Lise Meitner I Odkrycie Rozszczepienia Jądra Atomowego.pdf

Lise Meitner i odkrycie

rozszczepienia jdra

atomowego

Ruth Lewin Sime

Wsp¸odkrywczyni

rozszczepienia jdra

atomowego zosta¸a

pomini«ta przez jury

Komitetu Nagrody Nobla.

Oportunizm, strach

i przeæladowania rasowe

przewaýy¸y szal« jej zas¸ug

54 å WIAT N AUKI Marzec 1998

ukowcy zauwaýyli, ýe neutron

moýe spowodowa podzia¸ j-

dra atomu, odkrycie to kompletnie ich

zaskoczy¸o. Nie przewidywa¸a go bo-

wiem ýadna teoria, a odkrywcom nawet

do g¸owy nie przysz¸o, ýe moýe ono zna-

le jakieæ zastosowanie w budowie bom-

by atomowej czy w elektrowniach jdro-

wych. Co do tego wszyscy s zgodni.

Przedmiotem d¸ugotrwa¸ych sporw

by¸a natomiast sprawa, czyj zas¸ug by-

¸o to prze¸omowe spostrzeýenie. Fizyk Li-

se Meitner i dwaj chemicy Otto Hahn

i Fritz Strassmann przez cztery lata prowa-

dzili w swoim berliÄskim laboratorium

badania, ktre zaowocowa¸y odkryciem

zjawiska rozszczepienia jdra atomowe-

go. B«dca ûydwk Meitner w 1938 ro-

ku uciek¸a z nazistowskich Niemiec, aby

unikn przeæladowaÄ, a wkrtce potem

Hahn i Strassmann donieæli o tym odkry-

ciu. Meitner i jej siostrzeniec Otto R. Frisch

w kilka tygodni pniej opublikowali pra-

c« teoretyczn wyjaæniajc zjawisko roz-

szczepienia. Tymczasem w 1944 roku Na-

grod« Nobla w dziedzinie chemii otrzy-

ma¸ jedynie Hahn.

Strassmann nie zosta¸ uhonorowany

wraz z Hahnem najprawdopodobniej

dlatego, ýe by¸ najm¸odszym cz¸onkiem

zespo¸u, a Komitety Noblowskie fawo-

ryzuj starszych naukowcw. Ale Meit-

ner i Hahn mieli rwnie wysok pozy-

cj« naukow. Dlaczego wi«c j pomi-

ni«to? Wyjaænienie tego faktu podane

przez Hahna by¸o bezkrytycznie akcep-

towane przez wiele lat. Wed¸ug niego

odkrycie to opiera¸o si« wy¸cznie na

doæwiadczeniach chemicznych wyko-

nanych juý po wyjedzie Meitner z Ber-

lina. Jak utrzymywa¸, ani ona, ani fizy-

ka nie mia¸y nic wsplnego z tym suk-

cesem, jeæli wr«cz go nie opnia¸y.

Pozostajcy w cieniu Hahna Strass-

mann nie podziela¸ jego zdania. Pod-

kreæla¸, ýe to Meitner by¸a intelektual-

nym liderem grupy i pozosta¸a jej cz¸on-

kiem nawet po wyjedzie z Berlina dzi«-

ki korespondencji, ktr utrzymywa¸a

z Hahnem. Dost«pne dokumenty po-

twierdzaj opini« Strassmanna. Publi-

kacje naukowe wskazuj na to, ýe od-

krycie rozszczepienia jdrowego mia¸o

wyranie interdyscyplinarny charakter.

Problemy z dziedziny fizyki jdrowej

zapocztkowa¸y badania, a dane i za¸o-

ýenia zarwno z chemii, jak i fizyki pro-

wadzi¸y to we w¸aæciwym kierunku, to

znw na manowce. Prywatna korespon-

dencja ujawnia zreszt, ýe udzia¸ Meit-

ner by¸ znaczcy aý do samego koÄca.

Zgodnie ze wszystkimi normalnymi

kryteriami oceny pracy naukowej Ko-

mitety Noblowskie powinny uwzgl«d-

ni udzia¸ Meitner. Ale w Niemczech

warunki by¸y dalekie od normalnoæci.

Antyýydowski kurs w tym kraju zmu-

si¸ Meitner do emigracji, odseparowa¸

j od laboratorium i nie pozwoli¸, by

wraz z Hahnem i Strassmannem zosta-

¸a wsp¸autork doniesienia o odkryciu

rozszczepienia jdra atomowego. Z po-

wodu naciskw politycznych i strachu

Hahn zaraz po odkryciu zdystansowa¸

si« od Meitner i fizyki. Wkrtce potem

Nagroda Nobla przypiecz«towa¸a t« nie-

sprawiedliwoæ, utrwalajc j w histo-

rii nauki. Ujawnione ostatnio dokumen-

ty 1 pozwalaj stwierdzi, ýe Komitety

Noblowskie myli¸y si« w ocenie, w ja-

kim stopniu odkrycie to opiera¸o si« ty-

leý na badaniach fizycznych, co che-

micznych, oraz nie zauwaýy¸y, iý Hahn

odci¸ si« od Meitner nie z powodw

naukowych, ale ze wzgl«du na naciski

polityczne, strach i oportunizm.

Do tego, ýe rola odegrana przez Meit-

ner zosta¸a pomniejszona, przyczyni¸y

si« rwnieý inne czynniki, ¸cznie z jej

statusem outsidera w Szwecji (poniewaý

by¸a uchodc), powojenn niech«ci

w Niemczech do konfrontacji ze zbrod-

niami nazistw i oglnym przekona-

niem, znacznie silniejszym wwczas niý

dziæ, ýe kobiety naukowcy w¸aæciwie si«

nie licz, ýe w pracy badawczej pe¸ni

jedynie drugorz«dne funkcje lub po pro-

stu si« myl. Meitner publicznie niewie-

le mwi¸a na ten temat. W prywatnych

wypowiedziach okreæla¸a zachowanie

Hahna jako ãt¸umienie przesz¸oæciÓ, tej

przesz¸oæci, w ktrej byli najlepszymi ko-

legami i przyjaci¸mi. Musia¸a wierzy,

ýe historia odda jej sprawiedliwoæ. Sta-

¸o si« tak 50 lat pniej.

Badania uranu

Lise Meitner, urodzona i wykszta¸co-

na w Wiedniu, przenios¸a si« do Berlina

w 1907 roku, majc 28 lat. Tutaj rozpo-

cz«¸a wraz z Otto Hahnem, ktry by¸ jej

rwieænikiem, badania nad promienio-

twrczoæci Ð procesem, w ktrym jed-

no jdro przekszta¸ca si« w drugie, emi-

tujc czstk« alfa lub beta. Wsp¸praca

zaowocowa¸a w 1918 roku odkryciem

protaktynu Ð ci«ýkiego pierwiastka pro-

mieniotwrczego. Ich kariery rozwi-

ja¸y si« podobnie, status zawodowy i

naukowy by¸ taki sam: obydwoje byli

profesorami w Kaiser-Wilhelm-Gesell-

schaft fr Chemie, kaýde z nich kiero-

wa¸o niezaleýnym wydzia¸em, on Ð ra-

diochemii, ona Ð fizyki.

W latach dwudziestych Hahn nadal

rozwija¸ techniki radiochemii, podczas

gdy Meitner zaj«¸a si« now dziedzin Ð

fizyk jdrow. Hahn wspomina¸ p-

niej, ýe w¸aænie w tym okresie raczej jej

prace niý jego przynios¸y instytutowi

mi«dzynarodowe uznanie. Wyjtkowa

pozycja i austriackie obywatelstwo chro-

ni¸y Meitner, gdy w 1933 roku Hitler do-

szed¸ do w¸adzy; w odrýnieniu od wi«k-

szoæci naukowcw pochodzenia ýydo-

wskiego nie zwolniono jej z zajmowane-

go stanowiska. Chociaý wielu studen-

tw i asystentw by¸o entuzjastami na-

zizmu, fizyka zbyt wiele znaczy¸a dla

Meitner, aby mog¸a j porzuci. Intrygo-

wa¸y j zw¸aszcza doæwiadczenia Enri-

co Fermiego i jego wsp¸pracownikw

LISE MEITNER (z lewej) na fotografii z oko-

¸o 1930 roku w wieku 50 lat. Uwaýano j za

jedn z najwybitniejszych uczonych w dzie-

dzinie fizyki jdrowej tamtych czasw. Do-

ýy¸a 90 lat, chociaý przez ca¸e ýycie pali¸a pa-

pierosy i pracowa¸a z materia¸ami radioaktyw-

nymi. Otto Hahn i Meitner (z prawej), sfo-

tografowani w ich wsplnym laboratorium

na Uniwersytecie BerliÄskim oko¸o 1910 ro-

ku, wsp¸pracowali i przyjanili si« od roku

1907 do czasu, gdy Meitner zosta¸a zmuszo-

na do ucieczki z Niemiec w 1938 roku.

å WIAT N AUKI Marzec 1998 55

G dy pod koniec 1938 roku na-

APARATURA FIZYCZNA Meitner uýywa-

na przez grup« berliÄsk w latach 1934Ð1938

do prac, ktre zaowocowa¸y odkryciem roz-

szczepienia jdra atomowego. Od 1950 roku

wystawiano j w Deutsches Museum przez

prawie 30 lat jako ãst¸ roboczy Ottona Hah-

naÓ, wspominajc zaledwie Fritza Strassman-

na i bez wzmianki o Lise Meitner.

z Rzymu, ktrzy zacz«li bombardowa

neutronami rýne pierwiastki uk¸adu

okresowego.

Fermi zauwaýy¸, ýe po wystpieniu

reakcji jdrowej bombardowane jdro

nie ulega radykalnym zmianom: w

wi«kszoæci przypadkw neutron powo-

duje jedynie emisj« protonu albo cz-

stki alfa. Ci«ýkie pierwiastki nato-

miast wychwytuj neutron. Oznacza to,

ýe ci«ýkie jdro zyskuje dodatkowy neu-

tron, a gdy staje si« w wyniku tego pro-

mieniotwrcze, ulega rozpadowi z emi-

sj promieni beta, przemieniajc si«

w jdro nast«pnego pierwiastka w uk¸a-

dzie okresowym. Gdy Fermi napro-

mieniowa¸ neutronami uran, najci«ýszy

ze znanych wwczas pierwiastkw, za-

obserwowa¸ kilka nowych emiterw be-

ta o w¸asnoæciach chemicznych rýnych

zarwno od samego uranu, jak i od s-

siadujcych z nim pierwiastkw. Wy-

sun¸ zatem ostroýne przypuszczenie,

ýe uda¸o mu si« wytworzy nowe pier-

wiastki, ci«ýsze od uranu. Naukowcy

na ca¸ym æwiecie byli zafascynowani

tym odkryciem.

Meitner weryfikowa¸a rezultaty Fer-

miego aý do tego punktu. Ta praca æwiet-

nie przystawa¸a do jej zainteresowaÄ i

doæwiadczenia. Badaczka znajdowa¸a si«

wwczas u szczytu swych moýliwoæci:

by¸a jedn z pierwszych kobiet, ktre we-

sz¸y do elity niemieckich uczonych, takýe

jednym z najwybitniejszych specjalistw

w dziedzinie fizyki jdrowej. Jednak do

szczeg¸owych badaÄ tych ãtransuranow-

cwÓ Ð jak je nazywa¸ Fermi Ð potrzebo-

wa¸a wybitnego radiochemika. Hahn po

pocztkowych wahaniach zgodzi¸ si« jej

pomc. Do wsp¸pracy w¸czy¸ si« rw-

nieý Fritz Strassmann, chemik analityk

pracujcy w instytucie. Stanowili zesp¸

dobrze dobrany politycznie: Meitner mia-

¸a ãniearyjskie pochodzenieÓ, Hahn by¸

antynazist, a Strassmann odmwi¸ wst-

pienia do Narodowosocjalistycznego Nie-

mieckiego Towarzystwa Chemicznego,

co pozbawia¸o go moýliwoæci zatrudnie-

nia poza instytutem.

Pod koniec 1934 roku zesp¸ Meitner

donis¸, ýe wysy¸ajcych promienie beta

pierwiastkw zaobserwowanych po raz

pierwszy przez Fermiego nie moýna

utoýsami z ýadnym ze znanych pier-

wiastkw, a zachowuj si« one pod

wzgl«dem chemicznym tak, jak si« tego

moýna by¸o spodziewa po transuranow-

cach: dawa¸y si« wydzieli z mieszaniny

poddawanej naæwietlaniu neutronami ra-

zem z siarczkami metali przejæciowych,

takich jak platyna i ren. Podobnie wi«c

jak Fermi grupa berliÄska wysun«¸a przy-

puszczenie, ýe s to nowe pierwiastki le-

ýce w uk¸adzie okresowym za uranem.

Okaza¸o si« potem, ýe by¸a to interpreta-

UKüAD OKRESOWY PIERWIASTKîW z lat dwudziestych i trzydziestych (z lewej) sk¸a-

nia¸ badaczy do przypuszczeÄ, ýe pierwiastki wyst«pujce po uranie b«d pierwiastkami

przejæciowymi. Po odkryciu kilku transuranowcw w latach czterdziestych Glenn T.

Seaborg zauwaýy¸, ýe aktynowce tworz drugi szereg metali ziem rzadkich homologiczny

do lantanowcw (uk¸ad okresowy z 1995 poniýej z prawej) . Pierwiastek 109 otrzyma¸ w ro-

ku 1994 nazw« meitner (meitnerium).

Lantanowce

Aktynowce

56 å WIAT N AUKI Marzec 1998

cja niew¸aæciwa: opiera¸a si« na dwu prze-

s¸ankach Ð jednej chemicznej, drugiej fi-

zycznej Ð ktre juý kilka lat pniej uzna-

no za b¸«dne.

Doæwiadczenia fizyczne wskazywa¸y

bowiem dotd na to, ýe w reakcjach j-

drowych zachodz jedynie niewielkie

zmiany, wobec czego takie zjawisko jak

rozszczepienie jdra by¸o niewyobraýal-

ne. Z chemicznego punktu widzenia wy-

dawa¸o si«, ýe transuranowce powinny

by pierwiastkami przejæciowymi. By¸ to

b¸d ¸atwy do pope¸nienia: w¸asnoæci che-

miczne toru i uranu s doæ podobne do

w¸asnoæci pierwiastkw przejæciowych,

w zwizku z czym chemicy w latach trzy-

dziestych przypuszczali, ýe rwnieý pier-

wiastki ci«ýsze od uranu b«d przypo-

mina¸y ren, osm, iryd i platyn«.

Odkrycie rozszczepienia

Grupa berliÄska zauwaýy¸a, ýe w wyniku bombardowania jder uranu neutronami po-

wstaje wiele emiterw beta (promieniotwrczych jder emitujcych czstki beta Ð elek-

trony). Badacze zaproponowali dwa ¸aÄcuchy rozpadu, na ktre sk¸ada¸y si«, jak sdzi-

li, pierwiastki ci«ýsze od uranu, kaýdy o innym czasie po¸owicznego rozpadu:

Proces 1

ELEKTRON

92 U +

92 U

SEKUND

2.2

MINUTY

MINUT

GODZIN

2.5

GODZINY

NEUTRON

Proces 2

92 U +

92 U

SEKUND

MINUT

5.7

GODZINY

Rozpltanie ¸aÄcucha przemian

Dodatkowo zauwaýyli prostsz reakcj«:

Te dwa fa¸szywe za¸oýenia wzajemnie

si« wzmacnia¸y przez kilka lat, kierujc

badania na fa¸szywy trop. Hahn za k¸opo-

ty z odkryciem obwinia¸ pniej fizykw

i ich b¸«dn wiar« w niewielkie zmiany

jdrowe. Cokolwiek by jednak mwi,

z analizy publikacji naukowych wynika,

ýe chemicy byli bardziej zadowoleni z sie-

bie, fizycy zaæ Ð bardziej sceptyczni. Na

pewno fizycy nie przewidywali roz-

szczepienia, ale za to wykrywali rozbieý-

noæci, ktrych chemicy nie dostrzegali.

BerliÄscy naukowcy starali si« oddzie-

li rzekome transuranowce o s¸abej ra-

dioaktywnoæci od uranu i pochodnych

jego rozpadu, ktrych naturalna radio-

aktywnoæ by¸a znacznie silniejsza. Po

naæwietleniu uranowej prbki neutrona-

mi rozpuszczali j i wydzielali z roztwo-

ru pierwiastki o cechach metali przejæcio-

wych, uýywajc do tego celu jako no-

ænikw odpowiednich zwizkw tych

metali. Otrzymany osad by¸ mieszanin

emitujc promienie beta,

ktr zesp¸ berliÄski zacz¸

pracowicie rozdziela.

W cigu dwch lat ucze-

ni zidentyfikowali dwa rw-

noleg¸e cigi przemian be-

ta, ktre nazwali procesem

pierwszym i drugim [ ram-

ka ]. Sekwencja przemian

odpowiada¸a cechom pier-

wiastkw wyst«pujcych

za uranem: przypomina¸y

one metale przejæciowe Ð

ren, osm itp. Zgodnoæ prze-

widywanej sekwencji prze-

mian z obserwowanymi

w¸asnoæciami chemicznymi

wydawa¸a si« zbyt duýa,

aby mog¸a by niepraw-

dziwa. Publikujc w 1936

i 1937 roku artyku¸y w Che-

Proces 3

92 U +

92 U

MINUTY

Meitner uwaýa¸a proces trzeci za najbardziej zrozumia¸y, co pniej okaza¸o si« praw-

dziwe. Procesy 1 i 2 wydawa¸y jej si« dziwne, poniewaý ¸aÄcuchy przemian by¸y tak d¸u-

gie i przebiega¸y rwnolegle w czasie. Wreszcie gdy Hahn i Strassmann zidentyfikowa-

li jeden z produktw reakcji jako bar, Meitner i Frisch doszli do wniosku, ýe jdro uranu

musia¸o ulec podzia¸owi na jdra izotopw baru i kryptonu, ktre zapocztkowa¸y seri«

przemian beta:

56 Ba

57 La

58 Ce

59 Pr

92 U

36 Kr

37 Rb

38 Sr

39 Y

Te w¸aænie jdra wraz z innymi fragmentami rozszczepienia tworzy¸y ¸aÄcuchy przemian

obserwowane jako procesy 1 i 2. Meitner i Frisch zaproponowali termin ãrozszczepienie

jdraÓ, opublikowali pierwsze teoretyczne wyjaænienie tego procesu i przewidzieli olbrzy-

mi energi«, jaka si« podczas niego wyzwala.

mische Berichte , rozradowana berliÄska

grupa z Hahnem na czele wielokrotnie

uýywa¸a w odniesieniu do tych rzeko-

mych transuranowcw wyraýeÄ takich

jak: ãniekwestionowaneÓ, ãwyst«pujce

bez wtpieniaÓ, ãnie wymagajce dal-

szej dyskusjiÓ.

Tymczasem dane doæwiadczalne ka-

za¸y naciga teorie fizyczne do granic

moýliwoæci. Meitner usi¸owa¸a po¸czy

wyniki badaÄ chemicznych, radioche-

micznych i swoje w¸asne badania fizycz-

ne w zrozumia¸y model procesw j-

drowych. Stwierdzi¸a, ýe bardzo po-

wolne neutrony (neutrony termiczne 2 )

zwi«ksza¸y wydajnoæ pierwszego i dru-

giego procesu, co æwiadczy¸o o tym, ýe

dochodzi w nich do wychwycenia neu-

tronu. Jednak w przypadku szybkich

neutronw te procesy rwnieý zacho-

dzi¸y. Meitner uzna¸a zatem, ýe w oby-

dwu procesach bierze udzia¸ uran 238

Ð izotop najcz«æciej wyst«pujcy w na-

turalnym uranie. Uda¸o jej si« rwnieý

zidentyfikowa trzeci proces, w ktrym

nast«powa¸o wychwycenie neutronw

o æredniej energii. Ten proces mia¸ krt-

ki ¸aÄcuch przemian beta.

Meitner wydawa¸o si« dziwne, ýe

w trzech procesach wychwytu neutronu

uczestniczy ten sam izotop uranu 238.

Podejrzewa¸a, ýe w opisie procesw 1

i 2 musi tkwi jakiæ powaýny b¸d. Nie

potrafi¸a zrozumie, wychodzc z teo-

retycznych rozwaýaÄ, jak wychwycenie

pojedynczego neutronu moýe prowa-

dzi do tak duýej niestabilnoæci jdra,

ýe usuwa j dopiero cztery czy pi« emi-

å WIAT N AUKI Marzec 1998 57

W LATACH DWUDZIESTYCH Meitner, jako profesor i kierownik dzia¸u fizyki w Ka-

iser-Wilhelm-Gesellschaft fr Chemie, by¸a wybitn osobistoæci w dziedzinie fizyki j-

drowej. Na tej fotografii, wykonanej w 1920 roku podczas pierwszej wizyty Nielsa Bohra

w Berlinie, uwieczniono niektrych spoærd jej najbliýszych kolegw i przyjaci¸; prawie

po¸owa z nich otrzyma¸a Nagrody Nobla. W pierwszym rz«dzie Otto Stern (Nobel 1943),

James Franck (1925), Niels Bohr (1922). W drugim rz«dzie z prawej: Gustav Hertz (1925). Z ty-

¸u po prawej za Meitner: Hahn (1944) i George de Hevesy (1943).

cej, podobnie jak w przypadku rzeko-

mych transuranowcw. Jednak zanim

w padzierniku 1938 roku zaj«¸a si« nim

grupa berliÄska, Meitner zosta¸a zmu-

szona do opuszczenia Niemiec; uda¸a

si« do Sztokholmu. Hahn i Strassmann

sami analizowali promieniotwrczy

pierwiastek wykryty przez Ir ne Curie.

Stwierdziwszy, ýe pod wzgl«dem che-

micznym zachowuje si« podobnie do

baru, uznali go za izotop radu.

Meitner i Hahn wciý ze sob kore-

spondowali (poczta dostarcza¸a listy

z dnia na dzieÄ). Meitner nie mog¸a

uwierzy w wykrycie izotopu radu. Aby

wytworzy rad, jdro uranu musia¸oby

wyemitowa dwie czstki alfa. By¸a

wi«c przekonana, ýe termiczny neutron

ze wzgl«dw energetycznych nie jest

zdolny do wybicia nawet jednej czst-

ki alfa, a tym bardziej dwu. W listopa-

dzie 1938 roku Meitner odwiedzi¸a

Nielsa Bohra w jego Instytucie Fizyki

Teoretycznej w Kopenhadze i tam 13 li-

stopada rozmawia¸a z Hahnem. Spotka-

nie to utrzymywano w tajemnicy, by

oszcz«dzi Hahnowi k¸opotw natury

politycznej; on sam teý nigdy o nim nie

wspomnia¸ w pami«tnikach. Wiemy jed-

nak o tym spotkaniu na podstawie zapi-

skw w kieszonkowym notatniku Hah-

na, wiemy teý, ýe Meitner gwa¸townie

krytykowa¸a wyniki dotyczce radu. Ta-

k informacj« Hahn przekaza¸ Strass-

mannowi po powrocie do Berlina.

Wed¸ug Strassmanna Hahn powiedzia¸

mu, ýe Meitner ãgorco go prosi¸aÓ, aby

jeszcze raz sprawdzili, czy rzeczywiæcie

wykrywaj izotop radu. ãNa szcz«æcie jej

opinie i osd by¸y dla nas tak waýne, ýe

natychmiast rozpocz«liæmy konieczne

doæwiadczenia kontrolneÓ Ð wspomina

Strassmann. W tych prbach zamierzali

zweryfikowa obecnoæ radu, oddzielajc

go od noænika barowego. Nie uda¸o si«

jednak tego dokona, wobec czego mu-

sieli przyj, ýe ich ãradÓ by¸ w gruncie

rzeczy izotopem baru, pierwiastka znacz-

nie lýejszego od uranu.

W grudniu 1938 roku tuý przed æwi«-

tami Boýego Narodzenia Hahn zakomu-

nikowa¸ Meitner o wykryciu baru. By¸ to

ãprzeraýajcy wynik Ð napisa¸. Ð Wiemy

przecieý, ýe uran nie moýe si« rozpada

na bar!Ó Hahn mia¸ nadziej«, ýe jego ko-

leýanka b«dzie umia¸a zaproponowa ãja-

kieæ fantastyczne wyjaænienieÓ. Meitner

odpowiedzia¸a mu zaraz odwrotn pocz-

t. Chociaý trudno jej by¸o traktowa ten

wynik jako ãzasadniczy prze¸omÓ, jed-

nak uspokaja¸a Hahna, piszc, ýe ãnie

naleýy bezwarunkowo twierdzi: to nie-

moýliweÓ. Jej list musia¸ by najpi«kniej-

szym prezentem gwiazdkowym, jaki kie-

dykolwiek otrzyma¸. Meitner z pasj

sprzeciwia¸a si« wynikowi z radem, by¸a

sji beta. Jeszcze trudniej by¸o jej poj,

dlaczego dwa d¸ugie procesy przemian

beta zachodz rwnolegle w wielu eta-

pach. Teoria tego nie wyjaænia¸a. W ra-

porcie przes¸anym w 1937 roku do Zeit-

schrift fr Physik Meitner wnioskowa¸a,

ýe uzyskane rezultaty ãtrudno pogodzi

z aktualnymi pogldami na budow« j-

dra atomowegoÓ.

Dopiero gdy pojawi¸a si« idea rozszcze-

pienia, zrozumiano, ýe procesy 1 i 2 by¸y

w¸aænie jego przyk¸adem: jdro uranu roz-

pada¸o si« na silnie radioaktywne frag-

menty dajce d¸ugie ¸aÄcuchy przemian

beta (takich ¸aÄcuchw moýe by wiele,

bo jdro uranu potrafi si« rozszczepia na

wiele sposobw). Meitner uwaýa¸a trzeci

proces za najbardziej normalny, co wkrt-

ce okaza¸o si« prawd: izotop uranu 239

tworzcy si« w wyniku pochwycenia neu-

tronu rozpada si« z emisj beta, dajc pier-

wiastek o liczbie atomowej 93. W 1940 ro-

ku zosta¸ on wykryty przez Edwina

McMillana i Philipa Abelsona. Pniej

nadano mu nazw« neptun. Gdyby bada-

cze berliÄscy umieli go wykry, zauwa-

ýyliby, ýe jest to pierwiastek ziem rzad-

kich, i zapewne doszliby do wniosku, ýe

w procesach 1 i 2 nie ma transuranow-

cw. Nie wykryli go jednak, gdyý ich r-

d¸a neutronowe by¸y zbyt s¸abe.

Zidentyfikowanie baru

OTTO R. FRISCH wraz z Meitner pierwsi

podali w 1939 roku wyjaænienie procesu roz-

szczepienia jdra atomowego. W 1940 roku

w Anglii Frisch wraz z koleg emigrantem

Rudolfem Peierlsem przeanalizowali moý-

liwoæci wykorzystania rozszczepienia jdro-

wego w celach wojskowych, wspomagajc

w ten sposb atomowy projekt aliantw.

Najpowaýniejszym b¸«dem cz¸onkw

grupy berliÄskiej by¸o to, ýe wydzielali

i poddawali badaniom jedynie pier-

wiastki o w¸asnoæciach chemicznych od-

powiadajcych metalom przejæciowym,

ignorujc wszystkie inne. W 1938 roku

w Paryýu Ir ne Curie i Pavel Savitch

uýyli innej metody do badania promie-

niotwrczej mieszaniny produktw re-

akcji neutronw z uranem i stwierdzili

wyst«powanie silnie radioaktywnego

pierwiastka, ktrego nie potrafili ziden-

tyfikowa. Gdy w reakcji bra¸y udzia¸

powolne neutrony, powstawa¸o go wi«-

58 å WIAT N AUKI Marzec 1998

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: