Нобелевские лауреаты. Отто Ган: премия за деление ядра

Как удивительный тридцатилетний союз мужчины и женщины в науке оставил женщину за бортом Нобелевки, а мужчине не нашлось места в таблице Менделеева, какое потрясение получил после Хиросимы первооткрыватель деления атомного ядра и почему за три открытия высшего уровня ему досталась лишь одна награда, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку». Отто Ган (Хан) Родился 8 марта 1879 года, Франкфурт-на-Майне, Германская империя Умер 28 июля 1968 года, Геттинген, Нижняя Саксония, ФРГ Лауреат Нобелевской премии по химии 1944 года (присуждена в 1945-м). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие расщепления тяжелых ядер (for his discovery of the fission of heavy nuclei)». Наш герой родился в семье с достатком выше среднего. Его отец, Генрих Ган, был стекольщиком, ставшим благодаря труду, уму и усердию архитектором. Мать – Шарлотта Гизе, в девичестве Штуцман, — вышла замуж, уже имея ребенка, поэтому в семье Ганов было четверо детей. Первоначальное свое образование Отто получил в Клингерском реальном (то есть естественнонаучном) училище во Франкфурте, а затем началась почти стандартная история. Родители хотели, чтобы Отто продолжил дело отца и поступил в Технический университет на архитектора. Однако юноша понял, что это совсем «не его» и решил изучать химию и минералогию в Марбургском университете. Затем провел два семестра в Мюнхене под руководством Адольфа Байера, будущего нобелевского лауреата, после чего снова вернулся в Марбург, делать докторскую диссертацию. Вообще, под руководством нобелевских лауреатов Ган будет работать очень часто. И часто с ними сотрудничать. Давайте посмотрим только на его путь в первые 15 лет научной карьеры. В 1904-1905 году он занимается радиохимией в Университетском колледже Лондона под руководством Уильяма Рамзая, человека, практически полностью открывшего весь восьмой период таблицы Менделеева. Именно там начались первые открытия Гана – радиоторий, изотоп тория-228. Позже – стажировка в Канаде, в Университете МакГилла, ровно в то время, когда там работал великий Эрнест Резерфорд. В 1906 году Ган вернулся в Берлин, где начал работать под руководством великого органика, Эмиля Фишера, к тому времени уже получившего свою Нобелевку. Кстати, Фишер был первым, кто номинировал Гана на Нобелевскую премию – за открытие «мезотория I» (радий-228), который стал дешевой альтернативой «радия Кюри» (радий-226). 1914-1916 годы – работа на полях Первой мировой, в спецподразделении Фрица Габера, нобелевского лауреата 1918 года. Да, Ган, как и Габер, тоже делал химическое оружие, и навсегда получил отвращение к войне после нескольких проведенных газовых атак. Однако главная встреча в научной жизни Гана случилась в 1907 году, когда Отто получил профессорскую позицию в Берлине. Тогда в Берлин из Вены на лекции Макса Планка приехала молодая девушка Лиза Мейтнер. И у них началось… нет, не то, что вы подумали, а дружба и совместная научная работа, которая продлится 31 год. В 1938 году, когда случится аншлюс Австрии, еврейку Мейтнер лишат гражданства, и она с трудом, при помощи Гана, бежит в Швецию. Еще одного коллегу и соавтора по главному открытию, Вильгельма Траубе, Ган спасти не сумеет: в 1942 году он погибнет в тюрьме гестапо в Берлине. В 1917-18 году вернувшийся с фронта Ган вместе с Мейтнер сделал свое первое открытие, которое многие сочли достойным высшей награды (первые их номинации на премию по химии датируются 1920-ми годами). Они выделили долгоживущий радиоактивный изотоп нового вещества, который назвали прото-актинием. Как оказалось позже, в 1913 году работавшие в Карлсруэ Казимир Фаянс и его ученик Освальд Геринг (не путать с Германом!) выделили из так называемого «урана-Х2» короткоживущую «эманацию», которую они назвали бревием (brevis на латыни означает «короткий»). Бревий оказался изотопом прото-актиния-234, а Ган с Мейтнер открыли прото-актиний-231. В 1949 году IUPAC окончательно утвердила название Гана-Мейтнер, «отредактировав» его в протактиний и признав за ними приоритет первооткрывателей. В феврале 1921 года Ган публикует еще одну работу нобелевского уровня. Он открывает еще один уран – «уран-Z», который отличается от урана-Х2, но тоже имеет массу 234. То есть, это другое ядро, но не изотоп. При этом ошибки нет, а значит, обнаружено что-то совсем новое. Только полтора десятка лет спустя Карл Вайцзеккер сумеет объяснить явление изомерии атомных ядер – существование метастабильных возбужденных состояний ядра с достаточно большим для обнаружения временем жизни. И примечательно, что первым ядром, у которого удалось увидеть изомерию, оказался открытый Ганом протактиний. Но главное открытие, конечно же, Ган совершил в 1938 году: 17 декабря при попытке получить трансурановые элементы бомбардировкой урана нейтронами Ган и Фриц Штрассман увидели расщепления ядра урана. Путь к атомной электростанции и атомной бомбе был открыт. Публикация результатов эксперимента состоялась 6 января 1939 года, а уже 11 февраля Лиза Мейтнер и ее племянник Отто Роберт Фриш опубликовали в Nature теоретические выкладки, объясняющие экспериментальный результат Гана. Открытие расщепления ядра Отто Ганом и Фрицем Штрассманом стало началом новой эпохи в истории человечества. Научное достижение, лежавшее в основе этого открытия, потому кажется мне столь необыкновенным, что оно было достигнуто чисто химическим путем, без всяческой теоретической наводки. Эти слова Мейтнер показывают ее отношение к этому открытию. Да и другая цитата тоже вполне показательна. Это удалось с помощью необычайно хорошей, просто фантастически хорошей, химической работы Гана и Штрассмана, на которую в те времена больше никто не был способен. Позже американцы научились. Но тогда Ган и Штрассман были действительно единственными, потому что они были столь хорошими химиками. Они действительно с помощью химии открыли и доказали физический процесс Отто Гана номинировали на Нобелевку 39 раз: 16 раз по физике (в том числе и после присуждения премии – его номинировал в 1947 году сам Луи де Бройль) и 23 раза по химии. Лизу Мейтнер 48 раз (19 раз по химии). Большая часть номинаций была совместной, но, к сожалению, Нобелевский комитет предпочел дать премию одному Гану. Кстати, вообще до сих пор история знает всего двух женщин-лауреатов Нобелевки по физике и четырех — по химии. Сам Ган так и не смог получить премию сразу – в 1945 году его арестовали союзные спецподразделения, искавшие немецких физиков-ядерщиков (вспомним Роберта Барани, который узнал о своей «нобелевке» по медицине, находясь в российском Узбекистане, попав в плен на фронтах Первой мировой). Однако после смерти Гана и Мейтнер история «вернула должок». И в честь Отто Гана, и в честь Лизы Мейтнер предлагали назвать химические элементы. Однако элемент 105 так и не стал ганием (теперь и навсегда он носит имя «дубний»), а вот синтезированный в 1982 году в Дармштадте элемент 109 с 1997 года официально называется мейтнерий. Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще. Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.