Нобелови лауреати – 1944 година

Ото Хан (Otto Hahn)

8 март 1879 г. – 28 юли 1968 г.

Нобелова награда за химия

(За откриването на деленето на тежките ядра.)

Немският химик Ото Хан е роден във Франкфурт на Майн и е един от тримата синове на Хенрих Хан, стъклар, и Шарлоте Гизе (преди брака Щуцман) Хан, която има още един син от първия си брак. След като получава началното си образование в Клингеровото реално училище, Хан, по желание на родителите си, които искат да стане архитект, се записва в Техническия университет. Като се убеждава, че повече му харесва химията, той се премества в Марбургския университет. След една година отива в Мюнхенския университет, където следва с профил физическа и неорганична химия, зоология и изкуство. За да получи докторска степен се връща в Марбург и я получава през 1901 г. След една година военна служба в 81-ви пехотен полк във Франкфурт Хан подновява академичната си дейност, като става помощник-лектор в Марбургския университет.

За да усъвършенства английския си език, който му е необходим, за да получи длъжност в промишлената сфера, Хан прекарва част от 1904 г. в лабораторията на Уйлям Рамзи в Университетския колеж в Лондон. Като получава задачата да отдели чист родий от руда на бариев карбонат, Хан открива нови радиоактивни фрагменти на химическия елемент торий, един от които нарича радиоторий. Младият физик прави благоприятно впечатление на Рамзи и той го препоръчва на Емил Фишер, директор на Химическия институт към Берлинския университет. Фишер се съгласява да вземе Хан на работа веднага след връщането му от Канада, където в Монреал под ръководството на Ърнест Ръдърфорд той прави в продължение на шест месеца изследвания, свързани с радиоактивността.

У. Х. Брег открива, че групата алфа-частици, излъчвани от радиоактивните атоми, са характерни за всеки атом и в университета в Монреал Хан измерва групата алфа-частици за препаратите на радиотория, като в резултат от това открива нова радиоактивна субстанция с висока енергия на алфа-частиците. Този елемент, който той нарича торий С, има много малка продължителност на съществуване и не може да бъде отделен химически от радиотория. Известен днес като полоний 214, той има период на полуразпадане (времето, за което се осъществява полуразпадането на веществото) една тримилионна част от секундата. Освен че изследва полоний 214, Хан описва и свойствата на радиоактиния.

След завръщането си в Германия Хан продължава да изследва радиоактивните елементи в Химическия институт. Там той потвърждава съществуването на междинното радиоактивно вещество мезоторий. През 1907 г., Лизе Майтнер, физик от Виена, идва в Берлин да учи и да се занимава с експериментална дейност при Макс Планк. Макар че на жените им е забранено да работят със студенти от мъжки пол в една лаборатория, на нея ѝ разрешават да работи в лабораторията на Хан. Сътрудничеството на Хан и Майтнер продължава повече от тридесет години. Те изследват излъчването на електрони от радиоактивните ядра (бета разпадане) и идентифицират няколко неизвестни до тогава радиоактивни продукта, получаващи се в процеса на трансформацията. Когато през 1912 г. е създаден Институтът по физическа химия и електрохимия "Кайзер Вилхелм", Хан става директор на радиохимическата група. Институтското оборудване позволява на Хан и Майтнер да изследват рубидия и калия - разпространени в природата елементи със слаба радиоактивност. Определяйки периода за полуразпадане на рубидия, който е равен на 230 милиарда години, Хан доказва, че възрастта на съдържащите рубидий минерали може да бъде определена, като се има предвид разпадането на рубидия до превръщането му в стронций.

В началото на Първата световна война Хан е призован в пехотен полк на действащата армия, участва в бойните действия на Западния фронт, има награда. Но като химик го преместват в служба, занимаваща със създаването на химическо оръжие, където работи под ръководството на Фриц Хабер, който разсейва първоначалните му съмнения по отношение на този вид оръжие, като го убеждава, че то ще доведе до по-бърз край на войната и с това ще запази много хора живи. Хан участва няколко пъти в подготовката на газови атаки и изпитва силен стрес от наблюдавания ефект. Едва когато се връща отново в Берлин през 1917 г., той успява да поднови с Майтнер своите изследвания за разпадането на радиоактивните вещества. Точно по това време Хан открива нестабилния елемент протактиний.

Като продължава да изследва след края на войната радиоактивността, Хан забелязва, че много радиоактивни вещества явно имат еднакви химически свойства. Това явление е обяснено в трудовете на английските учени Фредерик Соди, Дж. Томсън и Франсис У. Астън, които установяват, че изотопите на един елемент имат в ядрото си различен брой неутрони, на които се дължи промяната на ядрените им свойства и на поведението им. Хан открива уран Z - първи пример за съществуването на изомери на радиоактивните атоми. След това започва да се интересува от аспектите на прилагането на радиоизотопите в химията, включително образуването на кристали и използването на белязани атоми при химическите реакции.

През 1928 г. Хан е назначен за директор на Института по физическа химия и електрохимия "Кайзер Вилхелм". През 1933 г. той посещава Съединените щати и изнася доклад по време на четения, посветени на Джордж Фишер в Корнелския университет. Като разбира, че въз основа на нацистките закони учените с еврейска националност са изгонени от Института "Кайзер Вилхелм" и че Хабер е подал оставка в знак на протест, Хан бърза да се върне в Германия. През следващата година участва в конференция, посветена на Хабер след смъртта му в Швейцария. Въпреки отказа на Хан да стане член на нацистката партия, му разрешават да остане в института на предишната си длъжност.

През 1934 г. Хабер, Майтнер и присъединилият се към тях една година по-късно Фриц Щрасман започват да изучават ефекта от облъчването с неутрони на урана и тория, като предполагат, че ще се образуват нови, по-тежки от урана елементи. Преди още тази изследователска група да потвърди хипотезата, Австрия е окупирана от Германия и Майтнер, която е австрийска еврейка, бяга в Швеция. Като се установява в Стокхолм, тя, заедно със своя племенник Ото Фишер, също физик, продължава съвместните изследвания с Хан, като си пишат по пощата. За общо учудване, те откриват, че бомбардирането на урана с неутрони води до образуването на радиоактивни вещества, които са химически идентични с бария, лантана и церия. Тъй като тези елементи имат два пъти по-малко атомно тегло от изходния уран, става ясно, че неутронното облъчване дели урановото ядро. Скоро се стига до откритието, че в процеса, който те наричат ядрено делене, също като при верижната реакция, се отделя голямо количество енергия.

Както страните от антихитлеристката коалиция, така и Германия проявява особен интерес към използването на ядреното разпадане за засилване на своя военен потенциал и скоро след началото на Втората световна война Вермахтът създава център за ядрени изследвания. Хан е включен в този проект, макар че се занимава само с фундаменталните проблеми на проучването на продуктите от ядреното делене. В края на войната Институтът "Кайзер Вилхелм" е разрушен от бомбардировките на съюзниците и е преместен в град Тайлфинген в Южна Германия. Там, след завземането му от френските войски, Хан и неговите колеги са арестувани от англоамериканската специална разузнавателна служба, откарани са в Англия и са подложени на разпити за научната им дейност по време на войната. Няколко месеца по-късно Хан е потресен силно, когато разбира, че САЩ са използвали ядрено оръжие срещу японските градове Хирошима и Нагасаки.

Докато е интерниран в Англия, Хан разбира, че му е присъдена Нобелова награда за 1944 г. Разрешават му да се върне в Германия през 1946 г. и наградата му е връчена едва тогава в Стокхолм.

През 1946 г. Хан става президент на Дружеството "Кайзер Вилхелм", преименувано на Дружество "Макс Планк". Той отделя много внимание на реорганизацията му. Предупреждавайки публично за опасностите, които носи атомната бомба, Хан обединява много физици, опасяващи се от последиците от усъвършенстване на това оръжие. През 1959 г. по време на 80-годишнината му е обявено, че Институтът за ядрени изследвания в Берлин ще бъде преименуван на Институт "Хан-Майтнер", а Химическият институт "Макс Планк" в Майнц ще стане Институт "Ото Хан". След една година Хан подава оставка от поста президент на Дружеството "Макс Планк".

През 1913 г. Хан се жени за Едит Юнгханс, дъщеря на председателя на Щтетинския градски съвет. Семейството има един син. Скоро след оставката на Хан, когато е на 81 години, синът му и снаха му загиват във Франция по време на автомобилна катастрофа и той се грижи за жена си, която по това време е инвалид, и внука си. Умира след падане, което довежда до счупване на шийните прешлени на гръбначния му стълб.

Сред многобройните почетни награди Хан получава медала Емил Фишер на Германското химическо дружество (1922 г.), наградата Станислао Каницаро на Кралската академия на науките в Рим (1938 г.), медала Макс Планк на Германското физическо дружество (1949 г.), златния медал Парацелз на Швейцарското химическо дружество (1953 г.) и медала Фарадей на Британското химическо дружество (1956 г.). Той е член на академиите на различни страни по света, има многобройни почетни научни звания и е офицер от Почетния легион на Франция.

Превод от руски: Павел Б. Николов