Отто Ган

(1879–1968)

«Настоящее воздействие ядерной физики на человеческую жизнь, – сказал в 1962 году М. Борн, – началось в 1938 году, когда в Германии Отто Ган и Фриц Штрассман открыли, что из ядер можно не только выбить отдельные протоны или другие малые частицы, что было уже известно, но и разложить ядерное образование на две примерно одинаковые по величине части».

Лиза Мейтнер отмечала у своего многолетнего ученого‑партнера следующие качества: «Радостное желание экспериментировать, острую наблюдательность и дар интуитивно правильно объяснять экспериментальные наблюдения».

Отто Ган родился 8 марта 1879 года во Франкфурте‑на‑Майне, в семье стекольщика. Мальчик рано увлекся естественнонаучными экспериментами. Его первой лабораторией стала прачечная родительского дома. Затем Отто обучался в Клингерском реальном училище.

Отец мечтал видеть сына архитектором, и Отто поступил по окончании училища в Технический университет на архитектурный факультет. Однако сказалось его увлечение химией и Ган перешел сначала в Марбургский, а через два семестра отправился на один год в Мюнхенский университет, избрав специальностью физическую и неорганическую химию. После возвращения в Марбургский университет Отто работал в лаборатории химика‑органика Т. Цинке. Свое образование он ограничил в основном узкой областью, мало интересуясь смежными дисциплинами. «Если бы я мог предугадать мое дальнейшее развитие, – писал он в автобиографии, – то таким дисциплинам, как физика и математика, я уделял бы гораздо больше времени».

В 1901 году он получает докторскую степень. Диссертация Гана относилась к области органической химии. Затем последовал год воинской службы в 81‑м пехотном полку.

С осени 1902 года Отто работает ассистентом у Т. Цинке. Ассистентская деятельность у известного химика в течение одного‑двух лет была самым лучшим трамплином для желанной профессиональной деятельности в химической промышленности. Несмотря на то что он не был, по его словам, «искусным экспериментатором», эксперименты, которые он подготавливал, на лекциях «проходили вполне удачно», и профессор Цинке был им доволен.

По окончании двухлетней ассистентской работы у Гана появился шанс занять хорошее место на одном из химических заводов. Но требовалось знание английского языка, и для его усовершенствования осенью 1904 года он отправился на несколько месяцев в Англию. Чтобы он мог продолжать образование и по специальности, Цинке дал ему рекомендательное письмо к известному химику сэру У. Рамзаю, профессору Лондонского университета.

Здесь Ган впервые начал исследования, связанные с радиоактивностью. Проводя эксперименты по выделению чистого радия из руды карбоната бария, он получил в 1905 году новый радиоактивный элемент – радиоторий.

По просьбе Гана Рамзай рекомендовал его Э. Резерфорду, работавшему в то время в Монреальском университете в Канаде.

«Для пополнения моих очень скудных знаний по радиоактивности, – писал он в воспоминаниях, – я поехал в Канаду к профессору Резерфорду, к лучшему наставнику в этой новой области. Все здесь было настолько ново, что открытия делать было нетрудно. Три еще недостаточно исследованных ряда радиоактивного распада могли быть заполнены после нахождения следующих активных «элементов»».

Под руководством Резерфорда молодой ученый в 1906 году открыл актиний. Вернувшись в том же году в Берлин, Ган продолжил работы по радиоактивности в Химическом институте университета. Здесь на месте бывшей столярки, служившей ученому лабораторией в течение шести лет, в 1906 – начале 1907 года ему удалось открыть новое вещество – мезоторий.

Тогда же состоялась встреча Гана с Лизой Мейтнер, физиком‑экспериментатором, и началась их тридцатилетняя совместная деятельность. Доли участия ученых в исследованиях были примерно одинаковыми. В соответствии со своим образованием Мейтнер разрабатывала больше физическую, а Ган – химическую стороны общих проблем. Поэтому такое сотрудничество было особенно удачным.

«Наряду с моими чисто химическими работами, – говорил позднее Ган, – мы приступили теперь с физиком Лизой Мейтнер к исследованиям лучей радиоактивных веществ, прежде всего так называемых бета– и гамма‑лучей. От моей органической химии больше ничего не осталось, завершилась трансмутация органика в исследователя атома».

Через два года они экспериментально доказали явление радиоактивной отдачи. Для дальнейшего развития атомной физики радиоактивная отдача имела особое значение, прежде всего для открытия нейтронов и искусственной радиоактивности.

В конце 1912 года был торжественно открыт институт в Берлин‑Далеме. Ган, возглавлявший отделение радиоактивности, получил на первом этаже лишь химическую лабораторию. Это, впрочем, не помешало эффективной деятельности ученого.

Во время Первой мировой войны Ган, как «вице‑фельдфебель», был призван на военную службу. По ходатайству известного ученого‑химика Ф. Габера его прикомандировали к специальному отделению, что дало ему возможность часто бывать в Берлине по служебным делам, а значит, и снова участвовать в исследованиях.

Совместные исследования с Мейтнер актиния, начатые еще в 1913 году, привели в 1917 году к открытию нового химического элемента, протактиния – единственного радиоактивного вещества в периодической системе, кроме радия, которое можно добывать граммами.

В 1925 году Ган в одной из публичных лекций в Берлинской академии наук предложил рассмотреть вопрос об использовании радиоактивности для исследования истории Земли. Исследуя канадскую слюду, содержащую рубидий, ученый пришел к выводу о возможности нового метода определения возраста земных пород, который имел множество преимуществ. Предложенный им новый метод оказался эффективным и при определении возраста каменных метеоритов.

В 1928 году Гана назначили директором Института химии. Одновременно он продолжал преподавать в университете, хотя его преподавательская деятельность и отходила на задний план в сравнении с исследовательской.

После прихода к власти в 1933 году Гитлера Мейтнер как лицо неарийского происхождения потеряла право преподавания. Ган и Планк пытались, обратившись в министерство, воспрепятствовать осуществлению предполагаемых мер против нее. Но ничего не помогло, ситуация становилась все опаснее, и в июле 1938 года Мейтнер покинула Германию.

В том же году, развивая работы французских ученых И. и Ф. Жолио‑Кюри, Ган и его ученик Ф. Штрассман открыли явление деления ядер урана при бомбардировке их медленными нейтронами, т е. впервые расщепили атомное ядро.

«Заинтригованный казавшимися невероятными результатами французских ученых, Ган решил немедленно проверить их на урановых и ториевых препаратах, – рассказывается в книге К. Манолова и В. Тютюнника «Биография атома». – При облучении соединений урана нейтронами Ган и Штрассман установили, что в продуктах содержится ничтожно малое количество радия. Это можно было доказать, используя испытанный и многократно проверенный на практике метод соосаждения. Урановый препарат растворяли в воде и к раствору добавляли хлорид бария, затем серную кислоту, которая связывала ионы бария в нерастворимый осадок сульфата бария. Радий, образовавшийся при распаде урана, осаждался в виде нерастворимого сульфата вместе с сульфатом бария. Этот осадок можно было легко отделить от раствора, содержащего уран, и после промывания измерить его активность.

Сколько раз они обрабатывали урановые, ториевые и актиниевые реактивы, выделяя из них радиоактивное вещество соосаждением с сульфатом бария. Никто ни разу не усомнился, что это радий. А ведь как просто было проверить! Ган и Штрассман применили к облученному нейтронами препарату урана метод фракционного обогащения. Согласно их прежним исследованиям, в этом препарате образовывалось бета‑активное вещество, которое они называли радием‑IV. В этот раз его пришлось тщательно переосаждать дополнительно добавленным хлоридом бария, который должен был выполнять роль носителя. К их неописуемому удивлению, обогащения осадка не наблюдалось. Радиоактивность оставалась одинаковой во всех фракциях.

Когда истекло время облучения, ученые начали обработку пробы. Ган добавил к раствору торий‑икс и бромид бария в качестве носителя, а Штрассман приступил к фракционному осаждению. Уже две первые фракции показали, что кристаллы бромида бария содержат изотоп радия – торий‑икс. Другой радиоактивный изотоп – радий‑IV – был распределен во всех фракциях.

Они повторили исследования еще несколько раз. Использовали разные радиоактивные индикаторы, но результат был одним и тем же. Радиоактивное вещество, которое образовывалось при бомбардировке урана медленными нейтронами, оказалось идентичным по свойствам барию, и его не могли отделить от бария никаким химическим способом.

Отто Ган и Фриц Штрассман фактически открыли деление ядра урана. Их статья была датирована 22 декабря 1938 года. Штрассману было в то время 37 лет, а Ган готовился отметить шестидесятилетие…»

Ган писал в конце 1946 года, что гитлеровское правительство оставило его с сотрудниками «в покое». По его мнению, это произошло частично из‑за определенного страха, частично из‑за тайной мысли, что химики‑ядерщики совершат какие‑либо открытия, которые помогут установлению немецкого господства во всем мире.

В апреле 1945 года Ган вместе с другими физиками‑атомщиками был вывезен в Англию, где он узнал о присуждении ему Нобелевской премии по химии 1944 года. Получить эту премию он смог лишь в декабре 1946 года.

В своей нобелевской лекции он проследил весь путь ядерной физики – от открытия явления радиоактивности Анри Беккерелем до своих собственных работ по расщеплению тяжелых ядер. Присутствовавшие на церемонии почетные гости, естественно, не изучавшие ядерной физики в школе, получили из этой лекции полное представление о величественных и грозных явлениях, происходящих в микромире. Отвечая на вопрос, заданный аудиторией, будет ли энергия атомного ядра поставлена на службу мирным целям или же она продолжит свою военную карьеру, Ган заявил, что «несомненно, ученые мира приложат все усилия для победы первой альтернативы».

С 1946 года Ган жил в Геттингене и до 1960 года являлся президентом Общества Макса Планка. Наряду с М. фон Лауэ Ган был, несомненно, самым решительным антифашистом среди остававшихся в Германии во времена нацизма известных естествоиспытателей.

Уже в 1947 году первооткрыватель расщепления урана закончил доклад о цепной реакции и ее значении пожеланием: «Пусть же в борьбе возможностей надежда на благотворное действие атомной энергии, поставленной на службу человечеству, одержит победу над страхом перед всеуничтожающим действием бомбы!»

Ученый от всего сердца приветствовал Московский договор 1963 года об ограничении испытаний атомного оружия.

Умер Ган 28 июля 1968 года в результате тяжелой травмы позвоночника.

Date: 2015-11-15; view: 420; Нарушение авторских прав