WikiDer > Отто Хан

Отто Хан
Отто Хан
Произношение	Немецкий: [ˈʔɔto haːn]
Родился	(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) Гёттинген, Западная Германия
Национальность	Немецкий
Альма-матер	Марбургский университет
Известен	Открытие радиоактивных элементов (1905–1921) Радиоторий (228Чт, 1905 г.) Радиоактиний (227Чт, 1906 г.) Мезоторий (228Ра, 1907 г.) Ионий (230Чт, 1907 г.) Радиоактивная отдача (1909) Fajans – Paneth – Hahn Law Протактиний (Па, 1917 г.) Ядерная изомерия (1921) Прикладная радиохимия (1936) Рубидий-стронциевый датирование (1938) Открытие ядерного деления (1938)
Супруг (а)	Эдит Юнгханс [де] (1887–1968) (замужем: 1913–1968)
Дети	Ханно Хан [де] (1922–1960)
Награды	Эмиль Фишер Медаль (1919 г.) Канниццаро Премия (1939 г.) Коперник Премия (1941) Нобелевская премия по химии (1944) Медаль Макса Планка (1949) Залейте Мерит (1952) Премия Фарадея за лекции (1956) ForMemRS (1957) Медаль Вильгельма Экснера (1958) Гуго Гроций Медаль (1958) Légion d'Honneur (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 в Монреале 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 (выраженный [ˈƆto haːn] (Слушать); 8 марта 1879 - 28 июля 1968) был немец химик, и пионер в области радиоактивность и радиохимия. Хана называют отцом ядерная химия. Хан и Лиз Мейтнер обнаружил радиоактивный изотопы радия, торий, протактиний и уран. Он также обнаружил явления радиоактивной отдачи и ядерная изомерия, и впервые рубидий-стронциевый датирование. В 1938 году Хан, Лиз Мейтнер и Фриц Штрассманн обнаружил ядерное деление, за что Хан получил 1944 г. Нобелевская премия по химии. Ядерное деление была основой для ядерные реакторы и ядерное оружие.

Выпускник Марбургский университет, Хан учился у сэра Уильям Рамзи в Университетский колледж Лондона, а в Университет Макгилла в Монреале под Эрнест Резерфорд, где он открыл несколько новых радиоактивных изотопов. Он вернулся в Германию в 1906 году и Эмиль Фишер разместили бывший деревообрабатывающий цех в подвале Химического института на ул. Берлинский университет в его распоряжении для использования в качестве лаборатории. Хан завершил свой абилитация весной 1907 г. и стал Приватдозент. В 1912 г. он возглавил Отделение радиоактивности только что созданного Институт 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.

В течение Первая Мировая Война он служил с Ландвер полк на Западный фронт, и с химическая война подразделение во главе с Фриц Габер на западе, Восточная и Итальянский фронтов, зарабатывая Железный крест (2-й класс) за участие в Первая битва при Ипре. 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 противником национал-социализм и преследование евреев посредством Нацистская партия это привело к удалению многих его коллег, включая Мейтнера, который был вынужден бежать из Германии в 1938 году. Вторая Мировая Война, он работал над Германская программа ядерного оружия, каталогизируя продукты деления урана. Как следствие, в конце войны он был арестован союзными войсками и заключен в тюрьму. Фермерский зал с девятью другими немецкими учеными с июля 1945 по январь 1946 года.

Хан служил последним президентом Общество развития науки кайзера Вильгельма в 1946 году и как президент-основатель своего преемника, Общество Макса Планка с 1948 по 1960 год. В 1959 году он стал соучредителем в Берлине Федерация немецких ученых, неправительственная организация, приверженная идеалам ответственной науки. Он стал одним из самых влиятельных и уважаемых граждан послевоенного периода. Западная Германия, и работал над восстановлением немецкой науки.

Ранние годы

Отто Хан родился в Франкфурт-на-Майне 8 марта 1879 г. младший сын Генриха Гана (1845–1922), преуспевающий стекольщик (и основатель компании Glasbau Hahn) и Шарлотта Хан урожденная 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 промышленный химик.^[1]

В 1897 г. Abitur, Хан начал учиться химия на Марбургский университет. Его вспомогательными 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 Мюнхенский университет, изучает органическую химию в Адольф фон Байер, физическая химия под руководством Фридриха Вильгельма Мутмана и неорганическая химия под руководством Карл Андреас Хофманн. В 1901 году Хан получил докторскую степень в Марбурге за диссертацию, озаглавленную «О производных брома изоэвгенола». органическая химия. 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 Марбургский университет, где проработал два года помощником своего научного руководителя. Geheimrat Профессор Теодор Зинке.^[2][3]

Открытие радиоактивного тория и других «новых элементов»

Уильям Рамзи, Лондон 1905 г.

Эрнест Резерфорд в Университете Макгилла, Монреаль, 1905 г.

Намерением Гана было по-прежнему работать в промышленности. Он получил предложение о работе от Ойгена Фишера, директора Kalle & Co. [де] (и отец химика-органика Ганс Фишер), но условием приема на работу было то, что Хан должен был жить в другой стране и в разумных пределах владеть другим языком. Имея это в виду и чтобы улучшить свои знания английского языка, Хан занял должность в Университетский колледж Лондона в 1904 году, работая под руководством сэра Уильям Рамзи, который был известен тем, что открыл инертные газы. Здесь Хан работал над радиохимия, в то время очень новая область. В начале 1905 г., работая с солями радий, Хан открыл новое вещество, которое он назвал радиоторий (торий-228), который в то время считался новым радиоактивный элемент.^[2] (Фактически, это был изотоп известного элемента торий; концепция изотопа, наряду с термином, была введена только в 1913 году британским химиком Фредерик 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 достопочтенных Королевское общество. На заседании Королевского общества 16 марта 1905 года Рамзи сообщил об открытии Ганом радиотория.^[5] В Daily Telegraph сообщил 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 о радии до настоящего времени. - 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 Труды Королевского общества 24 марта 1905 г.^[7] Это была первая из более чем 250 научных публикаций Отто Хана в области радиохимии.^[8] По окончании 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 перейти в Берлинский университет. Рамзи написал Эмиль Фишер, руководитель химического института, который ответил, что Хан может работать в его лаборатории, но не может быть Приватдозент потому что там не преподавали радиохимию. В этот момент Хан решил, что сначала ему нужно больше узнать об этом предмете, поэтому он написал ведущему специалисту в этой области: Эрнест Резерфорд. 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 на Университет Макгилла в Монреаль. Существовал некоторый скептицизм по поводу существования радиотория, который Бертрам Болтвуд незабываемо охарактеризован как соединение тория Х и глупости. Болтвуд вскоре убедился, что он действительно существует, хотя он и Хан расходились во мнениях относительно его период полураспада был. Уильям Генри Брэгг и Ричард Климан отметил, что альфа-частицы испускаемые 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 осаждение тория A (полоний-216) и торий B (вести-212) также содержал 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

Хан и Мейтнер, 1913 г., в химической лаборатории Институт химии кайзера Вильгельма. Когда ее незнакомый коллега сказал, что они встречались раньше, Мейтнер ответила: «Вы, наверное, приняли меня за профессора Хана».^[13]

В 1906 году Хан вернулся в Германию, где Фишер предоставил в его распоряжение бывшую деревообрабатывающую мастерскую (Holzwerkstatt) в подвале Химического института под лабораторию. Хан снабдил его электроскопы для измерения альфа и бета-частицы и гамма лучи. 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] Провести исследования в деревообрабатывающей мастерской не удалось, но Альфред Сток, руководитель отдела неорганической химии, позволил Хану использовать пространство в одной из двух своих частных лабораторий.^[15] Хан купил два миллиграмма радия в Фридрих Оскар Гизель, первооткрыватель эманий (радон), за 100 марок миллиграмм,^[14] и получил торий бесплатно 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, иония (позже идентифицированного как торий-230). В последующие годы мезоторий I приобрел большое значение, потому что, как и радий-226 (открытый Пьер 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]

Хан завершил свой абилитация весной 1907 г. и стал Приватдозент. Диссертация не требовалась; Вместо этого Химический институт принял одну из его публикаций по радиоактивности.^[19] Большинство химиков-органиков в Химическом институте не считали работу Гана настоящей химией.^[20] Фишер возражал против утверждения Хана в его абилитации. коллоквиум что многие радиоактивные вещества существуют в таких крошечных количествах, что их можно было обнаружить только по их радиоактивности, рискнув, что он всегда мог обнаруживать вещества с помощью своего острого обоняния, но вскоре сдался.^[15] Один глава отдела заметил: «Невероятно, что можно Приватдозент эти дни!"^[20]

Физики и химики в Берлине в 1920 году. В первом ряду слева направо: Герта Спонер, Альберт Эйнштейн, Ингрид Франк, Джеймс Франк, Лиз Мейтнер, Фриц Габер, и Отто Хан. Задний ряд слева направо: Уолтер Гротриан, Вильгельм Вестфаль, Отто фон Байер [де], Питер Прингсхайм [де] и Густав Герц

Физики больше восприняли работу Гана, и он начал посещать коллоквиум в Физическом институте, проводимый Генрих Рубенс. Именно на одном из этих коллоквиумов 28 сентября 1907 г. он познакомился с австрийским физиком. Лиз Мейтнер. Почти того же возраста, что и он, она была лишь второй женщиной, получившей докторскую степень. Венский университет, и уже опубликовал 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 с одной женщиной, Харриет Брукс, но поначалу это было сложно для Мейтнер. Женщины еще не поступали в университеты в Пруссия. Мейтнер было разрешено работать в деревянной 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 Байер [де], Джеймс Франк, Густав Герц, Роберт Поль, Макс Планк, Питер Прингсхайм [де] и Вильгельм Вестфаль.^[21]

Обнаружение радиоактивной отдачи

Здание бывшего химического института кайзера Вильгельма в Берлине. Сильно поврежденный бомбардировками во время Второй мировой войны, он был восстановлен и стал частью Свободный университет Берлина. Он был переименован в здание Отто Хана в 1956 году и в здание Хана-Мейтнера в 2010 году.^[23][24]

Харриет Брукс заметила радиоактивная отдача в 1904 году, но неверно истолковал его. Хану и Мейтнер удалось продемонстрировать радиоактивную отдачу от альфа-частица излучение и правильно его интерпретировал. Хан преследовал доклад Стефан Мейер и Эгон Швайдлер продукта 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 провели несколько тестов и вскоре обнаружили актиний C'' (таллий-207) и торий C'' (таллий-208).^[25] Физик Вальтер Герлах описал радиоактивную отдачу как «глубоко важное открытие в физике с далеко идущими последствиями».^[26]

В 1910 году Прусский министр культуры и образования назначил Хана профессором. Август фон Тротт цу Солц. Два года спустя Хан возглавил Департамент радиоактивности только что основанного Институт химии кайзера Вильгельма в Берлине-Далеме (в нынешнем здании Хан-Майтнер Свободный университет Берлина). При этом годовая зарплата составляла 5000 марок. Вдобавок он получил 66 000 марок в 1914 году (из которых 10 процентов он отдал Мейтнер) от Кнёфлера за мезоторийный процесс. Новый институт был открыт 23 октября 1912 г. на церемонии под председательством Кайзер Вильгельм 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 Юнгханс

Мраморная доска на латыни работы профессора Массимо Рагнолини в память о медовом месяце Отто Хана и его жены Эдит в Пунта-Сан-Виджилио, Озеро Гарда, Италия, в марте и апреле 1913 г.

Имея постоянный доход, Хан теперь мог думать о браке. В июне 1911 г. на конференции в г. Штеттин, Хан встретил Эдит Юнгханс [де], студентка Королевская школа 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 Озеро Гарда в Италии они посетили Вену, а затем Будапешт, где они остановились Джордж де Хевеши.^[30]

Их единственный ребенок, Ханно Хан [де]Родился 9 апреля 1922 года. Во время Великой Отечественной войны в 1942 году поступил на службу в армию и с отличием служил в армии. Восточный фронт как командир танка. Он потерял руку в бою. После войны он стал выдающимся историком искусства и исследователем архитектуры (в Герциане в Риме), известным своими открытиями в ранние годы. Цистерцианская архитектура 12 века. В августе 1960 года во время учебной поездки во Францию ​​Ханно погиб в автокатастрофе вместе со своей женой и помощницей Ильзой Хан. урожденная Плетц. У них остался четырнадцатилетний сын Дитрих Хан.^[31]

В 1990 г. Премия Ханно и Илзе Хан [де] за выдающийся вклад в историю итальянского искусства был основан в память о Ханно и Ильзе Хан для поддержки молодых и талантливых искусствоведов. Он присуждается раз в два года Bibliotheca Hertziana - Институт истории искусств Макса Планка в Риме.^[32]

Первая Мировая Война

Хан в военной форме, 1915 год.

В июле 1914 г. - незадолго до начала Первая Мировая Война- Хан был отозван на действительную военную службу в Ландвер полк. Они прошли через Бельгию, где взвод, которым он командовал, был вооружен трофейными пулеметами. Он был награжден Железный крест (2-й класс) за участие в Первая битва при Ипре. Он был радостным участником Рождественское перемирие 1914 г. и сдан в эксплуатацию как лейтенант.^[33] В середине января 1915 года его вызвали на встречу с химиком. Фриц Габер, который объяснил свой план выхода из окопного тупика с помощью газообразный хлор. Хан поднял вопрос о том, что Гаагская конвенция запретил 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 Габера было названо 35-м пионерским полком. После короткой тренировки в Берлине Хан вместе с физиками Джеймсом Франком и Густавом Герцем был отправлен в Фландрия снова поискать сайт для первая газовая атака. Он не был свидетелем атаки, потому что они с Франком выбирали позицию для следующей атаки. Передан в Польшу, на Битва при Болимове 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 Ничейная земля. 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 во Фландрии. Верден ввести оболочки, наполненные фосгеном, в 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 он смог проскользнуть обратно в свою старую лабораторию и помочь Мейтнер в ее исследованиях. В сентябре 1917 года он был одним из трех офицеров, переодетых в австрийскую форму, отправленных в Изонцо фронт в Италии, чтобы найти подходящее место для атаки, используя недавно разработанные нарезные Minenwerfers которые одновременно бросили на вражеские цели сотни контейнеров с ядовитым газом. Они выбрали место, где итальянские траншеи были укрыты в глубокой долине, чтобы газовое облако сохранялось. В Битва при Капоретто прорвал итальянскую линию, и Центральные державы захватили большую часть северной Италии. В 1918 г. Немецкое наступление на западе разбил Союзники'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 с секретной миссией - испытать горшок, который нагрелся и выпустил облако мышьяки.^[36][34]

Открытие протактиния

Цепочка распада актиния. Альфа-распад сдвигает два элемента вниз; бета-распад сдвигает один элемент вверх.

В 1913 году химики Фредерик Содди и Казимир Фаянс независимо заметил, что альфа-распад заставил атомы сдвинуться на два места вниз на периодическая таблица, а потеря двух бета-частиц вернула его в исходное положение. В результате реорганизации периодической таблицы, радий был помещен во II группу, актиний в группе III, торий в группе IV и уран в группе VI. Это оставило разрыв между торием и ураном. Содди предсказал, что этот неизвестный элемент, на который он ссылается (после Дмитрий Менделеев) как «экатанталий», будет альфа-излучателем с химическими свойствами, подобными тантал. Это было незадолго до Фаянса и Освальд Гельмут Геринг открыл его как продукт распада бета-излучающего продукта тория. На основе Закон радиоактивного смещения Фаянса и Содди, это был изотоп недостающего элемента, который они назвали «бревиум» из-за 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. Работа была прервана Первая мировая война. Мейтнер стала медсестрой-рентгенологом, работая 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 года.^[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 назвала элемент протоактинмий, и присвоив ему химический символ Па. В июне 1918 г. Содди и Джон Крэнстон объявили, что 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 изотопы урана распался на протактиний. Он оставался нерешенным до тех пор, пока материнский изотоп, уран-235, был открыт в 1929 году.^[37][38]

За свое открытие Хан и Мейтнер неоднократно номинировались на Нобелевскую премию по химии в 1920-х годах несколькими учеными, в том числе Максом Планком, Генрих Гольдшмидт, и сам Фаянс.^[39][40] В 1949 г. Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) окончательно назвал новый элемент протактинием и подтвердил, что Ган и Мейтнер открыли его.^[41]

Открытие ядерной изомерии

Цепочка распада урана-238

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 плавиковая кислота решение с танталовая кислота. 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 нашел то, что назвал своим новым изотопом «уран Z», и в феврале 1921 года 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 отношение урана X к урану Z, извлеченному из нескольких килограммов уранилнитрат оставался постоянным 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 распались на уран II (уран-234), но с разными периодами полураспада.^[42][43][45]

Uranium Z был первым примером ядерная изомерия. Вальтер Герлах позже заметил, что это было «открытие, которое не было понято в то время, но позже стало очень важным для ядерной физики».^[26] Только в 1936 г. Карл Фридрих фон Вайцзеккер способен дать теоретическое объяснение явления.^[46][47] За это открытие, полное значение которого было признано очень немногими, Хан снова был предложен на Нобелевскую премию по химии. Бернхард Наунин, Гольдшмидт и Планк.^[39]

Прикладная радиохимия

В 1924 году Хан был избран полноправным членом Прусская Академия 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 стала директором отдела физической радиоактивности, а Хан возглавил 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 Cornell University Press опубликовало книгу на английском (а затем и на русском языке) под названием Прикладная радиохимия, который содержал лекции, прочитанные Ганом, когда он был приглашенным профессором в Корнелл Университет в Итака, Нью-Йорк, в 1933 году. Эта важная публикация оказала большое влияние почти на всех химиков-ядерщиков и физиков в Соединенных Штатах, Великобритании, Франции и Советском Союзе в 1930-х и 1940-х годах.^[51]

В 1966 г. Гленн Т. СиборгОдин из первооткрывателей многих трансурановых элементов писал об этой книге так:

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 моя библия. Эта книга основана на серии лекций, которые профессор Хан прочитал в Корнелле в 1933 году; в нем изложены «законы» для соосаждение незначительных 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 книге Хана. Прикладная радиохимия. 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

Фриц Штрассманн приехал в Институт химии кайзера Вильгельма учиться у Гана, чтобы улучшить свои перспективы трудоустройства. После Нацистская партия пришел к власти в Германии в 1933 году, Штрассманн отклонил выгодное предложение о работе, потому что для этого требовалось политическое обучение и членство в нацистской партии, и он ушел из Общество немецких химиков когда он стал частью нацистов Немецкий трудовой фронт 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 г. в США и Канаде в качестве приглашенного профессора в Корнелл Университет.^[54] Он дал интервью Торонто Star Weekly в котором он написал лестный портрет Адольф Гитлер:

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]

Апрель 1933 г. Закон о восстановлении профессиональной гражданской службы запретил евреям и коммунистам посещать академические круги. Мейтнер была освобождена от его воздействия, потому что она была австрийкой, а не гражданкой Германии.^[56] Хабер также был освобожден как ветеран Первой мировой войны, но 30 апреля 1933 года в знак протеста предпочел сложить полномочия директора Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма, но директора других институтов кайзера Вильгельма, даже еврейских, соблюдает новый закон,^[57] который относился к KWS в целом и к тем институтам кайзера Вильгельма с более чем 50% государственной поддержки, которые исключили KWI по химии.^[58] Поэтому Хану не пришлось увольнять кого-либо из своих штатных сотрудников, но, будучи временным директором института Хабера, он уволил четверть его сотрудников, включая трех глав отделов. Герхарт Джандер был назначен новым директором старого института Габера 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 его распространили среди уволенных сотрудников, чтобы облегчить их эмиграцию, но Фонд Рокфеллера настаивал на том, чтобы средства были либо использованы 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 в Герберт Фрейндлих, один из руководителей департаментов, 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. Хан, Планк и Джозеф Коэт присутствовали и выступали с речами.^[59][61] Стареющий Планк не стремился к переизбранию, и в 1937 г. его сменил президент. Карл Бош, лауреат Нобелевской премии по химии и председатель правления IG Farben, компания, которая финансировала нацистскую партию 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

Когда Хан был в Северной Америке, его внимание привлек слюдоподобный минерал из Манитоба это содержало рубидий. За несколько лет до этого он изучал радиоактивный распад рубидий-87, и оценил его период полураспада в 2 x 10¹¹ 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. Джейкоб Папиш помог Хану получить несколько килограммов минерала.^[64]

Из 1012 граммов минерала Штрассманн и Эрнст Уоллинг извлекли 253,4 миллиграмма карбоната стронция, все из которых были стронций-87 изотоп, что указывает на то, что все это было произведено 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 стал широко использоваться для датировки горных пород в 1950-х годах, когда масс-спектрометрии стало обычным явлением.^[67]

Открытие ядерного деления

В течение многих лет это рекламировалось как стол и экспериментальное устройство, с помощью которого Отто Хан открыл ядерное деление в 1938 году. Таблица и инструменты являются репрезентативными для использованных, но не обязательно оригинальными, и не были бы вместе на одном столе в та же комната. Давление со стороны историков, ученых и феминисток заставило музей изменить экспозицию в 1988 году, чтобы признать Лиз Мейтнер, Отто Фриш и Фриц Штрассманн.^[68]

После Джеймс Чедвик обнаружил нейтрон в 1932 г.,^[69] Ирен Кюри и Фредерик Жолио облученная алюминиевая фольга альфа-частицами, они обнаружили, что это приводит к короткоживущему радиоактивному изотоп фосфора. Они отметили, что позитронное излучение продолжалась после прекращения нейтронной эмиссии. 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 через атомное ядро легче, чем протоны или альфа-частицы.^[72] Энрико Ферми и его коллеги в Риме подхватили эту идею,^[73] и начал 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 новые элементы с атомными номерами больше 92 (известные как трансурановые элементы) был создан.^[74] Мейтнер и Хан не сотрудничали в течение многих лет, но Мейтнер стремилась изучить результаты Ферми. Хана изначально не было, 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 актиниды еще не было установлено, и уран ошибочно считался группа 6 элемент похожий на вольфрам. Из этого следовало, что первые трансурановые элементы будут похожи на элементы групп с 7 по 10, т.е. 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]

Записная книжка Отто Хана

В мае 1937 г. они выпустили параллельные отчеты, один в Zeitschrift für Physik с Мейтнер в качестве основного автора, и один в Chemische Berichte с Ханом в качестве главного автора.^[78][79][80] Хан закончил свое выступление решительным заявлением: 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 все более неуверенной. Она рассмотрела возможность того, что реакции происходили с разными изотопами урана; были известны три: уран-238, уран-235 и уран-234. Однако, когда она подсчитала нейтронное сечение, он был слишком велик, чтобы быть чем-то другим, 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]

С Аншлюс, Объединение Германии с Австрией 12 марта 1938 г., Мейтнер потеряла австрийское гражданство,^[82] и сбежал 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 в барий (удалив около 100 нуклонов) было сочтено нелепым.^[84]

Во время визита в Копенгаген 10 ноября Хан обсудил эти результаты с Нильс Бор, Лиз Мейтнер, и Отто Роберт Фриш.^[84] Дальнейшие усовершенствования методики, приведшие к решающему эксперименту 16-17 декабря 1938 года, привели к загадочным результатам: 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 это не могу фактически развалился на Ба. Теперь мы хотим проверить, ведут ли изотопы Ac, производные от Ra, не как Ac, а как La.^[85]

Мемориальная доска в память об открытии деления Ганом и Штрассманом в Берлине (открыта в 1956 году)

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 рукопись в Naturwissenschaften сообщая о своих радиохимических результатах, которые были опубликованы 6 января 1939 г.^[86] 27 декабря Хан позвонил редактору журнала Naturwissenschaften и попросил дополнить статью, предположив, что некоторые платиновая группа элементы, ранее наблюдавшиеся в облученном уране, которые первоначально интерпретировались как трансурановые элементы, на самом деле могли быть технеций (тогда называемый «мазуриум»), ошибочно полагая, что атомные массы пришлось сложить, а не атомные номера. К январю 1939 года он был достаточно убежден в этом образовании легких элементов, поэтому он 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 ядерное деление, термин, заимствованный Фришем из биологии. В январе и феврале они опубликовали две статьи, в которых обсуждалась и экспериментально подтверждалась их теория.^[88][89][90] В своей второй публикации по делению ядер Хан и Штрассманн использовали термин Uranspaltung (деление урана) и предсказал существование и высвобождение дополнительных нейтронов во время процесса деления, открыв возможность ядерная цепная реакция.^[91] Это было доказано Фредериком Жолио и его командой в марте 1939 года.^[92] Эдвин Макмиллан и Филип Абельсон использовал циклотрон на Радиационная лаборатория Беркли чтобы бомбардировать уран нейтронами, смогли идентифицировать изотоп с 23-минутным периодом полураспада, который был дочерью урана-239 и, следовательно, настоящим элементом 93, который они назвали нептуний.^[93] «Вот и идет Нобелевская премия», - заметил Хан.^[94]

В Институте химии кайзера Вильгельма, Курт Старке самостоятельно произведенный элемент 93, используя только имеющиеся там слабые источники нейтронов. Затем Хан и Штрассманн начали исследовать его химические свойства.^[95] Они знали, что он должен распасться на реальный элемент 94, что согласно последней версии модель капли жидкости ядра, предложенного Бором и Джон Арчибальд Уиллер, было бы даже больше делящийся чем уран-235, но обнаружить его радиоактивный распад не удалось. 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

24 апреля 1939 г. Пол Хартек и его помощник, Вильгельм Грот, написал на Рейхс военное министерство, предупреждая его о возможности развития Атомная бомба. В ответ Армейское оружейное отделение (HWA) создало физический отдел под руководством физика-ядерщика. Курт Дибнер. После Вторая Мировая Война вспыхнув 1 сентября 1939 года, HWA перешла к Германская программа ядерного оружия. С тех пор Хан принимал участие в непрерывной серии встреч, связанных с проектом. После директора Института физики кайзера Вильгельма, Питер Дебай, 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, Ханс-Иоахим Борн, Зигфрид Флюгге, Ханс Гётте, Вальтер Зельманн-Эггеберт и Штрассманн, он каталогизировал около ста продукт деления изотопы. 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 бригадный генерал Лесли Гровс, директор Манхэттенский проект, в надежде сорвать немецкий урановый проект.^[100] Альберт Шпеер, то Рейхсминистр вооружения и военного производства, организовал переезд института в Tailfingen на юге Германии. К июлю все работы в Берлине прекратились. Хан и его семья переехали в дом текстильщика.^[98][99]

Жизнь тех, кто женился на еврейских женщинах, стала тяжелой. Одним из них был Филипп Хорнес, химик, работавший на Auergesellschaft, фирма, которая добывала урановую руду, используемую 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 организовал для Хорнеса работу в Химическом институте кайзера Вильгельма, заявив, что его работа важна для уранового проекта и что уран очень токсичен, что затрудняет поиск людей для работы с ним. Хан знал, что в лаборатории урановая руда была достаточно безопасной, хотя и не настолько для 2000 рабовладельцев из Концентрационный лагерь Заксенхаузен кто добыл это в Ораниенбург- по другим причинам. Другой физик 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 развернул кампанию по лоббированию ее освобождения, но безуспешно, и ее отправили в Гетто Терезиенштадт в январе 1945 года. Она пережила войну и после войны воссоединилась со своими дочерьми в Англии.^[101][102]

Лишение свободы

25 апреля 1945 г. бронетанковая группа из Миссия Алсос прибыл в Тайлфинген и окружил 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 Hechingen, где он присоединился Эрих Багге, Хорст Коршинг, Макс фон Лауэ, Карл Фридрих фон Вайцзеккер и Карл Вирц. Затем их отвезли в полуразрушенный замок в Версаль, где они услышали о подписании Немецкий инструмент капитуляции в Реймс 7 мая. В последующие дни к ним присоединились Курт Дибнер, Вальтер Герлах, Пол Хартек и Вернер Гейзенберг.^{[103][104][105]} Все были физиками, за исключением Хана и Хартека, которые были химиками, и все работали над немецкой программой ядерного оружия, кроме фон Лауэ, хотя он это хорошо знал.^[106]

Farm Hall (здесь в 2015 году)

Их перевели в Шато де Факваль в Modave, Бельгия, где Хан использовал это время для работы над своими мемуарами, а затем, 3 июля, полетел в Англию. Они прибыли в Фермерский зал, Годманчестер, около Кембридж, 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. Его очень встревожили их сообщения о Потсдамская конференция, где территория Германии была передана Польше и СССР. В августе 1945 года немецким ученым сообщили о атомная бомбардировка Хиросимы. До этого момента ученые, за исключением Хартека, были полностью уверены, что их проект продвинулся дальше, чем любой другой в других странах, и главный научный сотрудник миссии Алсос, Сэмюэл Гоудсмит, ничего не сделал, 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 освоил ядерного реактора 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 Освенцим.^[111] 3 января 1946 года, ровно через шесть месяцев после прибытия в Фарм Холл, группе разрешили вернуться в Германию.^[112] Хан, Гейзенберг, фон Лауэ и фон Вайцзеккер были доставлены в Гёттинген, который контролировался британскими оккупационными властями.^[113]

Нобелевская премия по химии 1944 г.

Марка Отто Хана, Германия, 1979 г.

16 ноября 1945 г. Шведская королевская академия наук объявил, что Хан был награжден премией 1944 г. Нобелевская премия по химии «За открытие деления тяжелых ядер атомов».^[114][115] Когда было сделано объявление, Хан все еще находился в Фарм Холле; 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 его 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 одной 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 Теодор Сведберг и Арне Вестгрен [де; св]. 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]

Монета 5 немецких марок, Германия, в честь Гана и его открытия деления, 1979 г.

При нацистском правлении немцам было запрещено принимать Нобелевские премии после Нобелевская премия мира был присужден Карл фон Осецки в 1936 г.^[119] Поэтому рекомендация Нобелевского комитета по химии была отклонена Шведской королевской академией наук в 1944 году, которая также решила отложить присуждение премии на один год. Когда в сентябре 1945 года Академия пересмотрела эту награду, война закончилась, и бойкот со стороны Германии прекратился. Кроме того, комитет по химии стал более осторожным, так как было очевидно, что многие исследования проводились в Соединенных Штатах в секрете, и предложил отложить еще на год, но Академия склонилась к Йоран Лильестранд, который утверждал, что для Академии важно отстаивать свою независимость от Союзники Второй мировой войны, и вручить премию немцу, как это было после Первой мировой войны, когда она вручила ее Фрицу Габеру. 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 его Алсо, американцы. подполковник Гораций К. Калверт и британцы Лейтенант командир Эрик Уэлш, написать письмо в Нобелевский комитет, принявший премию, но заявив, что он не сможет присутствовать на церемонии награждения 10 декабря, поскольку похитители не позволят ему покинуть Фарм Холл. Когда Хан протестовал, валлийский напомнил ему, что Германия проиграла войну.^[121] Согласно уставу Нобелевского фонда, у Хана было шесть месяцев на то, чтобы прочитать лекцию о Нобелевской премии, и до 1 октября 1946 года, чтобы обналичить 150 000 человек. Шведская крона проверять.^[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 через год после присуждения премии. 10 декабря 1946 г., в годовщину смерти Г. Альфред Нобель, Король Густав V из Швеции 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

Памятник в Берлин-Далем, напротив Отто-Хан-Платц

Самоубийство Альберт Фёглер 14 апреля 1945 г. покинул KWS без президента.^[49] Британский химик Берти Блаунт был назначен ответственным за ее дела, пока союзники решали, что с ней делать, и он решил назначить Макса Планка временным президентом. В возрасте 87 лет Планк жил в маленьком городке Rogätz, в районе, который американцы готовились передать Советский Союз. Голландский астроном Джерард 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 считал себя хорошим выбором, поскольку 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]

Союзный Контрольный Совет Закон № 25 о контроле за научными исследованиями от 29 апреля 1946 года ограничивал немецких ученых проводить только фундаментальные исследования.^[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, проявили больше сочувствия и предложили позволить Обществу кайзера Вильгельма продолжать свое существование. Британская зона, 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 имя во время Веймарская республика, но Социал-демократическая партия Германии убедили не делать этого.^[132] Для Хана это имя олицетворяло старые добрые времена Германская Империякаким бы авторитарным и недемократическим он ни был, 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, следовательно, Европы? ^[134]

В сентябре 1946 г. было создано новое Общество Макса Планка в г. Бад-Дрибург в британской зоне.^[131] 26 февраля 1948 года, после того как зоны США и Великобритании были объединены в Бизония, он был растворен, чтобы освободить место для Общество 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 Федеральная Республика Германии (или Западная Германия) была образована в 1949 году, к ним присоединились пять институтов, расположенных во французской зоне.^[135] Институт химии кайзера Вильгельма, ныне подчиненный Штрассманну, построил и отремонтировал новое жилье в Майнц, но работа шла медленно, и он не переезжал из Тайльфингена до 1949 года.^[136] Настойчивое требование Хана сохранить Эрнста Телшоу на посту генерального секретаря чуть не вызвало восстание против его президентства.^[137] В своих усилиях по восстановлению немецкой науки Хан щедро издал Persilschein (сертификаты побелки), написание одного для Готфрид фон Дросте, который присоединился к Sturmabteilung (SA) в 1933 году и NSDAP в 1937 году и носил форму SA в Химическом институте кайзера Вильгельма,^[138] и для Генрих Хёрляйн и Фриц тер Меер от 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 созданы новые институты и расширены старые, бюджет вырос с 12 млн. Немецкие марки в 1949 году до 47 миллионов в 1960 году, а рабочая сила выросла с 1400 до почти 3000 человек.^[49]

Представитель по социальной ответственности

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]

Отто Хан с женой Эдит, 1959 год.

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 Декларация Майнау 1955 года, в котором он и ряд международных лауреатов Нобелевской премии обратили внимание на опасность атомного оружия и настоятельно предупредили народы мира против использования «силы как последнего средства», и которое было опубликовано через неделю аналогичный Манифест 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 Гёттингенский манифест от 13 апреля 1957 г., в котором он вместе с 17 ведущими немецкими учеными-атомщиками протестовал против предлагаемого ядерного вооружения западногерманских вооруженных сил (Бундесвер).^[143] В результате Хан получил приглашение встретиться с Канцлер Германии, Конрад Аденауэр и другие высокопоставленные должностные лица, включая Министр обороны, Франц Йозеф Штраус, и генералы Ганс Шпайдель и Адольф Хойзингер (которые оба были генералами в нацистскую эпоху). Два генерала утверждали, что Бундесвер требовалось 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]

Отто Хан на марке Германская Демократическая Республика, 1979

13 ноября 1957 г. Концертхаус (Концертный зал) в ВенаХан предупредил об «опасностях 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 (ИЛИ). 28 декабря 1957 г. Хан повторил свой призыв в английском переводе для Болгарского радио в София, который транслировался во всех Варшавский договор состояния.^[146][147]

В 1959 году Хан стал соучредителем в Берлине Федерация немецких ученых (VDW) - неправительственная организация, приверженная 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 самой смерти Отто Хан не уставал срочно предупреждать об опасности гонка ядерных вооружений между великими державами и радиоактивное загрязнение 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

За свою жизнь Хан был награжден орденами, медалями, научными премиями и стипендиями академий, обществ и институтов со всего мира. В конце 1999 г. немецкий информационный журнал Фокус опубликовал опрос 500 ведущих естествоиспытателей, инженеров и врачей о важнейших ученых 20 века. В этом опросе Хан был избран третьим (с 81 баллом) после физиков-теоретиков. Альберт Эйнштейн и Макс Планк, и, следовательно, самый значительный химик своего времени.^[151]

Так же хорошо как Нобелевская премия по химии (1944), Хан был награжден:

• то Медаль Эмиля Фишера Общества немецких химиков (1922),^[152]
• премия Каннисаро Королевской академии наук в Риме (1938 г.),^[152]
• премии Коперника Кенигсбергский университет (1941),^[152]
• медаль Готения Akademie der Naturforscher (1943),^[152]
• то Медаль Макса Планка из Немецкое физическое общество, с Лизой Мейтнер (1949),^[152]
• то Медаль Гете города Франкфурт-на-Майне (1949 г.),^[152]
• Золотая медаль Парацельса Швейцарского химического общества (1953 г.),^[152]
• то Премия Фарадея за лекции с медалью от Королевское химическое общество (1956),^[152]
• Медаль Гроция Фонда Гуго Гроция (1956),^[152]
• Медаль Вильгельма Экснера Австрийской промышленной ассоциации (1958 г.),^[153]
• то Медаль Гельмгольца Берлинско-Бранденбургской академии наук и гуманитарных наук (1959),
• и Медаль Гарнака в золоте Общества Макса Планка (1959).^[154][155]

Бюст Кнуда Кнудсена

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

• Он был избран Иностранный член 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 Аллахабад, Бангалор, Берлин, Бостон, Бухарест, Копенгаген, Геттинген, Галле, Хельсинки, Лиссабон, Мадрид, Майнц, Мюнхен, Рим, Стокгольм, Ватикан и Вена.^[158]

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

• и почетный гражданин городов Франкфурт-на-Майне и Геттинген в 1959 году,
• и из Берлин (1968).^[152]
• Хан был назначен офицером Ordre National de la Légion d'Honneur Франции (1959),^[152]
• и был награжден Большим крестом I степени Орден за заслуги перед Федеративной Республикой Германия (1959).^[152]
• В 1966 году президент США Линдон Б. Джонсон и Комиссия по атомной энергии США (AEC) наградил Хан, Лиз Мейтнер и Фриц Штрассманн премией Премия Энрико Ферми. На дипломе Гана было написано: «За пионерские исследования в области естественной радиоактивности и обширные экспериментальные исследования, завершившиеся открытием деления».^[159]
• Он получил почетные докторские степени от
  • то Геттингенский университет,^[152]
  • то Technische Universität Darmstadt,^[152]
  • Франкфуртский университет в 1949 году,^[152]
  • и Кембриджский университет в 1957 г.^[152]

К объектам, названным в честь Хана, относятся:

• NS Отто Хан, единственный в Европе гражданский атомный корабль (1964 г.),^[160]
• а кратер на Луне (поделился со своим тезкой Фридрих фон Хан),^[161]
• и астероид 19126 Оттохан,^[162]
• то Приз Отто Хана Немецкого химического и физического обществ и города Франкфурт-на-Майне,^[163]
• то Медаль Отто Хана и премия Отто Хана Общества Макса Планка,^[164][165]
• и Медаль мира Отто Хана в золоте Ассоциации Объединенных Наций Германии (DGVN) в Берлине (1988).^[166]

В разное время, прежде всего в 1971 году американскими химиками, предлагалось назвать вновь синтезированный элемент 105 гахний в честь Хана, но в 1997 году ИЮПАК назвал его дубний, по имени Российского исследовательского центра в Дубне. В 1992 году группа исследователей из Германии открыла элемент 108, и они предложили название хасиум (после Гессе). Несмотря на давнюю традицию давать первооткрывателю право предлагать имя, комитет ИЮПАК 1994 г. рекомендовал дать имя первооткрывателю. гахний.^[167] После протестов немецких первооткрывателей название hassium (Hs) было принято во всем мире в 1997 году.^[168]

Смерть

Могила Гана в Геттингене

Хан был ранен в спину рассерженным изобретателем в октябре 1951 года, ранен в автомобильной катастрофе в 1952 году и имел незначительную травму. острое сердечно-сосудистое заболевание 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 введением Гленна Сиборга. Успех этой книги, возможно, побудил его написать еще одну, более полную автобиографию, Отто Хан. Майн Лебен, но прежде, чем 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 в Stadtfriedhof в Геттингене.^[170]На следующий день после его смерти Общество Макса Планка опубликовало следующий некролог во всех крупных 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 совершенно естественным для него, но для следующих поколений он будет служить образцом, независимо от того, восхищается ли в отношении Отто Хана его гуманное и научное чувство ответственности или его личное мужество.^[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]

В 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]

Публикации на английском языке

• 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.

Заметки

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Отто Хан.

В Викицитатнике есть цитаты, связанные с: Отто Хан

• Отто Хан - лауреат премии Энрико Ферми 1966 г. Правительство США, Министерство энергетики
• Отто Хан на Nobelprize.org включая Нобелевскую лекцию 13 декабря 1946 г. От естественных превращений урана до его искусственного деления
• Речь на церемонии награждения в честь Отто Хана профессора Арне Вестгрена, Стокгольм.
• Отто Хан и открытие ядерного деления BR, 2008 г.
• 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 атомной эры Автор: доктор Эдмунд Нойбауэр (перевод: Брижит Хиппманн) - веб-сайт гимназии Отто Хана (OHG), 2007.
• Премия Отто Хана
• Золотая медаль мира Отто Хана Веб-сайт Ассоциации Объединенных Наций Германии (DGVN) в Берлине
• Медаль Отто Хана
• История Института Гана Майтнера (HMI) Helmholtz-Zentrum, Берлин 2011.
• Отто Хан возглавляет делегацию в Израиле, 1959 г. Сайт Общества Макса Планка, 2011.
• Биография Отто Хан 1879–1968
• Отто Хан - Жизнь для науки, человечества и мира Лекция мира Хиросимского университета, которую провел Дитрих Хан, 2 октября 2013 г.
• Отто Хан - первооткрыватель ядерного деления, дед атомной бомбы GMX, Швейцария, 17 декабря 2013 г. Автор: Маринус Брандл.
• Вырезки из газет об Отто Гане в Архив прессы ХХ века из ZBW