Σάββατο, 26 Ιανουαρίου 2019

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 26 Ιανουαρίου

Η ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης ανακοινώθηκε στην πέμπτη διάσκεψη της Θεωρητικής Φυσικής στην Ουάσινγκτον σαν σήμερα το 1939

Γραμματόσημο για τον Otto Hahn, Γερμανία 1979.
Η ανακάλυψη έγινε από τον Otto Hahn και τον Fritz Strassmann και ερμηνεύτηκε από την Lise Meitner και τον Otto Frish. Ο Δανός φυσικός Niels Bohr στη συνέχεια ανέφερε την ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης στο συνέδριο της Ουάσινγκτον.

Ο Otto Hahn (8 Μαρτίου 1879 - 28 Ιουλίου 1968) ήταν Γερμανός χημικός και πρωτοπόρος στους τομείς της ραδιενέργειας και της ραδιοχημείαςΤου απονεμήθηκε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1944 για την ανακάλυψη και τη ραδιοχημική απόδειξη της πυρηνικής σχάσης, από το οποίο όμως αποκλείστηκε η συνάδελφός του Lise Meitner γεγονός που αναγνωρίστηκε σαν αδικία εις βάρος τηςΑναφέρεται ως πατέρας της πυρηνικής χημείας.
Ο Χαν ήταν ένας αντίπαλος του εθνικοσοσιαλισμού και της εβραϊκής δίωξης από το ναζιστικό κόμμαΟ Albert Einstein (ο οποίος γεννήθηκε έξι μέρες μετά από αυτόν) έγραψε ότι ο Hahn ήταν "ένας από τους λίγους που στάθηκε όρθιος και έκανε το καλύτερο που μπορούσε σε αυτά τα χρόνια του κακού". Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, ο Χαν έγινε ένας παθιασμένος αντίπαλος και διαδηλωτής κατά της χρήσης της πυρηνικής ενέργειας ως όπλοΥπηρέτησε ως τελευταίος Πρόεδρος της Εταιρείας Kaiser Wilhelm(KWG) το 1946 και ως ιδρυτικός Πρόεδρος της Εταιρείας Max Planck(MPG) από το 1948 έως το 1960. Θεωρείται από πολλούς ως πρότυπο ακαδημαϊκής αριστείας και προσωπικής ακεραιότητας, έγινε ένας από τους πιο σημαντικούς και σεβαστούς πολίτες της νέας Ομοσπονδιακής Δημοκρατίας της Γερμανίας.
Σε συνεργασία με την Meitner και τον μαθητή του και βοηθό του Fritz Strassmann (1902-1980), ο Otto Hahn προώθησε την έρευνα που ξεκίνησε ο Enrico Fermi και η ομάδα του το 1934 όταν βομβάρδιζαν το ουράνιο με νετρόνια. Μέχρι το 1938, πίστευαν ότι τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς μεγαλύτερους από 92 (γνωστά ως υπερουράνια στοιχεία) προέκυψαν όταν τα άτομα ουρανίου βομβαρδίζονταν με νετρόνια. Η Γερμανίδα χημικός Ida Noddack πρότεινε μια εξαίρεση στο άρθρο της που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Angewandte Chemie , Nr. 47, 1934, όπου εξέφρασε την εικασία:
Είναι κατανοητό ότι όταν βαρείς πυρήνες βομβαρδίζονται με νετρόνια, αυτοί οι πυρήνες θα μπορούσαν να σπάσουν σε αρκετά αρκετά μεγάλα θραύσματα, τα οποία είναι ασφαλώς ισότοπα γνωστών στοιχείων, αλλά όχι γείτονες των ακτινοβολημένων στοιχείων.
Αλλά κανένας φυσικός ή χημικός δεν πήρε σοβαρά την εικασία της Ντόντακ ούτε το έλεγξε, ούτε καν η ίδια η Ίντα Ντόντακ. Η ιδέα ότι οι βαρείς ατομικοί πυρήνες μπορούσαν να διασπαστούν σε ελαφρύτερα στοιχεία θεωρήθηκε εντελώς απαράδεκτη.
Στα τέλη του 1938 ο Χαν με τον Στράσσμαν βρήκαν στο δείγμα τους ισοτοπικά στοιχεία ενός μετάλλου αλκαλικής γαίας. Το μέταλλο ανιχνεύθηκε με τη χρήση οργανικού άλατος βαρίου που κατασκευάστηκε από τον Wilhelm Traube . Η εύρεση ενός αλκαλικού μετάλλου της ομάδας 2 ήταν προβληματική, διότι δεν ήταν λογικό να ταιριάζει με τα άλλα στοιχεία που είχαν βρεθεί μέχρι τότε (περίσευαν νετρόνια). Ο Hahn υποψιάστηκε αρχικά ότι ήταν ράδιο, καθώς η ιδέα να μετατραπεί το ουράνιο σε βάριο (με την απομάκρυνση περίπου 100 νουκλεονίων) θεωρήθηκε αδόκιμη. Στις 10 Νοεμβρίου, κατά τη διάρκεια επίσκεψης στην Κοπεγχάγη, όπου είχε προσκληθεί να δώσει μια διάλεξη στο Ινστιτούτο του Bohr, ο Hahn συζήτησε αυτά τα αποτελέσματα με τους Niels Bohr, την Meitner και τον Otto Robert Frisch. Περαιτέρω βελτιώσεις της τεχνικής, που οδήγησαν στο αποφασιστικό πείραμα στις 16-17 Δεκεμβρίου 1938 (η διάσημη κλασμάτωση ραδίου-βαρίου-μεσοθωρίου), παρήγαγαν αινιγματικά αποτελέσματα: τα τρία ισότοπα συμπεριφέρθηκαν με συνέπεια όχι όπως το ράδιο, αλλά σαν το βάριο. Ο Hahn, ο οποίος δεν ενημέρωσε τους φυσικούς στο Ινστιτούτο του, περιέγραψε τα αποτελέσματα αποκλειστικά σε μια επιστολή προς την Meitner στις 19 Δεκεμβρίου:
όλο και περισσότερο φτάνουμε στο φοβερό συμπέρασμα ότι τα ισότοπα μας του Ra (σ.συν που πιστεύουμε ότι είναι Ράδιο) δεν συμπεριφέρονται σαν το Ra, αλλά σαν το Ba. ... Ίσως μπορείτε να προτείνετε κάποια φανταστική εξήγηση. Εμείς οι ίδιοι συνειδητοποιούμε ότι δεν μπορεί πραγματικά να σκάσει σε Ba. (σ.συν. δεν πίστευε ότι το ουράνιο μπορεί να σκάσει και να δώσει βάριο)
Στην απάντησή της, η Meitner συμφώνησε ότι το συμπέρασμα του Hahn σχετικά με την "έκρηξη του πυρήνα του ουρανίου" ήταν πολύ δύσκολο να γίνει δεκτό, αλλά θεωρήθηκε πιθανό.
Στις 22 Δεκεμβρίου 1938, ο Hahn έστειλε ένα χειρόγραφο στο Naturwissenschaften αναφέροντας τα ραδιοχημικά τους αποτελέσματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στις 6 Ιανουαρίου 1939.
Η βόμβα στο Ναγκασάκι στις 9 Αυγούστου 1945
Όμως μέχρι τον Ιανουάριο του 1939, ήταν αρκετά πεπεισμένος ότι στο πείραμά του σχηματίστηκαν κάποια ελαφρά στοιχεία που το δημοσίευσε σε μια νέα αναθεώρηση του άρθρου του, ουσιαστικά αποσύροντας τους πρώτους ισχυρισμούς του περί παρατήρησης υπερουράνιων στοιχείων και γειτόνων του ουρανίου, και καταλήγοντας αντιθέτως στο ότι είδε ελαφρά πλατινοειδή, βάριο, λανθάνιο και δημήτριο. Είχε παρατηρήσει τη διάσπαση του πυρήνα.
Στη δεύτερη δημοσίευσή τους για την πυρηνική σχάση (Die Naturwissenschaften, 10 Φεβρουαρίου 1939), ο Otto Hahn και ο Fritz Strassmann χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά τον όρο Uranspaltung (σχάση ουρανίου) και προέβλεπαν την ύπαρξη και απελευθέρωση πρόσθετων νετρονίων κατά τη διαδικασία σχάσης, πράγμα που αποδείχθηκε από την αλυσιδωτή αντίδραση από τον Frédéric Joliot και την ομάδα του τον Μάρτιο του 1939.
Ο Rudolf Ladenburg, φυγάς φυσικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον (Palmer Laboratory), έγραψε στον Χαν στις 22 Φεβρουαρίου 1939: "Η ανακάλυψή σας έχει προκαλέσει τεράστια αίσθηση σε ολόκληρο τον επιστημονικό κόσμο και κάθε εργαστήριο που διαθέτει τα απαραίτητα μέσα εργάζεται τώρα για τις συνέπειες της ανακάλυψή σας. "

Από τη: Royal Society of Chemistry (RSC)
Εικόνα: By Deutsche Bundespost - scanned by NobbiP, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11208729

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  26 Ιανουαρίου

Η προηγούμενη μέρα                       Όλος ο Χειμώνας                     Η επόμενη μέρα