Berita tentang pengeboman Hiroshima dan Nagasaki menyebabkan kejutan di Otto Hahn, penemu fisi uranium, bahwa teman-temannya harus bertugas sepanjang waktu karena takut bunuh diri.
Otto Hahn lahir pada 8 Maret 1879 di Frankfurt-Main. Ayahnya adalah seorang pengrajin, kemudian menjadi pemilik pabrik kecil dan wakil dewan kota. Keluarga itu tidak hidup dalam kemiskinan, tetapi dari empat putra, hanya yang tertua, Karl, yang dapat mengirim ke gimnasium. Tiga bungsu dan bungsu, Otto, pergi ke sekolah kejuruan.
Sebagai seorang remaja, Gan menjadi tertarik pada spiritualisme. Tetapi setelah membaca banyak tulisan okultisme, dia menjadi yakin akan ketidakberartiannya dan tidak pernah kembali kepada mereka. Mungkin saat itulah dia mengembangkan ketidakpercayaan yang mendalam terhadap segala jenis pengetahuan spekulatif yang menentang verifikasi objektif. Sepanjang hidupnya, Gan tetap acuh tak acuh terhadap masalah metafisik dan agama.
Minatnya yang sebenarnya ditentukan terlambat. Hidup, inventif untuk lelucon, Otto tidak banyak berpikir tentang memilih profesi. Dia memutuskan untuk menjadi ahli kimia hanya di kelas seniornya, di bawah pengaruh kuliah dari peneliti terkenal M. Freund.
Pada tahun 1897, Hahn masuk Universitas Marburg, pada tahun 1901 ia mempertahankan tesisnya dalam kimia organik. Universitas diikuti oleh dinas militer, di mana Otto tidak menunjukkan semangat sedikit pun. Segera setelah kebaktian, manajemen salah satu pabrik memutuskan untuk mempekerjakan seorang pemuda yang terlatih dan santun untuk bekerja di luar negeri. Pada tahun 1904, Hahn pergi ke London, sekaligus berniat untuk belajar kimia dengan V. Ramsay.
Ramsay saat itu sedang mempelajari unsur radioaktif dan menginstruksikan Otto untuk mendapatkan sediaan kuat radium dari garam barium. Hasil percobaan telah menentukan semua kegiatan lebih lanjut dari Ghana. Pemula pemula, secara tak terduga untuk dirinya dan rekan-rekannya, menemukan zat radioaktif baru, yang dia sebut radiotorium. Ketika enam bulan kemudian masa tinggalnya di London berakhir, Ramsay menyarankan agar Ghan berhenti bekerja di industri dan mengabdikan dirinya sepenuhnya pada bidang baru yang kurang dikenal - radiokimia. Maka dimulailah periode baru dalam kehidupan Otto Hahn yang masih hanyut terbawa arus. Jauh di lubuk hati, mengingat dirinya otodidak, ia memutuskan untuk menjalani magang dengan peneliti terkemuka di bidang radioaktivitas E. Rutherford sebelum kembali ke Berlin. Hubungan Otto dengan sains selalu bebas dari kepentingan pribadi. Selain itu, pada tahun-tahun itu ia bekerja untuk Rutherford secara gratis: tidak ada tarif, dan kemudian para peserta pelatihan tidak berhak atas beasiswa. Dia menerima posisi penuh waktu pertamanya pada usia 33 tahun. Sebelum itu, orang tua dan saudara laki-lakinya mendukungnya, mereka juga membayar biaya percobaan.
Rutherford menerima Ghana secara damai, tetapi menyatakan bahwa dia tidak percaya akan keberadaan radiotorium. Sebagai tanggapan, Otto melakukan eksperimen serupa dengan zat lain yang memancarkan partikel alfa, dan menemukan zat lain - thorium C, kemudian radioaktinium. Di Montreal, dekat Rutherford, Hahn akhirnya memantapkan dirinya dalam keputusan untuk mengabdikan dirinya untuk penelitian radioaktivitas. Dan intinya bukanlah bahwa di sini dia berkenalan dengan masalah dan metode fisik, seperti dalam komunikasi dengan Rutherford. Rutherford yang brilian, demokratis, dan sering ribut, tidak seperti profesor-profesor Jerman yang bermartabat, menjadi cita-cita Otto. Dan lingkungan laboratorium, keseriusan dalam bekerja, diskusi bebas, kemandirian penilaian dan pengakuan terbuka atas kesalahan menjadi model bagi ilmuwan muda, untuk mencapai yang kemudian ia cita-citakan di institutnya.
Kembali ke Berlin pada tahun 1906, Hahn memasuki laboratorium kimia Universitas Berlin di bawah pengawasan Profesor Z. Fischer. Seorang ahli kimia organik tua, Fischer menganggap instrumen paling andal dari seorang peneliti "hidungnya sendiri", dan bukan penghitung sinar misterius. Di sisi lain, Hahn dengan cepat berteman dengan lingkaran fisikawan muda Berlin. Di sini pada tanggal 28 September 1907, dia, seorang ahli kimia inventif, bertemu dengan fisikawan teoretis Lise Meitner. Sejak saat itu, mereka telah bekerja bersama selama tiga dekade. Kombinasi Hahn-Meitner telah menjadi salah satu yang paling sukses dan bermanfaat dalam penelitian atom.
Otto Hahn dan Lise Meitner
Pada tahun 1912, Hahn dipindahkan ke Institut Kimia Kaiser Wilhelm Society yang baru didirikan (kemudian Hahn menjadi direktur lembaga ini). Rekam jejak Otto selama bertahun-tahun sangat mengesankan. Pada tahun 1907, elemen baru ditemukan - mesotorium. Pada tahun 1909, eksperimen penting dilakukan untuk mempelajari fenomena mundur. Pada tahun 1913, dengan partisipasi Meitner, ia menemukan uranium X2. Terlepas dari pekerjaan yang brilian, gedung bengkel kayu tua dan sempit berfungsi sebagai ruang laboratorium. Dan jalan menuju karir akademis untuk Ghana ditutup untuk waktu yang lama. Meskipun ia dipromosikan menjadi profesor pada tahun 1910, sampai tahun 1919 radiokimia tidak termasuk dalam mata pelajaran yang diajarkan di universitas-universitas Jerman.
Pada Agustus 1914, Ghana direkrut menjadi tentara. Pada saat itu, kebutuhan untuk bertarung tidak menimbulkan perselisihan dengan hati nuraninya. Mungkin, itu dipengaruhi oleh gelombang sentimen nasionalis dan loyalis, pendidikan di rumah, yang mengangkat secara mutlak pemenuhan tugas yang ketat kepada Kaisar dan bangsa, dan mungkin gagasan romantis tentang perang. Pada bulan-bulan pertama perang, di Ghana, kecerobohan murid-muridnya tampaknya mulai bangkit, terutama karena bagiannya tidak mengambil bagian langsung dalam permusuhan. Pada awal 1915, dia diminta untuk mulai mengembangkan zat beracun, dan setelah ragu-ragu sejenak, dia setuju, percaya pada argumen tentang kemanusiaan senjata baru, yang, diduga, akan membawa akhir perang lebih dekat. Sebagian besar rekan-rekannya melakukan hal yang sama. (Benar, tidak semua: ahli kimia Jerman, peraih Nobel 1915 R. Willstatter, misalnya, menolak.) Baru kemudian Otto berkomentar dengan sedih: “Pada dasarnya, apa yang kami lakukan saat itu mengerikan. Tapi itu."
Seperti yang Anda lihat, Otto dan rekan-rekannya tidak mencela dia, yang menganggap kehidupan kreatifnya sebagai rantai kesuksesan cemerlang, pendakian terus-menerus menuju kebenaran. Karir Hahn, menurut M. von Laue (fisikawan Jerman, pemenang Hadiah Nobel), dapat "disamakan dengan kurva yang, mulai dari titik tinggi - dengan penemuan radiatorium, naik lebih tinggi dan lebih tinggi - menuju penemuan mesotorium, mencapai maksimum pada saat penemuan uranium fisi nuklir ".
Eksperimen serupa dilakukan di Paris oleh Irene Curie.
Hahn, Meitner dan seorang karyawan muda Strassmann mempelajari beberapa isotop radioaktif yang diperoleh dengan membombardir uranium atau thorium dengan neutron, dan dengan demikian meningkatkan metodologi eksperimental sehingga hanya dalam beberapa menit mereka dapat mengisolasi isotop radioaktif yang diinginkan. Kompetisi yang diselenggarakan. Meitner memegang stopwatch di tangannya, sementara Hahn dan Strassmann mengambil preparat yang diiradiasi, melarutkan, mengendapkan, menyaring, memisahkan endapan dan memindahkannya ke counter. Dalam waktu kurang dari dua menit, mereka melakukan apa yang biasanya memakan waktu dua hingga tiga jam. Segala sesuatu yang dibuat di laboratorium Hahn dianggap oleh pelobi atom dunia sebagai kebenaran yang tak terbantahkan, mereka menggunakan terminologi Hahn (omong-omong, dipinjam dari karya D. Mendeleev). Penelitian di tiga laboratorium terbesar di dunia - di Berlin, Roma (Fermi) dan Paris - tampaknya tidak meninggalkan keraguan bahwa ketika uranium disinari dengan neutron, produk peluruhannya mengandung ek-renium dan eka-osmium. Itu perlu untuk menguraikan jalur transformasi mereka, untuk menentukan waktu paruh. Unsur-unsur ini dianggap transuranik. Benar, pada tahun 1938, Irene Curie menemukan isotop yang mirip dengan lantanum dalam produk peluruhan, tetapi dia tidak memiliki cukup kepercayaan dalam hal ini, dan dia hampir menemukan fisi uranium - peluruhan yang tampaknya mustahil. Energi yang mengikat proton dan neutron dalam inti atom begitu besar sehingga tidak terbayangkan untuk membayangkan bahwa hanya satu neutron yang dapat mengatasinya.
Seperti apa sebenarnya proses-proses ini? Mereka diselesaikan sedikit kemudian, tetapi untuk saat ini, masalah politik telah muncul ke permukaan. Neutron dan proton harus dilupakan untuk sementara waktu, pawai militer dan pidato suka perang bukanlah pertanda baik. Wanita Yahudi Lisa Meitner, seorang warga negara Austria, ditolak paspornya oleh otoritas Jerman setelah Anschluss. Menurut hukum Nazi, dia juga tidak berhak meninggalkan Jerman. Satu-satunya jalan keluar baginya adalah terbang. Hahn meminta bantuan Niels Bohr. Pemerintah Belanda setuju untuk menerimanya tanpa paspor. Lise mengemasi barang-barang yang paling penting dan berangkat ke Belanda "berlibur".
Kekhawatiran dan kecemasan sehubungan dengan kepergian Meitner melanda Otto hampir sepanjang musim panas tahun 1938. Musim gugur telah tiba. Musim gugur itu ketika Hahn dan Strassmann membuat penemuan paling penting. Eksperimen dan pencarian teoretis dilanjutkan. Ketiadaan Meitner sangat terasa: ada kekurangan penasihat yang masuk akal dan hakim yang ketat, ahli teori yang akan melakukan perhitungan rumit.
Fritz Strassmann
Hahn menggunakan metode indikator. Berbagai pelacak radioaktif digunakan berkali-kali, tetapi hasilnya tetap sama. Zat radioaktif yang muncul ketika uranium dibombardir dengan neutron lambat memiliki sifat yang mirip dengan barium; tidak dapat dipisahkan dari barium dengan metode kimia apa pun. Jadi Otto Hahn dan Fritz Strassmann benar-benar menemukan fisi inti uranium. Strassmann berusia 37 tahun saat itu, dan Hahn sedang bersiap untuk merayakan ulang tahunnya yang keenam puluh.
Artikel itu diterbitkan pada akhir tahun 1938. Pada saat yang sama, Hahn mengirim hasil eksperimen ke Meitner, menunggu evaluasinya. Tahun baru membawa teori baru. Menurutnya, inti uranium bila disinari dengan neutron lambat seharusnya terpecah menjadi dua bagian, menjadi atom barium dan kripton. Dalam hal ini, gaya tolak muncul di antara inti yang baru terbentuk, yang energinya mencapai dua ratus juta elektron volt. Ini adalah energi kolosal yang tidak dapat diperoleh dalam proses lain. Fisika meminjam istilah "pembelahan" dari biologi, ini adalah bagaimana protozoa berkembang biak. Seorang kolega dan keponakan Meitner Frisch, yang segera melakukan percobaan fisi uranium, mengkonfirmasi teori tersebut dan mulai menulis artikel.
Hasil yang diperoleh Hahn dan Strassmann sangat bertentangan dengan pendapat para ilmuwan paling otoritatif sehingga membingungkan para peneliti itu sendiri. Surat-surat Hahn kepada Meitner kadang-kadang berisi kata-kata "luar biasa", "sangat menakjubkan", "menakjubkan", "hasil yang fantastis". Untuk menarik kesimpulan yang benar, yang bertentangan dengan ide-ide saat itu, Otto tidak hanya membutuhkan ketajaman, tetapi juga keberanian yang luar biasa. Mereka memberi Ghana kepercayaan diri dalam kemurnian percobaan, yaitu. dalam keandalan hasil yang diperoleh.
Peristiwa hanya beberapa hari, yang terjadi di pusat-pusat ilmiah terbesar di Amerika Serikat, dapat berfungsi sebagai skenario untuk film petualangan yang menarik.
Tidak menyadari bahwa penemuan Hahn, Strassmann dan Meitner harus dirahasiakan, rekan terdekat Bora Rosenfeld tiba di Princeton (AS) dan menemukan dirinya di pesta fisikawan di klub universitas. Dia dibombardir dengan pertanyaan: apa yang baru di Eropa? Rosenfeld berbicara tentang eksperimen Hahn dan Strassmann dan kesimpulan teoretis Meitner dan Frisch. Seorang karyawan Fermi hadir pada pertemuan tersebut; malam itu dia berkendara ke New York, masuk ke kantor Fermi dan menyampaikan berita. Dalam beberapa menit Fermi mulai mengembangkan proyek untuk eksperimen yang akan datang. Pertama, Anda perlu mereproduksi proses fisi inti uranium, kemudian mengukur energi yang dilepaskan. Fermi menyadari apa yang dia lewatkan lima tahun lalu ketika dia pertama kali membombardir uranium dengan neutron lambat.
Enrico Fermi
Di bawah tanah Universitas Columbia, sebuah inti uranium terbelah, tanpa menyadari bahwa Frisch telah melakukan eksperimen serupa. Tergesa-gesa (terburu-buru mengintai penemuan orang lain) sebuah pesan sedang disiapkan untuk jurnal "Alam".
Setelah mengetahui kebocoran informasi, Bohr khawatir seseorang akan berlari lebih cepat dari Meitner dan Frisch. Kemudian mereka akan menemukan diri mereka dalam posisi mengambil penemuan orang lain. Pada konvensi di Washington, Bohr mengetahui bahwa percobaan fisi uranium Fermi sedang berjalan lancar, dan mengirim telegram ke Kopenhagen ke Frisch untuk segera mempublikasikan hasil percobaan. Keesokan harinya, terbitan baru majalah itu muncul dengan sebuah artikel oleh Hahn dan Strassmann. Pada hari yang sama, berita yang menghibur tiba - Frisch mengirim artikel itu ke pers. Sekarang Bor tenang dan dapat memberi tahu semua orang tentang fisi uranium. Bahkan sebelum dia menyelesaikan pidatonya, beberapa orang meninggalkan aula dan hampir berlari ke Institut Carnegie, ke akselerator yang kuat. Itu perlu untuk segera mengubah target dan menyelidiki fisi inti uranium.
Keesokan harinya, Bohr dan Rosenfeld diundang ke Institusi Carnegie. Untuk pertama kalinya Bohr melihat proses pembagian pada layar osiloskop.
Pada saat yang sama di Paris, Joliot-Curies mengamati peluruhan inti uranium dan thorium, menyebut peluruhan ini sebagai "ledakan." Artikel Frederick muncul hanya dua minggu setelah artikel Meitner dan Frisch. Jadi, dalam waktu kurang dari sebulan, empat laboratorium (di Kopenhagen, New York, Washington, dan Paris) membelah inti uranium dan menunjukkan bahwa energi yang sangat besar dilepaskan. Tetapi hanya sedikit orang yang tahu bahwa ada juga laboratorium kelima - di Institut Politeknik di Leningrad, tempat teori fisi uranium juga sedang dikembangkan.
Referensi:
1. Gernek F. Pelopor Zaman Atom. M.: Kemajuan, 1974. S. 324-331.
2. Konstantinova S. Pemisahan. // Penemu dan inovator. 1993. Nomor 10. S.18-20.
3. Candi Yu Fisika. Buku referensi biografi. M.: Ilmu. 1983. S.74.
