Нобелевские лауреаты: Отто Ган. Премия за деление ядра

О том, как человек, совершивший минимум три «нобелевских» открытия, получил лишь одну премию, как удивительный тридцатилетний союз мужчины и женщины в науке оставил женщину за бортом «Нобелевки», а мужчину – таблицы Менделеева, и о потрясении, которое получил после Хиросимы первооткрыватель деления атомного ядра, рассказывает очередной выпуск рубрики «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 (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 работал очень часто. И часто с ними сотрудничал. Давайте посмотрим только на его путь в первые 15 лет научной карьеры.

В 1904-1905 году он занимался 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 войны, 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.

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 могли подумать, а дружба и совместная научная работа, которая продлилась 31 год. В 1938 году, когда случился аншлюс Австрии, еврейку Мейтнер лишили гражданства, и она с трудом, при помощи Гана, бежала в Швецию. Еще одного коллегу и соавтора по главному открытию, Вильгельма Траубе, Ган спасти не сумел: в 1942 году он погиб 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 опубликовал еще одну работу нобелевского уровня. Он открыл 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 сумел 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.

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.

Эти слова Мейтнер показывают ее отношение к этому открытию. Да и другая цитата тоже вполне показательна.

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, история до сих пор 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).

После смерти Гана и Мейтнер история «вернула должок». И в честь Отто Гана, и в честь Лизы Мейтнер предлагали назвать химические элементы. Элемент 105, однако, 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.