Як Ліза Майтнер дала «зелене світло» ядерному монстру

Раніше ми розповідали, що Отто Ган написав листа своїй колезі Лізі Майтнер про результати своїх дослідів з опромінення урану нейтронами, які він не міг пояснити.  Австрійська фізикиня на той час мешкала у Швеції, куди вона була змушена виїхати, рятуючись від нацистів. Саме там вона отримала листа від Гана з описом загадкових результатів експерименту.

Наприкінці 1938 року, під час різдвяної прогулянки засніженим лісом разом зі своїм племінником, фізиком Отто Фрішем, Ліза почала обговорювати результати досліду. І раптом вони висунули неймовірну гіпотезу: ядро урану не перетворилося на новий, важчий елемент. Воно розщепилося на дві приблизно рівні частини. Однією з них був барій, який виявив Отто Ган, а другою могло бути одне з кількох легших ядер. Одним із найвідоміших продуктів такого поділу є криптон.

Щоб зрозуміти, як таке взагалі можливо, Майтнер уявила ядро урану як краплю рідини. Захопивши нейтрон, ця «крапля» починала коливатися, витягувалася, ставала нестійкою і зрештою розривалася на дві частини. Це була перша фізична модель, яка пояснювала, чому надзвичайно міцне атомне ядро все ж може розщепитися.

Потім Ліза виконала розрахунки, використавши знамениту формулу Альберта Ейнштейна E = mc². Вона зрозуміла, що сумарна маса уламків ядра та викинутих нейтронів трохи менша за масу початкового ядра урану. Хоч ця різниця була зовсім мізерною, за формулою Ейнштейна вона відповідала величезній кількості енергії. Розрахунки ідеально збігалися з тим, що спостерігали експериментатори. Ліза Майтнер і Отто Фріш назвали цей процес ядерним поділом — за аналогією з поділом живої клітини.

Але найцікавіше було попереду. Виявилося, що під час поділу одного ядра урану вивільняються кілька нових нейтронів, які можуть розщеплювати інші ядра, які теж випускають нові нейтрони. Так людство відкрило ядерну ланцюгову реакцію, яка дала можливість будувати атомні електростанції, але водночас і відкрила шлях до створення найруйнівнішої зброї в історії людства — атомної бомби.

Іронія історії полягає в тому, що у 1944 році Нобелівську премію з хімії отримав лише Отто Ган. Внесок Лізи Майтнер тоді залишився без найвищої наукової нагороди. Попри це вона ніколи не брала участі в роботах зі створення атомної бомби й послідовно виступала проти використання ядерної енергії для масового знищення людей. Сьогодні ж більшість істориків науки вважає Лізу Майтнер однією з ключових постатей у відкритті ядерного поділу, без якої ця історія була б зовсім іншою.

Прокрутка до верху