věd v Berlíně hlasováním třiceti bílých koulí pro dvě černé. Zatímco stále zůstal vedoucím svého vlastního oddělení, stal se v roce 1924 zástupcem ředitele Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry a v roce 1928 vystřídal Alfreda Stocka. Meitner se stal ředitelem divize fyzické radioaktivity, zatímco Hahn vedl chemickou radioaktivitu Divize. Na počátku dvacátých let vytvořil novou linii výzkumu. Pomocí „emanační metody“, kterou nedávno vyvinul, a „emanační schopnosti“ založil něco, co se stalo známým jako „aplikovaná radiochemie“ pro výzkum obecných chemických a fyzikálně-chemických otázek. V roce 1936 vydala Cornell University Press knihu v angličtině (a později v ruštině) s názvem Applied Radiochemistry , která obsahovala přednášky Hahna, když byl hostujícím profesorem na Cornell University v Ithace v New Yorku v roce 1933. Tato důležitá publikace měla velký vliv na téměř všechny jaderné chemiky a fyziky ve Spojených státech, Velké Británii, Francii a Sovětském svazu během 30. a 40. let minulého století.

V roce 1966 napsal Glenn T. Seaborg , spoluobjevitel mnoha transuranových prvků, o této knize takto:

Jako mladý postgraduální student Kalifornské univerzity v Berkeley v polovině třicátých let a v souvislosti s naší prací s plutoniem o několik let později jsem jako svou bibli použil jeho knihu Applied Radiochemistry . Tato kniha byla založena na sérii přednášek, které měl profesor Hahn na Cornellu v roce 1933; stanovilo „zákony“ pro společné vysrážení nepatrných množství radioaktivních materiálů, když byly nerozpustné látky vysráženy z vodných roztoků. Vzpomínám si, jak jsem četl a opakovaně četl každé slovo v těchto zákonech společného srážení, pokoušel jsem se odvodit všechny možné vodítka pro naši práci a možná ve své horlivosti do nich načíst více, než měl pán sám v úmyslu. Pochybuji, že jsem sekce v jakékoli jiné knize četl opatrněji nebo častěji než v Hahnově aplikované radiochemii . Ve skutečnosti jsem celý svazek četl opakovaně a vzpomínám si, že moje hlavní zklamání z něj byla jeho délka. Bylo to příliš krátké.

Národní socialismus

Fritz Strassmann přišel do Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry studovat pod Hahnem, aby zlepšil své vyhlídky na zaměstnání. Poté, co se v Německu v roce 1933 dostala k moci nacistická strana , Strassmann odmítl lukrativní nabídku zaměstnání, protože to vyžadovalo politické školení a členství v nacistické straně, a odstoupil ze Společnosti německých chemiků, když se stala spíše součástí nacistické německé pracovní fronty než stát se členem nacisty ovládané organizace. V důsledku toho nemohl ani pracovat v chemickém průmyslu, ani se habilitovat, což je předpoklad akademické pozice. Meitner přesvědčil Hahna, aby najal Strassmanna jako asistenta. Brzy bude připsán jako třetí spolupracovník na papíry, které vyrobili, a někdy byl dokonce uveden jako první.

Hahn strávil únor až červen 1933 ve Spojených státech a Kanadě jako hostující profesor na Cornell University . Poskytl rozhovor Toronto Star Weekly, ve kterém namaloval lichotivý portrét Adolfa Hitlera :

Nejsem nacista. Ale Hitler je naděje, mocná naděje německé mládeže ... Uctívá ho nejméně 20 milionů lidí. Začínal jako nikdo a vidíte, čím se za deset let stal ... V každém případě pro mládež, pro budoucí národ je Hitler hrdina, Führer, svatý ... Ve svém každodenním životě je téměř svatý. Žádný alkohol, dokonce ani tabák, žádné maso, žádné ženy. Jedním slovem: Hitler je jednoznačný Kristus.

Dubnový zákon o obnovení profesionální státní služby z dubna 1933 zakázal Židům a komunistům akademickou půdu. Meitner byla osvobozena od jeho dopadu, protože byla spíše rakouskou než německou občankou. Haber byl rovněž osvobozen jako veterán z první světové války, ale rozhodl se rezignovat na své ředitelství Ústavu fyzikální chemie a elektrochemie Kaisera Wilhelma na protest 30. dubna 1933, ale ředitelé ostatních ústavů Kaisera Wilhelma, dokonce i těch židovských, vyhověl novému zákonu, který se vztahoval na KWS jako celek a na ty ústavy Kaisera Wilhelma s více než 50% státní podporou, které osvobozovaly KWI pro chemii. Hahn proto nemusel propustit nikoho ze svých zaměstnanců na plný úvazek, ale jako prozatímní ředitel Haberova ústavu propustil čtvrtinu jeho zaměstnanců, včetně tří vedoucích oddělení. Gerhart Jander byl jmenován novým ředitelem starého Haberova institutu a ironicky ho přeorientoval na výzkum chemické války.

Jako většina ředitelů institutů KWS, Haber získal velký diskreční fond. Bylo jeho přáním, aby bylo distribuováno propuštěným zaměstnancům, aby se usnadnila jejich emigrace, ale Rockefellerova nadace trvala na tom, aby byly finanční prostředky buď použity na vědecký výzkum, nebo vráceny. Hahn zprostředkoval dohodu, podle které by bylo 10 procent finančních prostředků přiděleno Haberovu lidu. V srpnu 1933 byli správci KWS upozorněni, že několik krabic zařízení financovaného Rockefellerovou nadací se chystá odeslat do Anglie Herbertu Freundlichovi , jednomu z vedoucích oddělení, které Hahn propustil. Hahn vyhověl příkazu k zastavení zásilky, ale když se Planck, prezident KWS od roku 1930, vrátil z dovolené, nařídil Hahnovi zásilku urychlit.

Haber zemřel 29. ledna 1934. K prvnímu výročí jeho smrti se konal vzpomínkový akt. Univerzitní profesoři měli zakázáno navštěvovat, proto poslali své manželky na jejich místo. Hahn, Planck a Joseph Koeth se zúčastnili a přednesli projevy. Stárnoucí Planck neusiloval o znovuzvolení a v roce 1937 ho jako prezident vystřídal Carl Bosch , nositel Nobelovy ceny za chemii a předseda představenstva IG Farben , společnosti, která od roku 1932 financovala nacistickou stranu. Ernst Telschow se stal tajemníkem KWS. Telschow byl nadšeným stoupencem nacistů, ale byl také věrný Hahnovi, který byl jedním z jeho bývalých studentů, a Hahn jeho jmenování přivítal. Hahnův hlavní asistent, Otto Erbacher, se stal KWI pro stranického stevarda Chemistry ( Vertrauensmann ).

Randění rubidium – stroncium

Zatímco byl Hahn v Severní Americe, jeho pozornost byla upoutána minerálem podobným slídě z Manitoby, který obsahoval rubidium . Několik let předtím studoval radioaktivní rozpad rubidia-87 a odhadl jeho poločas rozpadu na 2 x 10 11 let. Hahnovi došlo, že porovnáním množství stroncia v minerálu (který kdysi býval rubidiem) se zbývajícím rubidiem mohl změřit stáří minerálu za předpokladu, že jeho původní výpočet poločasu rozpadu byl přiměřeně přesný. To by byla lepší metoda seznamování ke studiu rozpadu uranu, protože část uranu se mění na helium, které pak uniká, což má za následek, že kameny vypadají mladší, než ve skutečnosti byly. Jacob Papish pomohl Hahnovi získat několik kilogramů minerálu.

Z 1 012 gramů nerostu Strassmann a Ernst Walling vytěžili 253,4 miligramů uhličitanu strontnatého, což vše byl izotop stroncia-87 , což naznačuje, že vše bylo vyrobeno z radioaktivního rozpadu rubidia-87. Stáří minerálu bylo odhadnuto na 1 975 milionů let z uranových minerálů ve stejném ložisku, což znamenalo, že poločas rozpadu rubidia-87 byl 2,3 x 10 11 let: docela blízko původnímu Hahnovu výpočtu. Datování rubidium -stroncium se stalo široce používanou technikou pro datování hornin v 50. letech 20. století, kdy se stala běžnou hmotnostní spektrometrie .

Objev jaderného štěpení

To bylo nabízeno po mnoho let, protože stolní a experimentální zařízení, se kterým Otto Hahn objevil jaderné štěpení v roce 1938. Tabulka a nástroje jsou reprezentativní pro ty, které byly použity, ale ne nutně originály, a nebyly by společně na jednom stole v stejnou místnost. Tlak historiků, vědců a feministek způsobil, že muzeum v roce 1988 změnilo zobrazení, aby uznalo Lise Meitner , Otto Frisch a Fritz Strassmann .

Poté, co James Chadwick objevil neutron v roce 1932, Irène Curie a Frédéric Joliot ozářili hliníkovou fólii částicemi alfa, zjistili, že to má za následek krátkodobý radioaktivní izotop fosforu . Poznamenali, že emise pozitronů pokračovala i poté, co emise neutronů ustaly. Nejenže objevili novou formu radioaktivního rozpadu, ale také transmutovali prvek do dosud neznámého radioaktivního izotopu jiného, ​​čímž vyvolali radioaktivitu tam, kde dosud žádná nebyla. Radiochemie se již neomezovala pouze na určité těžké prvky, ale rozšířila se na celou periodickou tabulku. Chadwick poznamenal, že neutrony, které jsou elektricky neutrální, mohou proniknout do atomového jádra snadněji než protony nebo alfa částice. Enrico Fermi a jeho kolegové v Římě se této myšlenky chopili a začali ozařovat prvky neutrony.

Zákon o radioaktivním výtlaku Fajanse a Soddyho řekl, že rozpad beta způsobuje, že izotopy posunou o jeden prvek nahoru v periodické tabulce a rozpad alfa způsobí, že se přesunou o dva dolů. Když Fermiho skupina bombardovala atomy uranu neutrony, našli složitou směsici polovičních životů. Fermi proto dospěl k závěru, že byly vytvořeny nové prvky s atomovým číslem vyšším než 92 (známé jako transuranové prvky ). Meitner a Hahn nespolupracovali mnoho let, ale Meitner dychtil prozkoumat Fermiho výsledky. Hahn zpočátku nebyl, ale změnil názor, když Aristid von Grosse navrhl, že to, co Fermi našel, byl izotop protaktinia. „Jedinou otázkou,“ napsal později Hahn, „se zdálo být, zda Fermi našel izotopy transuranských prvků, nebo izotopy dalšího nižšího prvku, protactinium. V té době jsme se s Lise Meitner rozhodli zopakovat Fermiho experimenty, abychom našli zjistit, zda byl 13minutový izotop izotopem protactinia, nebo ne. Bylo to logické rozhodnutí, protože jsme byli objeviteli protactinia. “

V letech 1934 až 1938 našli Hahn, Meitner a Strassmann velké množství produktů radioaktivní transmutace, z nichž všechny považovali za transuranické. V té době ještě nebyla prokázána existence aktinidů a o uranu se mylně věřilo, že je prvkem skupiny 6 podobným wolframu . Z toho vyplývá, že první transuranické prvky budou podobné prvkům skupiny 7 až 10, tj. Rhenium a platinoidy . Zjistili přítomnost více izotopů alespoň čtyř takových prvků a (mylně) je identifikovali jako prvky s atomovým číslem 93 až 96. Byli to první vědci, kteří změřili 23minutový poločas rozpadu uranu-239 a stanovili chemicky že to byl izotop uranu, ale nebyli schopni pokračovat v této práci k jejímu logickému závěru a identifikovat skutečný prvek 93. Identifikovali deset různých poločasů rozpadu, s různou mírou jistoty. Aby je mohl vysvětlit, musel Meitner vytvořit hypotézu o nové třídě reakcí a alfa rozpadu uranu, z nichž žádný nebyl nikdy dříve hlášen a pro který chyběly fyzické důkazy. Hahn a Strassmann zdokonalili své chemické postupy, zatímco Meitner vymyslel nové experimenty, které by osvětlily reakční procesy.

Notebook Otto Hahna

V květnu 1937 vydali paralelní zprávy, jednu v Zeitschrift für Physik s Meitnerem jako hlavním autorem a druhou v Chemische Berichte s Hahnem jako hlavním autorem. Hahn to uzavřel důrazným prohlášením: Vor allem steht ihre chemische Verschiedenheit von allen bisher bekannten Elementen außerhalb jeder Diskussion („Především jejich chemické rozlišení od všech dříve známých prvků nepotřebuje další diskusi“); Meitner byl čím dál nejistější. Zvažovala možnost, že reakce pocházejí z různých izotopů uranu; byly známy tři: uran-238, uran-235 a uran-234. Když však vypočítala průřez neutronů , byl příliš velký na to, aby to bylo cokoli jiného než nejhojnější izotop, uran-238. Došla k závěru, že to musí být další případ nukleární izomerismu, který Hahn objevil v protactiniu. Svou zprávu proto ukončila Hahnovi v úplně jiné poznámce a uvedla, že: „Tento proces musí být zachycován neutrony uranem-238, což vede ke třem izomerním jádrům uranu-239. Tento výsledek je velmi obtížné sladit se současnými koncepty jádro “.

S Anschluss , sjednocení Německa s Rakouskem dne 12. března 1938, Meitner ztratila rakouské občanství, a uprchl do Švédska. Nosila jen málo peněz, ale než odešla, Hahn jí dal diamantový prsten, který zdědil po své matce. Meitner pokračoval v korespondenci s Hahnem poštou. Na konci roku 1938 našli Hahn a Strassmann ve svém vzorku důkazy o izotopech kovu alkalické zeminy. Nalezení kovu alkalické zeminy skupiny 2 bylo problematické, protože logicky neodpovídalo ostatním dosud nalezeným prvkům. Hahn zpočátku předpokládal, že se jedná o radium, produkované odštěpením dvou alfa-částic z uranového jádra, ale odštípnutí dvou alfa částic tímto procesem bylo nepravděpodobné. Myšlenka přeměny uranu na baryum (odstraněním přibližně 100 nukleonů) byla považována za absurdní.

Při návštěvě Kodaně dne 10. listopadu Hahn diskutoval o těchto výsledcích s Nielsem Bohrem , Lise Meitner a Otto Robertem Frischem . Další zdokonalení techniky, které vedlo k rozhodujícímu experimentu ve dnech 16. – 17. Prosince 1938, přineslo matoucí výsledky: tři izotopy se důsledně nechovaly jako radium, ale jako barium. Hahn, který neinformoval fyziky ve svém ústavu, popsal výsledky výhradně v dopise Meitnerovi ze dne 19. prosince:

Stále více dospíváme k strašlivému závěru, že naše izotopy Ra se nechovají jako Ra, ale jako Ba ... Možná vymyslíte nějaké fantastické vysvětlení. Sami si uvědomujeme, že se ve skutečnosti nemůže rozpadnout na Ba. Nyní chceme vyzkoušet, zda se izotopy Ac odvozené z „Ra“ nechovají jako Ac, ale jako La.

Plaketa připomínající objevení štěpení Hahna a Strassmanna v Berlíně (odhalen v roce 1956)

Meitner ve své odpovědi souhlasil. „V tuto chvíli se mi interpretace tak důkladného rozchodu zdá velmi obtížná, ale v jaderné fyzice jsme zažili tolik překvapení, že nelze bezpodmínečně říci:„ to je nemožné “.“ Dne 22. prosince 1938 poslal Hahn rukopisu Naturwissenschaften, který hlásil jejich radiochemické výsledky, které byly zveřejněny 6. ledna 1939. Dne 27. prosince Hahn telefonoval redaktorovi Naturwissenschaften a požádal o doplnění článku, přičemž spekuloval, že některé prvky skupiny platinové dříve pozorovaly v ozářeném uranu, který byl původně interpretován jako transuranové prvky, by ve skutečnosti mohlo být technecium (tehdy nazývané „masurium“), mylně se domnívaje, že atomové hmotnosti se musí sčítat spíše než atomová čísla . V lednu 1939 byl dostatečně přesvědčen o tvorbě světelných prvků, že publikoval novou revizi článku, odvolávající dřívější tvrzení o pozorování transuranických prvků a sousedů uranu.

Jako chemik se Hahn zdráhal navrhnout revoluční objev ve fyzice, ale Meitner a Frisch vypracovali teoretickou interpretaci jaderného štěpení , termín, který si Frisch přivlastnil z biologie. V lednu a únoru publikovali dva články diskutující a experimentálně potvrzující jejich teorii. Ve své druhé publikaci o jaderném štěpení použili Hahn a Strassmann poprvé termín Uranspaltung (štěpení uranu) a předpovídali existenci a uvolňování dalších neutronů během štěpného procesu, čímž se otevírala možnost řetězové reakce jader . Frédéric Joliot a jeho tým to dokázali v březnu 1939. Edwin McMillan a Philip Abelson použili cyklotron v Berkeley Radiation Laboratory k bombardování uranu neutrony, dokázali identifikovat izotop s 23minutovým poločasem rozpadu, který byla dcerou uranu-239, a tedy skutečným prvkem 93, kterému dali jméno neptunium . „Existuje Nobelova cena,“ poznamenal Hahn.

V Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry Kurt Starke nezávisle produkoval prvek 93, využívající pouze slabé zdroje neutronů, které jsou tam k dispozici. Hahn a Strassmann poté začali zkoumat jeho chemické vlastnosti. Věděli, že by se měl rozpadnout na skutečný prvek 94 , který podle nejnovější verze modelu kapalných kapek jádra navrženého Bohrem a Johnem Archibaldem Wheelerovými bude ještě štěpnější než uran-235, ale nebyli schopni detekovat jeho radioaktivní rozpad. Došli k závěru, že musí mít extrémně dlouhý poločas rozpadu, možná miliony let. Část problému spočívala v tom, že stále věřili, že prvek 94 je platinoid, což zmátlo jejich pokusy o chemickou separaci.

druhá světová válka

Dne 24. dubna 1939 Paul Harteck a jeho asistent Wilhelm Groth napsali na říšské ministerstvo války a upozornili jej na možnost vývoje atomové bomby . V reakci na to Army Weapons Branch (HWA) založila sekci fyziky pod vedením jaderného fyzika Kurta Diebnera . Poté, co 1. září 1939 vypukla druhá světová válka , se HWA přesunula pod kontrolu německého programu jaderných zbraní . Od té doby se Hahn účastnil nepřetržité série setkání souvisejících s projektem. Poté, co ředitel Ústavu fyziky Kaisera Wilhelma Peter Debye odešel v roce 1940 do USA a nikdy se nevrátil, byl Diebner dosazen jako jeho ředitel. Hahn informoval HWA o postupu svého výzkumu. Spolu se svými pomocníky Hans-Joachim Born , Siegfried Flügge , Hans Götte, Walter Seelmann-Eggebert a Strassmann katalogizoval asi sto izotopů štěpných produktů . Rovněž zkoumali způsoby separace izotopů; chemie prvku 93; a způsoby čištění oxidů a solí uranu.

V noci na 15. února 1944 byla budova Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry zasažena bombou. Hahnova kancelář byla zničena spolu s korespondencí s Rutherfordem a dalšími výzkumníky a mnoha jeho osobními majetky. Úřad byl zamýšleným cílem náletu, který nařídil brigádní generál Leslie Groves , ředitel projektu Manhattan , v naději, že naruší německý uranový projekt. Albert Speer je Reich ministr zbrojení a válečné výroby , zařídil pro ústavu pro přesun na Tailfingen v jižním Německu. Všechny práce v Berlíně ustaly do července. Hahn a jeho rodina se přestěhovali do domu tamního textilního výrobce.

Pro ty, kteří se provdali za židovské ženy, se život stal nejistým. Jedním z nich byl Philipp Hoernes, chemik pracující pro společnost Auergesellschaft , která těžila uranovou rudu použitou v projektu. Poté, co ho firma v roce 1944 pustila, čelil Hoernes odvodu na nucené práce . Ve věku 60 let bylo pochybné, že přežije. Hahn a Nikolaus Riehl zařídili, aby Hoernes pracoval na Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry a tvrdil, že jeho práce je pro projekt uranu zásadní a že uran je vysoce toxický, takže je těžké najít lidi, kteří by s ním pracovali. Hahn si byl vědom toho, že uranová ruda je v laboratoři docela bezpečná, i když ne tolik pro 2 000 ženských otrokářů z koncentračního tábora Sachsenhausen, kteří ji těžili v Oranienburgu . Další fyzik s židovskou manželkou byl Heinrich Rausch von Traubenberg  [ de ] . Hahn potvrdil, že jeho práce je pro válečné úsilí důležitá a že jeho asistentkou je jeho manželka Maria, která měla doktorát z fyziky. Poté, co zemřel 19. září 1944, Maria čelila odeslání do koncentračního tábora. Hahn zahájila lobbistickou kampaň, aby ji propustila, ale bezvýsledně, a byla poslána do Theresienstadtského ghetta v lednu 1945. Přežila válku a po válce se sešla se svými dcerami v Anglii.

Uvěznění

Dne 25. dubna 1945 dorazila do Tailfingenu obrněná pracovní skupina z mise Alsos a obklíčila chemický ústav Kaisera Wilhelma. Hahn byl informován, že byl zatčen. Na dotaz ohledně zpráv souvisejících s jeho tajnou prací na uranu Hahn odpověděl: „Mám je tady všechny“ a předal 150 zpráv. Byl převezen do Hechingen , kde vstoupil Erich Bagge , Horst Korsching , Max von Laue , Carl Friedrich von Weizsäcker a Karl Wirtz . Poté byli převezeni do zchátralého zámku ve Versailles , kde se doslechli o podpisu německého nástroje kapitulace v Remeši 7. května. Následující dny se k nim přidali Kurt Diebner, Walther Gerlach, Paul Harteck a Werner Heisenberg. Všichni byli fyzici kromě Hahna a Hartecka, kteří byli chemici, a všichni pracovali na německém programu jaderných zbraní kromě von Laue, ačkoli si toho byl dobře vědom.

Farm Hall (zde vidět v roce 2015)

Byli přemístěni do Château de Facqueval v Modave v Belgii, kde Hahn využil času k práci na svých pamětech a poté, 3. července, byli letecky převezeni do Anglie. Dorazili na Farm Hall , Godmanchester , poblíž Cambridge , 3. července. Aniž by to věděli, každý jejich rozhovor, uvnitř i venku, byl nahráván ze skrytých mikrofonů. Dostali britské noviny, které Hahn dokázal přečíst. Byl velmi znepokojen jejich zprávami o Postupimské konferenci , kde bylo německé území postoupeno Polsku a SSSR. V srpnu 1945 byli němečtí vědci informováni o atomovém bombardování Hirošimy . Až do tohoto bodu si vědci, kromě Hartecka, byli zcela jisti, že jejich projekt byl pokročilejší než v jiných zemích, a hlavní vědec mise Alsos, Samuel Goudsmit , neudělal nic, aby tento dojem napravil. Nyní se najednou ukázal důvod jejich uvěznění ve Farm Hall.

Když se vzpamatovali z šoku z oznámení, začali racionalizovat, co se stalo. Hahn poznamenal, že je rád, že neuspěli, a von Weizsäcker navrhl, aby prohlásili, že nechtěli. Oni vypracovali memorandum o projektu s tím, že štěpení objevili Hahn a Strassmann. Odhalení, že Nagasaki bylo zničeno plutoniovou bombou, přišlo jako další šok, protože to znamenalo, že spojenci byli nejen schopni úspěšně provádět obohacování uranu , ale zvládli také technologii jaderného reaktoru . Memorandum se stalo prvním návrhem poválečné omluvy. Myšlenka, že Německo válku prohrálo, protože její vědci byli morálně nadřazení, byla stejně pobuřující, jako neuvěřitelná, ale v poválečné německé akademii zasáhla akord. To rozzuřilo Goudsmit, jehož rodiče zemřeli v Osvětimi . Dne 3. ledna 1946, přesně šest měsíců poté, co dorazili na Farm Hall, bylo skupině dovoleno vrátit se do Německa. Hahn, Heisenberg, von Laue a von Weizsäcker byli přivezeni do Göttingenu , který byl řízen britskými okupačními úřady.

Nobelova cena za chemii 1944

16. listopadu 1945 Královská švédská akademie věd oznámila, že Hahnovi byla udělena Nobelova cena za chemii v roce 1944 „za objev štěpení těžkých atomových jader“. Hahn byl ještě ve Farm Hall, když bylo oznámeno; jeho místo pobytu bylo tedy tajemstvím a pro Nobelovu komisi nebylo možné zaslat blahopřejný telegram. Místo toho se o svém ocenění dozvěděl 18. listopadu prostřednictvím Daily Telegraph . Jeho kolegové, internovaní vědci, oslavovali jeho cenu přednášením projevů, vtipkováním a skládáním písniček.

Hahn byl mnohokrát nominován na Nobelovu cenu za chemii a fyziku ještě před objevením jaderného štěpení. Několik dalších následovalo pro objev štěpení. Nominace na Nobelovu cenu prověřovaly pětičlenné výbory, pro každé ocenění jeden. Ačkoli Hahn a Meitner obdrželi nominace za fyziku, radioaktivita a radioaktivní prvky byly tradičně považovány za doménu chemie, a tak Nobelov výbor pro chemii tyto nominace vyhodnotil. Výbor obdržel zprávy od Theodora Svedberga a Arna Westgrena  [ de ; sv ] . Tito chemici byli Hahnovou prací ohromeni, ale cítili, že u Meitnera a Frische to není nic výjimečného, ​​a nechápali, proč fyzikální komunita považovala jejich práci za klíčovou. Pokud jde o Strassmanna, ačkoli jeho jméno bylo v novinách, existovala dlouhodobá politika udělování cen nejstaršímu vědci ve spolupráci. Výbor proto doporučil, aby cenu za chemii dostal pouze Hahn.

Mince 5 DM, Německo, na počest Hahna a jeho objevu štěpení, 1979

Za nacistické nadvlády bylo Němcům zakázáno přijímat Nobelovy ceny poté, co byla Nobelova cena míru udělena Carlu von Ossietzkému v roce 1936. Doporučení Nobelova výboru za chemii proto Královská švédská akademie věd v roce 1944 zamítla, což se také rozhodlo odložit ocenění o jeden rok. Když v září 1945 Akademie cenu znovu přehodnotila, válka skončila a tím německý bojkot skončil. Také chemický výbor byl nyní opatrnější, protože bylo zřejmé, že ve Spojených státech probíhalo mnoho výzkumů v tajnosti, a navrhl odložení na další rok, ale akademii ovládl Göran Liljestrand , který tvrdil, že je to důležité aby akademie prosadila svou nezávislost na spojencích druhé světové války a udělila cenu Němci, jako to udělala po první světové válce, když ji udělila Fritzovi Haberovi. Hahn se proto stal jediným držitelem Nobelovy ceny za chemii z roku 1944.

Pozvánka na Nobelovu slavnost byla zaslána prostřednictvím britského velvyslanectví ve Stockholmu. Dne 4. prosince přesvědčil Hahna dva z jeho věznitelů Alsos, americký podplukovník Horace K. Calvert a britský velitel poručíka Eric Welsh , aby napsali dopis Nobelovu komisi o převzetí ceny, ale uvedli, že se nebude moci zúčastnit slavnostní udílení cen 10. prosince, protože jeho věznitelé mu nedovolili opustit Farm Hall. Když Hahn protestoval, Welsh mu připomněl, že Německo válku prohrálo. Podle stanov Nobelovy nadace měl Hahn šest měsíců na to, aby přednesl přednášku o Nobelově ceně, a do 1. října 1946 vyplatil šek 150 000 švédských korun .

Hahn byl repatriován z Farm Hall dne 3. ledna 1946, ale brzy vyšlo najevo, že potíže se získáním povolení k cestování od britské vlády znamenaly, že do prosince 1946 nebude moci cestovat do Švédska. Akademie věd a Nobelova nadace získal prodloužení od švédské vlády. Hahn se zúčastnil rok poté, co mu byla cena udělena. Dne 10. prosince 1946, v den výročí úmrtí Alfreda Nobela , mu švédský král Gustav V. předal medaili a diplom Nobelovy ceny. Hahn dal ze své ceny 10 000 korun Strassmannovi, který ji odmítl použít.

Zakladatel a prezident společnosti Maxe Plancka

Památník v Berlíně-Dahlem, před Otto-Hahn-Platz

Sebevražda Alberta Vöglera 14. dubna 1945 zanechala KWS bez prezidenta. Britský chemik Bertie Blount byl pověřen řízením svých záležitostí, zatímco spojenci rozhodli, co s tím dělat, a rozhodl se dosadit Maxe Plancka jako prozatímního prezidenta. Nyní ve věku 87 let byl Planck v malém městečku Rogätz , v oblasti, kterou se Američané chystali předat Sovětskému svazu . Nizozemský astronom Gerard Kuiper z mise Alsos přivedl Plancka na džípu a 16. května ho přivedl do Göttingenu. Planck napsal 25. července Hahnovi, který byl ještě v zajetí v Anglii, a informoval Hahna, že ředitelé KWS hlasovali, aby z něj udělali příštího prezidenta, a zeptal se, zda pozici přijme. Hahn obdržel dopis až v září a nemyslel si, že by byl dobrou volbou, protože se považoval za špatného vyjednavače, ale jeho kolegové ho přesvědčili, aby to přijal. Po svém návratu do Německa nastoupil do úřadu dne 1. dubna 1946.

Spojenecká kontrolní rada zákon č. 25 o kontrole vědeckého výzkumu ze dne 29. dubna 1946 omezil německé vědce provádět pouze základní výzkum a 11. července spojenecká kontrolní rada rozpustila KWS na naléhání Američanů, kteří se domnívali, že to bylo příliš blízko národně socialistického režimu a představovalo hrozbu pro světový mír. Britové, kteří hlasovali proti rozpuštění, však byli sympatičtější a nabídli, že nechají společnost Kaiser Wilhelm pokračovat v britské zóně , pod jednou podmínkou: že jméno bude změněno. Hahn a Heisenberg byli z této vyhlídky rozrušeni. Pro ně to byla mezinárodní značka, která představovala politickou nezávislost a vědecký výzkum nejvyššího řádu. Hahn poznamenal, že během Výmarské republiky bylo navrženo změnit název , ale sociálně demokratická strana Německa byla přesvědčena, aby to neudělala. Pro Hahna toto jméno představovalo staré dobré časy německé říše , jakkoli bylo autoritářské a nedemokratické, před nenáviděnou Výmarskou republikou. Heisenberg požádal Nielse Bohra o podporu, ale Bohr doporučil změnit jméno. Lise Meitner napsala Hahnovi s vysvětlením, že:

Mimo Německo je považováno za tak zjevné, že tradice z období císaře Wilhelma byla katastrofální a že změna názvu KWS je žádoucí, že nikdo nerozumí odporu proti němu. Myšlenka, že Němci jsou vyvolený národ a mají právo použít všechny prostředky k podřízení „méněcenných“ lidí, byla znovu a znovu vyjádřena historiky, filozofy a politiky a nakonec se nacisté pokusili přeložit to do skutečnosti ... Nejlepší lidé mezi Angličany a Američany si přejí, aby ti nejlepší Němci pochopili, že by mělo dojít k definitivnímu rozchodu s touto tradicí, která přinesla celému světu a samotnému Německu největší neštěstí. A jako malá známka porozumění němčiny by měl být změněn název KWS. Co je ve jménu, pokud jde o existenci Německa a tím i Evropy?

V září 1946 byla v Bad Driburgu v britské zóně založena nová společnost Maxe Plancka . Dne 26. února 1948, poté, co byly americké a britské zóny sloučeny do Bizonia , byla rozpuštěna, aby uvolnila místo společnosti Maxe Plancka , přičemž zakládajícím prezidentem byl Hahn. Převzalo 29 ústavů bývalé společnosti Kaisera Wilhelma, které se nacházely v britské a americké zóně. Když v roce 1949 vznikla Spolková republika Německo (nebo Západní Německo), připojilo se k nim pět ústavů umístěných ve francouzské zóně. Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry, nyní pod Strassmannem, postavil a zrekonstruoval nové ubytování v Mohuči , ale práce postupovala pomalu a z Tailfingenu se přestěhovalo až v roce 1949. Hahnovo naléhání na udržení Ernsta Telschowa jako generálního tajemníka málem vyvolalo vzpouru proti jeho předsednictví. Ve svém úsilí o obnovu německé vědy byl Hahn velkorysý při vydávání persilschein (osvědčení o vybělení ), napsal jeden pro Gottfrieda von Droste , který se připojil ke Sturmabteilung (SA) v roce 1933 a NSDAP v roce 1937 a nosil uniformu SA na Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry, a pro Heinricha Hörleina a Fritz ter Meera z IG Farben. Hahn sloužil jako prezident Společnosti Maxe Plancka do roku 1960 a podařilo se mu získat zpět proslulost, které se kdysi těšilo společnosti Kaisera Wilhelma. Byly založeny nové ústavy a rozšířeny staré, rozpočet vzrostl z 12 milionů německých marek v roce 1949 na 47 milionů v roce 1960 a pracovní síla vzrostla z 1400 na téměř 3000.

Mluvčí sociální odpovědnosti

Po druhé světové válce se Hahn důrazně postavil proti využívání jaderné energie pro vojenské účely. Považoval aplikaci svých vědeckých objevů za takovým účelem jako zneužití nebo dokonce zločin. Lawrence Badash napsal: „Jeho válečné uznání zvrácenosti vědy pro konstrukci zbraní a jeho poválečná aktivita při plánování směru vědeckých snah jeho země ho nyní stále více naklonila k tomu, aby byl mluvčím sociální odpovědnosti.“

Otto Hahn s manželkou Edith, 1959

Na začátku roku 1954 napsal článek „Cobalt 60 - nebezpečí nebo požehnání pro lidstvo?“ O zneužívání atomové energie, který byl široce přetištěn a vysílán v rádiu v Německu, Norsku, Rakousku a Dánsku a v angličtině. celosvětová verze prostřednictvím BBC. Mezinárodní reakce byla povzbudivá. Následující rok inicioval a zorganizoval Mainauskou deklaraci z roku 1955, ve které on a řada mezinárodních laureátů Nobelovy ceny upozornili na nebezpečí atomových zbraní a varovali národy světa před použitím „síly jako konečné“ resort “, a který byl vydán týden po podobném Russell-Einsteinově manifestu . V roce 1956 Hahn zopakoval svou výzvu podpisem 52 svých Nobelových kolegů ze všech částí světa.

Hahn byl také pomocný a jeden z autorů Göttingenského manifestu ze dne 13. dubna 1957, ve kterém spolu se 17 předními německými atomovými vědci protestoval proti navrhovanému jadernému vyzbrojování západoněmeckých ozbrojených sil ( Bundeswehr ). To mělo za následek Hahn dostává pozvánku na setkání s kancléřem Německa , Konrad Adenauer a další vysocí představitelé, včetně ministra obrany , Franz Josef Strauss a generálové Hans Speidel a Adolf Heusinger (kdo oba býval generál v nacistické éry) . Oba generálové tvrdili, že Bundeswehr potřebuje jaderné zbraně, a Adenauer jejich radu přijal. Bylo sepsáno komuniké, které říkalo, že Spolková republika nevyrábí jaderné zbraně, a nepožádá o to své vědce. Místo toho byly německé síly vybaveny americkými jadernými zbraněmi.

Otto Hahn na razítku Německé demokratické republiky , 1979

13. listopadu 1957 v Konzerthausu (koncertní síň) ve Vídni Hahn varoval před „nebezpečím experimentů s A- a H-bombami“ a prohlásil, že „dnes válka již není prostředkem politiky-zničí pouze všechny země světa “. Jeho vysoce uznávaný projev vyslal mezinárodně rakouský rozhlas Österreichischer Rundfunk (ÖR). 28. prosince 1957 zopakoval Hahn své odvolání v anglickém překladu pro bulharský rozhlas v Sofii , který byl vysílán ve všech státech Varšavské smlouvy .

V roce 1959 Hahn spoluzaložil v Berlíně Federaci německých vědců (VDW), nevládní organizaci, která se hlásí k ideálu zodpovědné vědy. Členové Federace se cítí zavázáni vzít v úvahu možné vojenské, politické a ekonomické důsledky a možnosti zneužití atomů při provádění jejich vědeckého výzkumu a výuky. VDW s výsledky své interdisciplinární práce oslovuje nejen širokou veřejnost, ale také osoby s rozhodovací pravomocí na všech úrovních politiky a společnosti. Otto Hahna až do smrti nikdy nebavilo naléhavě varovat před nebezpečím závodů jaderných zbraní mezi velmocemi a před radioaktivní kontaminací planety. Historik Lawrence Badash napsal:

Důležité není, aby se vědci neshodli na tom, kde leží jejich odpovědnost vůči společnosti, ale aby si byli vědomi toho, že odpovědnost existuje, hlasitě o ní hovořili, a když se vysloví, očekávají, že ovlivní politiku. Otto Hahn, zdálo se, byl dokonce více než jen příkladem této koncepční evoluce dvacátého století; byl lídrem v tomto procesu.

Vyznamenání a ocenění

Během svého života získal Hahn řády, medaile, vědecké ceny a stipendia akademií, společností a institucí z celého světa. Na konci roku 1999 německý zpravodajský časopis Focus publikoval dotaz 500 předních přírodovědců, inženýrů a lékařů na nejvýznamnější vědce 20. století. V této anketě byl Hahn zvolen třetím (s 81 body), po teoretických fyzicích Albertem Einsteinem a Maxem Planckem, a tedy nejvýznamnějším chemikem své doby.

Kromě Nobelovy ceny za chemii ( 1944 ) byl Hahn oceněn:

Poprsí Knud Knudsen

Hahn se stal čestným prezidentem Max Planck Society v roce 1962.

Byl čestným členem University College London,

Mezi objekty pojmenované po Hahnovi patří:

V různých dobách byly podány návrhy, nejprve v roce 1971 americkými chemiky, že nově syntetizovaný prvek 105 by měl být na Hahnovu počest pojmenován hahnium , ale v roce 1997 jej IUPAC pojmenoval dubnium , podle ruského výzkumného centra v Dubně. V roce 1992 objevil prvek 108 německý výzkumný tým a navrhli název hassium (podle Hesenska ). Navzdory dlouholeté úmluvě dát objeviteli právo navrhnout jméno, výbor IUPAC z roku 1994 doporučil, aby byl pojmenován hahnium . Po protestech německých objevitelů byl název hassium (Hs) přijat na mezinárodní úrovni v roce 1997.

Smrt

Hahnův hrob v Göttingenu

Hahna v říjnu 1951 nespokojený vynálezce střelil do zad, zranil se při nehodě motorového vozidla v roce 1952 a v roce 1953 měl lehký infarkt . V roce 1962 vydal knihu Vom Radiothor zur Uranspaltung . To bylo propuštěno v angličtině v roce 1966 s názvem Otto Hahn: Vědecká autobiografie , s úvodem od Glenna Seaborga. Úspěch této knihy ho možná přiměl k napsání další, plnější autobiografie, Otto Hahna. Mein Leben , ale než to mohlo být zveřejněno, zlomil si při vystupování z auta jeden z obratlů na krku. Postupně zeslábl a zemřel v Göttingenu 28. července 1968. Jeho manželka Edith ho přežila jen o čtrnáct dní. Byl pohřben na Stadtfriedhof v Göttingenu. Den po jeho smrti zveřejnila společnost Maxe Plancka ve všech hlavních novinách v Německu, Rakousku a Švýcarsku následující nekrolog:

Dne 28. července, ve svých 90. letech, zemřel náš čestný prezident Otto Hahn. Jeho jméno bude zapsáno do historie lidstva jako zakladatel atomového věku . V něm Německo a svět ztratily učence, který se ve stejné míře vyznačoval svou bezúhonností a osobní pokorou. Společnost Maxe Plancka truchlí po svém zakladateli, který po válce navázal na úkoly a tradice Společnosti císaře Wilhelma, a truchlí také po dobrém a velmi milovaném člověku, který bude žít ve vzpomínkách na všechny, kteří měli možnost se s ním setkat. Jeho práce bude pokračovat. Vzpomínáme na něj s hlubokou vděčností a obdivem.

Fritz Strassmann napsal:

Počet těch, kteří mohli být poblíž Otto Hahna, je malý. Jeho chování pro něj bylo zcela přirozené, ale pro další generace bude sloužit jako vzor, ​​bez ohledu na to, zda člověk v postoji Otto Hahna obdivuje jeho humánní a vědecký smysl pro odpovědnost nebo jeho osobní odvahu.

Otto Robert Frisch vzpomínal:

Hahn zůstal celý život skromný a neformální. Jeho odzbrojující upřímnost, neutuchající laskavost, zdravý selský rozum a hloupý humor si budou pamatovat jeho mnozí přátelé po celém světě.

Royal Society v Londýně, napsal v nekrologu:

Bylo pozoruhodné, jak se po válce tento poměrně nenáročný vědec, který strávil celý život v laboratoři, stal efektivním správcem a důležitou veřejnou osobností v Německu. Hahn, známý jako objevitel jaderného štěpení, byl respektován a důvěryhodný pro své lidské vlastnosti, jednoduchost chování, transparentní poctivost, zdravý rozum a loajalitu.

Viz také

Publikace v angličtině

  • Hahn, Otto (1936). Aplikovaná radiochemie . Ithaca, New York: Cornell University Press.
  • Hahn, Otto (1950). Nové atomy: pokrok a některé vzpomínky . New York-Amsterdam-Londýn-Brusel: Elsevier Inc.
  • Hahn, Otto (1966). Otto Hahn: Vědecká autobiografie . Přeložil Ley, Willy. New York: Charles Scribner's Sons.
  • Hahn, Otto (1970). Můj život . Přeložil Kaiser, Ernst; Wilkins, Eithne. New York: Herder a Herder.

Poznámky

Reference

Další čtení

  • Berninger, Ernst H. (1970). Otto Hahn 1879–1968 . Bonn: Inter Nationes. OCLC  168069 .
  • Beyerchen, Alan D. (1977). Vědci za Hitlera . New Haven a Londýn: Yale University Press. ISBN 9780300018301. OCLC  970896098 .
  • Feldman, Anthony; Ford, Peter (1979). Otto Hahn - in: Vědci a vynálezci . London: Aldus Books.
  • Graetzer, Hans D .; Anderson, David L. (1971). Objev jaderného štěpení: Dokumentární historie . New York: Van Nostrand-Reinhold. OCLC  1130319295 .
  • Hahn, Otto (1970). Můj život . Přeložil Kaiser, Ernst; Wilkins, Eithne. New York: Herder a Herder. OCLC  317354004 .
  • Kant, Horst (2002). Werner Heisenberg a německý projekt uranu. Otto Hahn a prohlášení Mainau a Göttingen . Berlín: Max-Planck-Insitut für Wissenschaftsgeschichte.
  • Reid, Robert William (1969). Jazyky svědomí: Válka a dilema vědce . London: Constable & Co. OCLC  638683343 .
  • Whiting, Jim (2004). Otto Hahn a objev jaderného štěpení . Odemykání tajemství vědy. Bear, Delaware: Mitchell Lane. ISBN 978-1-58415-204-0. OCLC  52312062 .

externí odkazy