Roger Corcho Orrit

Наука. Величайшие теории Выпуск 33, Получение энергии. Лиза Мейтнер. Расщепление ядра

Еженедельное издание

Пер. с исп. — М.: Де Агостини, 2015. — 152 с.

ISSN 2409-0069

© Roger Corcho Orrit, 2013 (текст)

© RBA Collecionables S.A., 2013 © ООО «Де Агостини», 2014-2015

Введение

«Физик Лиза Мейтнер, никогда не терявшая своей человечности», — такая эпитафия высечена на могиле этой исследовательницы и ученого в Брамли, маленьком городке в Хэмпшире, Великобритания. Слово «человечность» входит в абсолютную шкалу ценностей, верность которой Мейтнер сохраняла всю жизнь и которая в самые трудные минуты становилась для нее единственной опорой. Эту эпитафию можно расценивать и как укор, адресованный представителям ее поколения, увлекшимся нацистской идеологией с характерным для нее расизмом и ксенофобией. Мейтнер сохранила уважение к человеку в то время, когда многие, к сожалению, это уважение утратили.

Она неоднократно становилась жертвой несправедливости, причем из-за вполне конкретных людей и обстоятельств. Благодаря решимости и поддержке со стороны семьи Мейтнер смогла преодолеть социальные и юридические препоны, которые не позволяли ей учиться и впоследствии заниматься любимым делом — исследованиями. Когда Лиза начала сотрудничать с химической лабораторией в Берлине, ей выделили для исследований небольшую комнатку в подвале, поскольку женщинам доступ в здание был запрещен. И все же трудности не стали для нее непреодолимым препятствием и не помешали совершить важнейшие открытия. Впоследствии, когда исследовательницу начали притеснять за еврейское происхождение, ей оставалось только бежать, и Мейтнер оставила работу в Берлине, коллег, друзей и личные вещи. Она села в поезд, уносивший ее от прежних исследований, и это, конечно же, повлияло на дальнейшую карьеру Мейтнер.

В те годы быть женщиной, да еще иметь еврейские корни было слишком тяжким бременем и препятствием, которое, в частности, встало между Мейтнер и Нобелевской премией по химии за открытие расщепления ядра. Ее незаслуженно обошли, в то время как работавший рядом Отто Ган получил все лавры за это общее достижение. Горечь несправедливости отчасти сгладили врученные Мейтнер впоследствии медаль Макса Планка — наивысшая награда по физике в Германии — и премия Энрико Ферми в США. Исследовательница присутствовала на открытии в 1959 году Института ядерных исследований Гана — Мейтнер, основанного при поддержке Вилли Брандта, мэра Берлина в то время (учреждение существует до сих пор и называется Берлинским центром Гельмгольца). Посмертным признанием заслуг исследовательницы стало учреждение в 2000 году премии в ее честь по ядерной физике, присуждающейся раз в два года Европейским физическим обществом за наиболее выдающиеся теоретические, экспериментальные и прикладные работы в данной области. Не стоит забывать и о 109-м элементе периодической таблицы, названном в честь Мейтнер — «величайшего ученого века», по заявлению исследователей, синтезировавших новое вещество. Мейтнерий (Mt) был создан в 1982 году, а свое название получил в 1997-м.

По словам английского физика Джеймса Чедвика, содружество Мейтнер и Гана было «одним из самых плодотворных за всю историю науки». Это длительное партнерство продолжалось с перерывами на протяжении трех десятилетий, и только приход нацистов к власти смог его разрушить. Мейтнер была физиком, Ган — химиком, и оба они приложили свою мудрость и способности к разрешению множества важных задач, среди которых выделяется задача расщепления ядра. Знание принципов физики, как это было в случае с Мейтнер, и талант химика-экспериментатора Гана стали ключевыми для решения головоломки, не поддававшейся ученым в течение нескольких лет. Помимо расщепления ядра, Мейтнер в сотрудничестве с Ганом смогла выделить новый элемент, протактиний (Ра), с коротким периодом полураспада.

«Расщепление» означает раскол, разъединение, разделение. Под термином «расщепление ядра» понимается деление атомного ядра. В ядре, расположенном в центре атома, сконцентрирована практически вся его масса. Ядро состоит из двух типов частиц — положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Среди элементов с наибольшим количеством частиц в ядре можно назвать уран с 92 протонами и разным количеством нейтронов; при изменении количества нейтронов образуются так называемые изотопы, в данном случае — изотопы урана. Для их точной идентификации указывается массовое число (сумма протонов и нейтронов), так что мы говорим об уране-234, уране-235 и уране-238.