Лиза Мейтнер -Lise Meitner

Лиз Мейтнер
Лиза Мейтнер в 1946 году.
Родился	Элиза Мейтнер 7 ноября 1878 г. Вена , Австро-Венгрия
Умер	27 октября 1968 ( 1968-10-27 )г. (89 лет) Кембридж , Англия
Место отдыха	Церковь Святого Джеймса, Брэмли , Хэмпшир
Национальность	австрийский
Гражданство	Австрийский (до 1949 г.), Швеция (после 1949 г.)
Альма-матер	Венский университет
Известен	Открытие протактиния Открытие ядерного деления Эффект Оже-Мейтнера Эффект Мейтнера-Хупфельда
Награды
Научная карьера
Поля	Ядерная физика , радиоактивность
Учреждения	Институт кайзера Вильгельма Берлинский университет , Лаборатория Manne Siegbahn  [ sv ] Университетский колледж Стокгольма
Тезис	Прюфунг Эйнер Формел Максвеллс  (1905)
Докторантура	Франц С. Экснер , Ханс Бенндорф
Другие академические консультанты	Людвиг Больцман Макс Планк
Докторанты	Арнольд Фламмерсфельд Кан-Чанг Ван Николаус Риль
Влияния	Макс Планк
Под влиянием	Отто Хан
Подпись

Элиза Мейтнер ( / ˈ l iː z ə ˈ m aɪ t n ər / LEE -zə MYTE -nər , нем . _ _ _ _ _ один из ответственных за открытие протактиния элемента и ядерного деления . Работая в Институте кайзера Вильгельма над радиоактивностью, она открыла радиоактивный изотоп протактиний-231 в 1917 году. В 1938 году Мейтнер и ее племянник, физик Отто Роберт Фриш , открыли деление ядер . Альберт Эйнштейн назвал ее «немецкой Марией Кюри ».

Завершив свое докторское исследование в 1905 году, Мейтнер стала второй женщиной из Венского университета , получившей докторскую степень по физике. Большую часть своей научной карьеры она провела в Берлине , Германия, где была профессором физики и заведующей отделом Института кайзера Вильгельма ; она была первой женщиной, ставшей профессором физики в Германии. Она потеряла эти должности в 1930-е годы из- за антиеврейских Нюрнбергских законов нацистской Германии , а в 1938 году бежала в Швецию, где прожила много лет, в конечном итоге став шведской гражданкой.

В середине 1938 года Мейтнер вместе с химиками Отто Ганом и Фрицем Штрассманом из Института кайзера Вильгельма обнаружили, что при бомбардировке тория нейтронами образуются разные изотопы. Позднее в том же году Ган и Штрассман показали, что изотопы бария могут образовываться при бомбардировке урана. В конце декабря Мейтнер и Фриш разработали явление такого процесса расщепления. В своем отчете в февральском номере журнала Nature за 1939 год они дали ему название «деление». Этот принцип привел к созданию первой атомной бомбы во время Второй мировой войны , а впоследствии и других видов ядерного оружия и ядерных реакторов .

Мейтнер не разделила Нобелевскую премию по химии 1944 года за расщепление ядер, которая была присуждена исключительно ее давнему сотруднику Отто Гану . Несколько ученых и журналистов назвали ее исключение «несправедливым». Согласно архиву Нобелевской премии, она была номинирована 19 раз на Нобелевскую премию по химии в период с 1924 по 1948 год и 29 раз на Нобелевскую премию по физике в период с 1937 по 1965 год. присутствовала на собрании лауреатов Нобелевской премии в Линдау в 1962 году. Однако она получила много других наград, в том числе присвоение имени мейтнерия химическому элементу 109 в 1997 году.

Ранние годы

Она родилась Элиз Мейтнер 7 ноября 1878 года в еврейской семье высшего среднего класса в семейном доме на Кайзер Йозефштрассе, 27 в районе Леопольдштадт в Вене , третьей из восьми детей Хедвиг и Филиппа Мейтнер . В реестре рождений еврейской общины Вены указано, что она родилась 17 ноября 1878 года, но во всех других документах дата ее рождения указана как 7 ноября, что она и использовала. Ее отец был одним из первых еврейских юристов, допущенных к практике в Австрии. У нее было два старших брата и сестры, Гизела и Огюст (Густи), и четверо младших: Мориц (Фриц), Карола (Лола), Фрида и Вальтер; все в конечном итоге получили высшее образование. Ее отец был убеждённым вольнодумцем, и она была так воспитана. Став взрослой, она обратилась в христианство, следуя лютеранству , и крестилась в 1908 году; ее сестры Гизела и Лола обратились в католицизм в том же году. Она также приняла сокращенное имя «Лиза».

Образование

Мейтнер в 1906 году

Самые ранние исследования Мейтнер начались в возрасте восьми лет, когда она держала блокнот со своими записями под подушкой. Ее особенно тянуло к математике и естественным наукам, и она сначала изучала цвета нефтяного пятна, тонких пленок и отраженного света. Женщинам не разрешалось посещать государственные высшие учебные заведения Вены до 1897 года, и она закончила последний год школы в 1892 году. Ее образование включало бухгалтерский учет, арифметику, историю, географию, естественные науки, французский язык и гимнастику.

Единственной карьерой, доступной для женщин, было преподавание, поэтому она выучилась на учителя французского языка. Ее сестра Гизела сдала аттестат зрелости и поступила в медицинскую школу в 1900 году. В 1899 году Мейтнер начала брать частные уроки с двумя другими молодыми женщинами, втиснув недостающие восемь лет среднего образования всего в два. Физику преподавал Артур Сарваси. В июле 1901 года девушки сдали экстерном экзамен в Академической гимназии . Прошли только четыре из четырнадцати девочек, в том числе Мейтнер и Генриетта Больцман, дочь физика Людвига Больцмана .

Мейтнер поступила в Венский университет в октябре 1901 года. Она была особенно вдохновлена ​​Больцманом и, как говорили, часто с заразительным энтузиазмом говорила о его лекциях. Ее диссертацией руководили Франц Экснер и Ганс Бенндорф . Ее диссертация под названием Prüfung einer Formel Maxwells (« Исследование формулы Максвелла ») была представлена ​​​​28 ноября 1905 г., оценена Экснером и Больцманом и одобрена 28 ноября 1905 г. Она стала одной из первых женщин, получивших докторскую степень по физике в Венский университет в честь Ольги Штайндлер , получившей степень в 1903 году. Ее диссертация была опубликована 22 февраля 1906 года под названием Wärmeleitung in inhomogenen Körpern (« Теплопроводность в неоднородных телах »).

Пол Эренфест попросил ее исследовать статью лорда Рэлея по оптике , в которой подробно описывался эксперимент, давший результаты, которые Рэлей не мог объяснить. Она не только могла объяснить, что происходит; она пошла дальше и сделала предсказания на основе своего объяснения, а затем проверила их экспериментально, продемонстрировав свою способность проводить независимые и неконтролируемые исследования.

Занимаясь этим исследованием, Стефан Мейер познакомил Мейтнер с радиоактивностью , тогда еще совершенно новой областью исследования. Она начала с альфа-частиц . В своих экспериментах с коллиматорами и металлической фольгой она обнаружила, что рассеяние в пучке альфа-частиц увеличивается с увеличением атомной массы атомов металла. Позже это привело Эрнеста Резерфорда к предсказанию ядерного атома . Она представила свои выводы в Physikalische Zeitschrift 29 июня 1907 года.

Университет Фридриха Вильгельма

Лиза Мейтнер и Отто Ган в 1912 году.

Воодушевленная и поддержанная финансовой поддержкой своего отца, Мейтнер поступила в Университет Фридриха Вильгельма , где преподавал известный физик Макс Планк . Планк пригласил ее к себе домой и разрешил посещать свои лекции, что было необычным жестом со стороны Планка, который, как известно, выступал против приема женщин в университеты в целом, но он был готов признать, что время от времени имели место исключение; по-видимому, он признал Мейтнер одним из исключений. Она подружилась с дочерьми-близнецами Планка Эммой и Гретой, которые разделяли ее любовь к музыке.

Посещение лекций Планка не отнимало у нее все время, и Мейтнер обратилась к Генриху Рубенсу , главе института экспериментальной физики, с предложением провести некоторые исследования. Рубенс сказал, что был бы счастлив, если бы она работала в его лаборатории. Он также добавил, что Отто Ган в химическом институте искал физика для совместной работы. Через несколько минут ее представили Хану. Он изучал радиоактивные вещества под руководством сэра Уильяма Рамзи и в Монреале под руководством Резерфорда, и ему уже приписывают открытие того, что тогда считалось несколькими новыми радиоактивными элементами. (На самом деле это были изотопы известных элементов, но концепция изотопа вместе с термином была предложена Фредериком Содди только в 1913 году.) Хан был того же возраста, что и она сама, и она отметила его неформальные и доступные манеры. В Канаде не требовалось проявлять осмотрительность при обращении к эгалитарному новозеландцу Резерфорду, но многие люди в Германии сочли его манеру отталкивающей и охарактеризовали его как «англизированного берлинца». В Монреале Хан привык к сотрудничеству с физиками, в том числе по крайней мере с одной женщиной, Харриет Брукс .

Мейтнер и Ган в своей лаборатории в 1913 году. Когда коллега, которого она не узнала, сказал, что они встречались раньше, Мейтнер ответила: «Вы, вероятно, приняли меня за профессора Гана».

Глава химического института Эмиль Фишер предоставил в распоряжение Гана бывший деревообрабатывающий цех ( Holzwerkstatt ) в подвале для использования в качестве лаборатории. Ган оборудовал его электроскопами для измерения альфа- и бета-частиц и гамма-лучей . В мастерской по дереву нельзя было проводить исследования, но Альфред Сток , заведующий кафедрой неорганической химии, предоставил Гану место в одной из двух своих частных лабораторий. Как и Мейтнер, Хан не получал зарплату и жил на пособие своего отца, хотя и несколько больше, чем у нее. Он завершил свою хабилитацию весной 1907 года и стал приват -доцентом . Большинство химиков-органиков в химическом институте не считали работу Гана — обнаружение мельчайших следов изотопов, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть, взвесить или почувствовать по их радиоактивности, — как настоящую химию. Один начальник отдела заметил, что «невероятно, что в наши дни может быть приват -доцентом!»

Поначалу аранжировка давалась Мейтнер сложно. Женщин еще не принимали в университеты в Пруссии . Мейтнер разрешили работать в столярной мастерской, у которой был отдельный внешний вход, но она не могла ступить в остальную часть института, включая лабораторию Гана наверху. Если она хотела в туалет, ей приходилось пользоваться туалетом в ресторане на улице. В следующем году женщин приняли в прусские университеты, и Фишер снял ограничения и установил в здании женские туалеты. Не все химики были этому рады. Институт физики был более гостеприимным, и она подружилась с физиками там, в том числе с Отто фон Байером  [ де ] , Джеймсом Франком , Густавом Герцем , Робертом Полом , Максом Планком , Питером Прингсхеймом  [ де ] и Вильгельмом Вестфалем .

В первые годы работы Мейтнер вместе с Ганом они написали в соавторстве три статьи в 1908 г. и еще шесть в 1909 г. Она также вместе с Ганом открыла и разработала метод физического разделения, известный как радиоактивная отдача, в котором дочернее ядро ​​принудительно выбрасывается из своей матрицы, когда он отскакивает в момент распада. В то время как Ган был больше озабочен открытием новых элементов (теперь известных как изотопы ), Мейтнер больше интересовался пониманием их излучения. Она заметила, что радиоактивная отдача может быть новым способом обнаружения радиоактивных веществ. Они провели несколько испытаний и вскоре обнаружили еще два новых изотопа.

Мейтнер особенно интересовалась бета-излучением . К этому времени они были известны как электроны . Альфа-частицы испускаются с характерной энергией, и она ожидала, что это будет верно и для бета-частиц. Хан и Мейтнер тщательно измерили поглощение бета-частиц алюминием, но результаты оказались загадочными. В 1914 году Джеймс Чедвик обнаружил, что электроны, испускаемые атомным ядром , образуют непрерывный спектр, но Мейтнер с трудом в это поверила, так как казалось, что это противоречит квантовой физике .

Химический институт кайзера Вильгельма

Физики и химики в Берлине в 1920 году. В первом ряду слева направо: Герта Шпонер , Альберт Эйнштейн , Ингрид Франк, Джеймс Франк , Лиза Мейтнер, Фриц Габер и Отто Ган . Задний ряд, слева направо: Вальтер Гротриан , Вильгельм Вестфаль , Отто фон Байер  [ де ] , Питер Прингсхайм  [ де ] и Густав Герц .

В 1912 году Хан и Мейтнер перешли в недавно основанный Химический институт кайзера Вильгельма (KWI). Хан принял предложение Фишера стать младшим ассистентом, заведующим отделом радиохимии , первой лабораторией такого рода в Германии. Работа пришла со званием «профессор» и зарплатой 5000 марок в год. Мейтнер работала без зарплаты «гостем» в отделе Гана. Позже в том же году, возможно, опасаясь, что Мейтнер испытывает финансовые трудности и может вернуться в Вену, поскольку ее отец умер в 1910 году, Планк назначил ее своим ассистентом в Институте теоретической физики Университета Фридриха Вильгельма. Таким образом, она отмечала работы его учеников. Это была ее первая оплачиваемая должность. Ассистент был самой низкой ступенью академической лестницы, а Мейтнер была первой женщиной-ассистентом в Пруссии.

Гордые чиновники представили Мейтнер кайзеру Вильгельму II на официальном открытии KWI по химии 23 октября 1912 года. В следующем году она стала Mitglied (сотрудником) того же звания, что и Ган (хотя ее зарплата была еще меньше), а радиоактивность секция стала лабораторией Хана-Мейтнера. Мейтнер отпраздновала это событие званым обедом в отеле Adlon . Заработная плата Гана и Мейтнер вскоре станет меньше гонораров за мезоторий («средний торий», радий-228, также называемый «немецкий радий»), произведенный для медицинских целей, за который Ган получил 66 000 марок в 1914 году, из которых десять процентов он отдал Мейтнер. . В 1914 году Мейтнер получила заманчивое предложение академической должности в Праге . Планк дал понять Фишеру, что не хочет, чтобы Мейтнер уходила, и Фишер удвоил ее зарплату до 3000 марок.

Переезд в новое помещение был случайным, так как деревообрабатывающая мастерская была полностью заражена разлитыми радиоактивными жидкостями и радиоактивными газами, которые вырвались наружу, а затем распались и осели в виде радиоактивной пыли, что сделало невозможными точные измерения. Чтобы их новые лаборатории оставались такими же чистыми, Хан и Мейтнер ввели строгие процедуры. Химические и физические измерения проводились в разных комнатах, люди, имеющие дело с радиоактивными веществами, должны были соблюдать протоколы, включающие не рукопожатие, а рядом с каждым телефоном и дверной ручкой висели рулоны туалетной бумаги. Сильно радиоактивные вещества хранились в старом дровяном цеху, а позже в специально построенном радиевом доме на территории института.

Первая мировая война и открытие протактиния

В июле 1914 года — незадолго до начала Первой мировой войны в августе — Гана призвали на действительную военную службу в полк ландвера . Мейтнер прошла обучение на рентгенолога и курс анатомии в городской больнице в Лихтерфельде . Тем временем она завершила как работу по спектру бета-излучения, начатую ею еще до войны с Ханом и Байером, так и собственное исследование цепочки распада урана . В июле 1915 года она вернулась в Вену, где присоединилась к австрийской армии в качестве медсестры-рентгенолога. Ее подразделение вскоре было переброшено на Восточный фронт в Польше, и она также некоторое время служила на итальянском фронте , прежде чем была демобилизована в сентябре 1916 года.

Здание бывшего химического института кайзера Вильгельма в Берлине. Сильно поврежденный бомбардировками во время Второй мировой войны , он был восстановлен и стал частью Свободного университета Берлина в 1948 году. В 1956 году он был переименован в здание Отто Хана, а в 2010 году — в здание Хан-Мейтнер.

Мейтнер вернулась в KWI по химии и своим исследованиям в октябре. В январе 1917 года она была назначена заведующей собственной секции физики. Лаборатория Хана-Мейтнера была разделена на отдельные лаборатории Хана и Мейтнер, а ее зарплата была увеличена до 4000 марок. Хан вернулся в Берлин в отпуск, и они обсудили еще один незавершенный вопрос своей довоенной работы: поиск материнского изотопа актиния . Согласно закону радиоактивного смещения Фаджанса и Содди , это должен был быть изотоп неоткрытого элемента 91 в периодической таблице , лежащий между торием и ураном. Казимир Фаянс и Освальд Гельмут Геринг открыли этот элемент в 1913 году и назвали его бревиумом в честь короткого периода полураспада. Однако обнаруженный ими изотоп был бета-излучателем и, следовательно, не мог быть материнским изотопом актиния. Это должен был быть другой изотоп того же элемента.

В 1914 году Ган и Мейтнер разработали новый метод отделения группы тантала от настурана , который, как они надеялись, ускорит выделение нового изотопа. Однако, когда Мейтнер возобновила работу в 1917 году, не только Ган, но и большинство студентов, лаборантов и техников были призваны, поэтому Мейтнер пришлось все делать самой. В феврале Мейтнер извлек 2 грамма диоксида кремния ( SiO
₂) из 21 грамма настурана. Она отложила 1,5 грамма и добавила пентафторид тантала ( TaF
₅) носитель к другим 0,5 граммам, которые она растворила во фтористом водороде ( HF ). Затем она кипятила его в концентрированной серной кислоте ( H
₂ТАК
₄), осадил то, что считалось элементом 91, и подтвердил, что это был альфа-излучатель. Хан вернулся домой в отпуск в апреле, и вместе они разработали серию индикаторных тестов для устранения других известных альфа-излучателей. Единственными известными атомами с подобным химическим поведением были свинец-210 (который распадается на альфа-излучатель полоний-210 ) и торий-230 .

Для этого требовалось больше урановой смолы. Мейтнер уехала в Вену, где познакомилась со Стефаном Мейером. Экспорт урана из Австрии был запрещен из-за ограничений военного времени, но Мейер смогла предложить ей килограмм уранового остатка, настурана, из которого был удален уран, что на самом деле лучше подходило для ее целей. Индикаторные тесты показали, что альфа-активность не связана с этими веществами. Все, что теперь оставалось, это найти доказательства существования актиния. Для этого требовалось больше урановой смолы, и на этот раз Мейер не смог помочь, так как экспорт теперь был запрещен. Мейтнер удалось получить 100 г «двойного остатка» — настурана без урана и радия — от Фридриха Оскара Гизеля и начать испытания с 43 г, но его состав был другим, и сначала ее испытания не работали. С помощью Гизель она смогла произвести чистый продукт, который был сильно радиоактивным. К декабрю 1917 года ей удалось выделить как материнский изотоп, так и его дочерний продукт актиния. Она представила свои выводы для публикации в марте 1918 года.

Хотя Фаянс и Геринг были первыми, кто открыл этот элемент, обычай требовал, чтобы элемент был представлен его самым долгоживущим и наиболее распространенным изотопом, и бревиум не казался подходящим. Фаянс согласился с Мейтнер, назвав элемент «протоактиний» (впоследствии сокращенный до протактиний ) и присвоив ему химический символ Pa. В июне 1918 года Содди и Джон Крэнстон объявили, что они независимо извлекли образец изотопа, но в отличие от Мейтнер они были Не могу описать его характеристики. Они признали приоритет Мейтнер и согласились с именем. Связь с ураном оставалась загадкой, поскольку ни один из известных изотопов урана не распался на протактиний. Он оставался нерешенным до тех пор, пока в 1929 году не был открыт исходный изотоп урана-235 .

Бета-излучение

В 1921 году Мейтнер приняла приглашение Манне Зигбана приехать в Швецию и прочитать серию лекций по радиоактивности в качестве приглашенного профессора Лундского университета . Она обнаружила, что в Швеции было проведено очень мало исследований радиоактивности, но ей не терпелось узнать о рентгеновской спектроскопии , которой специализировался Зигбан. В его лаборатории она познакомилась с голландским докторантом Дирком Костером , изучавшим рентгеновскую спектроскопию, и его женой Мип, работавшей над докторской диссертацией по индонезийскому языку и культуре. Вооружившись новыми знаниями в области рентгеновской спектроскопии, Мейтнер по возвращении в Берлин по-новому взглянула на спектры бета-излучения. Было известно, что часть бета-излучения была первичной, когда электроны выбрасывались непосредственно из ядра, а часть — вторичной, при которой альфа-частицы из ядра выбивали электроны с орбиты. Мейтнер скептически отнеслась к утверждению Чедвика о том, что спектральные линии полностью обусловлены вторичными электронами, тогда как первичные образуют непрерывный спектр. Используя методы, разработанные Жаном Данишем , она исследовала спектры свинца-210, радия-226 и тория-238. Мейтнер открыла причину испускания электронов с поверхностей атомов с «характерными» энергиями, теперь известную как эффект Оже . Эффект назван в честь Пьера Виктора Оже , который независимо открыл его в 1923 году.

На конференции в 1937 году Мейтнер делит первый ряд с (слева направо) Нильсом Бором , Вернером Гейзенбергом , Вольфгангом Паули , Отто Штерном и Рудольфом Ладенбургом ; Хильде Леви — единственная женщина в комнате.

Женщинам было предоставлено право абилитации в Пруссии в 1920 году, а в 1922 году Мейтнер получила хабилитацию и стала приват -доцентом . Она была первой женщиной, получившей ученую степень по физике в Пруссии, и второй после Хедвиг Кон в Германии . Поскольку Мейтнер уже опубликовала более 40 статей, от нее не требовалось представлять диссертацию, но Макс фон Лауэ рекомендовал не отказываться от требования о проведении вступительной лекции, поскольку его интересовало то, что она должна была сказать. Поэтому она прочитала вступительную лекцию «Проблемы космической физики». С 1923 по 1933 год она вела коллоквиумы или учебные пособия в Университете Фридриха Вильгельма каждый семестр и руководила докторантами в KWI по химии. Среди них были Арнольд Фламмерсфельд , Кан-Чанг Ван и Николаус Риль . В 1926 году она стала außerordentlicher Professor (экстраординарным профессором), первой женщиной-профессором физики университета в Германии. Секция физики стала больше, и у нее появилась постоянная ассистентка. В КМИ по химии приезжали ученые из Германии и со всего мира, чтобы проводить исследования под ее руководством. В 1930 году Мейтнер провела семинар «Вопросы атомной физики и атомной химии» с Лео Сцилардом .

Мейтнер построила камеру Вильсона в KWI по химии, первую в Берлине, и вместе со своим учеником Куртом Фрайтагом изучала следы альфа-частиц, которые не столкнулись с ядром. Вместе со своим помощником Куртом Филиппом она позже использовала его, чтобы получить первые изображения следов позитронов от гамма-излучения. Она доказала утверждение Чедвика о том, что дискретные спектральные линии полностью являются результатом вторичных электронов, а поэтому непрерывные спектры действительно полностью вызваны первичными электронами. В 1927 году Чарльз Драммонд Эллис и Уильям Альфред Вустер измерили энергию непрерывного спектра, создаваемого бета-распадом висмута-210, при 0,34  МэВ , где энергия каждого распада составляла 0,35 МэВ. Таким образом, на спектр приходилась почти вся энергия. Мейтнер была настолько ошеломлена этим результатом, что повторила эксперимент с Вильгельмом Ортманном , используя улучшенный метод, и проверила результаты Эллиса и Вустера. Оказалось, что закон сохранения энергии не выполняется для бета-распада, что Мейтнер считала неприемлемым. В 1930 году Вольфганг Паули написал открытое письмо Мейтнер и Гансу Гейгеру , в котором предположил, что непрерывный спектр был вызван испусканием второй частицы во время бета-распада, у которой не было электрического заряда и малой или отсутствовала масса покоя . Эта идея была подхвачена Энрико Ферми в его теории бета-распада 1934 года, и он дал название « нейтрино » гипотетической нейтральной частице. В то время было мало надежды обнаружить нейтрино, но в 1956 году Клайд Коуэн и Фредерик Рейнс сделали именно это.

нацистская Германия

Адольф Гитлер был приведен к присяге в качестве канцлера Германии 30 января 1933 года, поскольку его нацистская партия (НСДАП) теперь была крупнейшей партией в Рейхстаге (Веймарская республика) . Закон о восстановлении профессиональной государственной службы от 7 апреля 1933 г. отстранил евреев от государственной службы, включая академические круги. Мейтнер никогда не пыталась скрыть свое еврейское происхождение, но изначально на нее не распространялось влияние по нескольким причинам: она работала до 1914 года, служила в армии во время мировой войны, была гражданкой Австрии, а не Германии, и кайзером Вильгельмом. Институт был партнерством правительства и промышленности. Однако 6 сентября она была уволена с должности адъюнкт-профессора на том основании, что ее служба в Первую мировую войну не была на фронте, и она не получила хабилитацию до 1922 года. Это не повлияло на ее зарплату или работу в KWI. Химия. Карл Бош , директор IG Farben , крупного спонсора KWI по химии, заверил Мейтнер, что ее положение там безопасно. Хотя Хан и Мейтнер оставались во главе, их помощники, Отто Эрбахер и Курт Филипп соответственно, которые оба были членами НСДАП, получали все большее влияние на повседневную работу института.

Другим не так повезло; ее племянник Отто Фриш был уволен со своего поста в Институте физической химии Гамбургского университета , как и Отто Штерн , директор института. Стерн нашел Фришу место с Патриком Блэкеттом в Биркбек-колледже в Англии, а позже он работал в Институте Нильса Бора в Копенгагене с 1934 по 1939 год. Фриц Штрассман пришел в Химический институт кайзера Вильгельма, чтобы учиться у Гана, чтобы улучшить свои перспективы трудоустройства . . Он отклонил выгодное предложение о работе, потому что оно требовало политической подготовки и членства в нацистской партии, и ушел из Общества немецких химиков , когда оно стало частью Трудового фронта нацистской Германии , а не членом организации, контролируемой нацистами. В результате он не мог ни работать в химической промышленности, ни получить хабилитацию. Мейтнер убедил Гана нанять его в качестве помощника. Вскоре он будет указан как третий сотрудник в выпускаемых ими документах, а иногда даже будет указан первым. Между 1933 и 1935 годами Мейтнер публиковалась исключительно в Naturwissenschaften , поскольку его редактор Арнольд Берлинер был евреем, и продолжала принимать материалы от еврейских ученых. Это вызвало бойкот издания, и в августе 1935 года издательство Springer-Verlag уволило Берлинера.

трансмутация

После того, как Чедвик открыл нейтрон в 1932 году, Ирен Кюри и Фредерик Жолио облучили алюминиевую фольгу альфа-частицами и обнаружили, что в результате получается короткоживущий радиоактивный изотоп фосфора . Они отметили, что эмиссия позитронов продолжалась после прекращения эмиссии нейтронов. Они не только открыли новую форму радиоактивного распада, но и превратили один элемент в неизвестный до сих пор радиоактивный изотоп другого, вызывая таким образом радиоактивность там, где ее раньше не было. Радиохимия больше не ограничивалась некоторыми тяжелыми элементами, а распространялась на всю периодическую таблицу. Чедвик заметил, что, будучи электрически нейтральными, нейтроны легче проникают в атомное ядро , чем протоны или альфа-частицы. Энрико Ферми и его коллеги в Риме подхватили эту идею и начали облучать элементы нейтронами.

Закон радиоактивного смещения Фаджанса и Содди гласил, что бета-распад заставляет изотопы перемещаться на один элемент вверх по периодической таблице, а альфа-распад заставляет их двигаться на два вниз. Когда группа Ферми бомбардировала атомы урана нейтронами, они обнаружили сложную смесь периодов полураспада. Таким образом, Ферми пришел к выводу, что были созданы новые элементы с атомными номерами выше 92 (известные как трансурановые элементы ). Мейтнер и Ган не сотрудничали много лет, но Мейтнер очень хотела изучить результаты Ферми. Хан изначально не был, но он изменил свое мнение, когда Аристид фон Гроссе предположил, что то, что нашел Ферми, было изотопом протактиния. «Единственный вопрос, — писал позже Ган, — заключался в том, нашел ли Ферми изотопы трансурановых элементов или изотопы следующего за ним более низкого элемента, протактиния. В то время мы с Лизой Мейтнер решили повторить эксперименты Ферми, чтобы найти выяснить, был ли 13-минутный изотоп изотопом протактиния или нет. Это было логичным решением, поскольку первооткрыватели протактиния были ».

Между 1934 и 1938 годами Ган, Мейтнер и Штрассман обнаружили большое количество радиоактивных продуктов трансмутации, которые они считали трансурановыми. В то время существование актинидов еще не было установлено, а уран ошибочно считался элементом 6-й группы, подобным вольфраму . Из этого следовало, что первые трансурановые элементы будут аналогичны элементам групп 7-10, т . е. рению и платиноидам . Они установили наличие нескольких изотопов по крайней мере четырех таких элементов и (ошибочно) идентифицировали их как элементы с атомными номерами от 93 до 96. Они были первыми учеными, измерившими 23-минутный период полураспада синтетического радиоизотопа урана-239 и установить химически, что это был изотоп урана, но со своими слабыми источниками нейтронов они не смогли продолжить эту работу до ее логического завершения и идентифицировать настоящий элемент 93. Они определили десять различных периодов полураспада с разной степенью достоверности. Чтобы объяснить их, Мейтнер должен был выдвинуть гипотезу о новом классе реакций и альфа-распаде урана, о которых никогда раньше не сообщалось и для которых отсутствовали физические доказательства. Ган и Штрассман усовершенствовали свои химические процедуры, а Мейтнер разработала новые эксперименты, чтобы пролить больше света на процессы реакции.

В мае 1937 года Хан и Мейтнер выпустили параллельные отчеты: один в Zeitschrift für Physik с Мейтнером в качестве первого автора и один в Chemische Berichte с Ханом в качестве первого автора. Ган завершил свое выступление, решительно заявив: Vor allem steht ihre chemische Verschiedenheit von allen bisher bekannten Elementen außerhalb jeder Diskussion («Прежде всего, их химическое отличие от всех ранее известных элементов не нуждается в дальнейшем обсуждении»); Мейтнер становилась все более неуверенной. Она рассмотрела возможность того, что реакции происходили из разных изотопов урана; были известны три: уран-238, уран-235 и уран-234. Однако, когда она рассчитала нейтронное сечение , оно оказалось слишком большим, чтобы быть чем-то другим, кроме самого распространенного изотопа урана-238, и пришла к выводу, что это должен быть еще один случай ядерной изомерии , которую Ган обнаружил в протактинии много лет назад. Поэтому она закончила свой отчет на совершенно иной ноте, чем Ган, сообщив, что: «Процесс должен быть захватом нейтронов ураном-238, что приводит к трем изомерным ядрам урана-239. Этот результат очень трудно согласовать с современными представлениями о ядро».

Побег из Германии

После аншлюса , объединения Германии с Австрией 12 марта 1938 года, Мейтнер потеряла австрийское гражданство. Нильс Бор предложил ей прочитать лекцию в Копенгагене, а Пауль Шеррер пригласил ее посетить конгресс в Швейцарии с оплатой всех расходов. Карл Бош по-прежнему говорил, что она может остаться в KWI по химии, но к маю она знала, что министерство науки, образования и культуры Рейха изучает ее дело. 9 мая она решила принять приглашение Бора поехать в Копенгаген, где работала Фриш, но когда она пошла в консульство Дании, чтобы получить туристическую визу , ей сказали, что Дания больше не признает ее австрийский паспорт действительным. Она не могла уехать в Данию, Швейцарию или любую другую страну.

Бор приехал в Берлин в июне и был очень обеспокоен. Вернувшись в Копенгаген, он начал искать место для Мейтнер в Скандинавии. Он также попросил Ханса Крамерса посмотреть, есть ли что-нибудь в Нидерландах. Крамерс связался с Костером, который, в свою очередь, уведомил об этом Адриана Фоккера . Костер и Фоккер попытались устроить Мейтнер на работу в Гронингенский университет . Они обнаружили, что Фонд Рокфеллера не будет поддерживать ученых-беженцев и что Международная федерация университетских женщин была завалена заявками на поддержку из Австрии. 27 июня Мейтнер получила предложение годичной работы в новой лаборатории Манне Зигбан  [ sv ] в Стокгольме, которая тогда строилась и будет посвящена ядерной физике, и она решила принять его. Но 4 июля она узнала, что ученым больше не будет разрешено выезжать за границу.

Мейтнер жила по этому адресу большую часть своих лет в Швеции.

Через Бора в Копенгагене Петер Дебай связался с Костером и Фоккером, и они обратились в Министерство образования Нидерландов с просьбой разрешить Мейтнер приехать в Нидерланды. Поскольку иностранцам не разрешалось работать за плату, требовалось назначение неоплачиваемого приват-доцента . Вандер Йоханнес де Хаас и Антон Эдуард ван Аркель устроили одну из них в Лейденском университете . Костер также поговорил с начальником пограничной охраны, который заверил его, что Мейтнер будет допущена. Друг Костера, Э. Х. Эбельс, был местным политиком из приграничной зоны и говорил непосредственно с пограничниками.

11 июля Костер прибыл в Берлин, где остановился у Дебая. На следующее утро Мейтнер рано прибыла в KWI по химии, и Хан проинформировал ее о плане. Чтобы избежать подозрений, она вела свой обычный распорядок, оставаясь в институте до 20:00, исправляя одну из статей сотрудника для публикации. Хан и Поль Росбауд помогли ей упаковать два небольших чемодана, в которых была только летняя одежда. Хан подарил ей кольцо с бриллиантом, унаследованное им от матери, на всякий случай; она взяла только 10 марок в сумочке. Затем она провела ночь в доме Хана. На следующее утро Мейтнер встретила Костера на вокзале, где они сделали вид, что встретились случайно. Они ехали по малоиспользуемой линии до железнодорожной станции Бад-Ньювесанс на границе, которую пересекли без происшествий; немецкие пограничники могли подумать, что фрау профессор — жена профессора. Телеграмма от Паули сообщила Костеру, что теперь он «так же известен похищением Лизы Мейтнер, как и открытием гафния».

26 июля Мейтнер узнала, что Швеция дала ей разрешение на въезд по австрийскому паспорту, а через два дня она вылетела в Копенгаген, где ее встретила Фриш, и она осталась с Нильсом и Маргретой Бор в их доме отдыха в Тисвильде . 1 августа она села на поезд в Стокгольм , где на станции Гетеборг ее встретила Ева фон Бар . Они сели на поезд, а затем на пароход к дому фон Бара в Кунгельве , где она оставалась до сентября. Хан рассказал всем в KWI по химии, что Мейтнер уехала в Вену, чтобы навестить своих родственников, а через несколько дней институт закрылся на летние каникулы. 23 августа она написала Босху письмо с просьбой выйти на пенсию. Он пытался переправить ее вещи в Швецию, но рейхсминистр образования настоял, чтобы они остались в Германии.

Мейтнер также беспокоилась о своей семье в Австрии. Одним из первых ее действий в Швеции было обращение за разрешением на иммиграцию в Швецию для Густи и ее мужа Юстиниана (Ютца) Фриша. Хан выбрал Йозефа Маттауха вместо нее на посту главы секции физики и отправился в Вену, чтобы предложить ему эту работу. Находясь там, 9 ноября он обедал с сестрами Мейтнер Густи и Гизелой и их мужьями Ютцем Фришем и Карлом Лионом . На следующий день Густи сообщил ему, что Юц Фриш арестован. В тот же день Мейтнер прибыла в Копенгаген; оформление туристической визы было затруднено из-за ее недействительного австрийского паспорта. Хан присоединился к ней в Копенгагене 13 ноября и обсудил исследования урана с Мейтнер, Бором и Отто Робертом Фришем. Физики, особенно Мейтнер, сказали ему, что результаты экспериментов, особенно предполагаемое открытие изомеров радия, не могут быть правильными, и эксперименты придется провести заново.

Ядерное деление

В течение многих лет его рекламировали как стол и экспериментальный прибор, с помощью которых Отто Ган открыл ядерное деление в 1938 году. та же комната. Давление со стороны историков, ученых и феминисток заставило музей изменить экспозицию в 1988 году, чтобы признать роль Мейтнер, Фриш и Штрассмана.

Хан и Штрассманн выделили три изотопа радия (подтвержденные их периодами полураспада) и использовали фракционную кристаллизацию, чтобы отделить его от носителя бария, добавив кристаллы бромида бария в четыре этапа. Поскольку радий преимущественно осаждается в растворе бромида бария, на каждом этапе отбираемая фракция будет содержать меньше радия, чем предыдущая. Однако они не обнаружили никакой разницы между каждой из фракций. В случае, если их процесс был в чем-то ошибочным, они проверяли его с помощью известных изотопов радия; процесс был в порядке. 19 декабря Ган написал Мейтнер, сообщив ей, что изотопы радия химически ведут себя как барий. Стремясь закончить до рождественских каникул, Хан и Штрассман представили свои выводы в Naturwissenschaften 22 декабря, не дожидаясь ответа Мейтнер. Ган завершил статью словами: «Как химики... мы должны заменить символы Ba, La, Ce вместо Ra, Ac, Th. Как «химики-ядерщики», довольно близкие к физике, мы пока не можем заставить себя сделать этот шаг, который противоречит всем предыдущий опыт в физике».

Фриш обычно праздновала Рождество с Мейтнер в Берлине, но в 1938 году она приняла приглашение Евы фон Бар провести его со своей семьей в Кунгельве , и Мейтнер попросила Фриш присоединиться к ней там. Мейтнер получил письмо от Гана, в котором описывалось его химическое доказательство того, что одним из продуктов бомбардировки урана нейтронами был барий. Барий имел атомную массу на 40% меньше, чем у урана, и никакие ранее известные методы радиоактивного распада не могли объяснить такую ​​большую разницу в массе ядра. Тем не менее она тут же ответила Гану: «В настоящий момент предположение о столь радикальном распаде кажется мне очень трудным, но в ядерной физике мы пережили столько неожиданностей, что нельзя безоговорочно сказать: «Это невозможно». .'"

По словам Фриша:

Было ли это ошибкой? Нет, сказала Лиза Мейтнер. Хан был слишком хорошим химиком для этого. Но как барий мог образоваться из урана? От ядер никогда не отделялось более крупных фрагментов, чем протоны или ядра гелия (альфа-частицы), а для отщепления большого количества не было и близко достаточно энергии. Также не было возможности, чтобы ядро ​​урана раскололось поперек. Ядро не было похоже на хрупкое твердое тело, которое можно расколоть или сломать; Джордж Гамов ранее предположил, а Бор привел веские аргументы в пользу того, что ядро ​​гораздо больше похоже на жидкую каплю. Может быть, капля могла бы разделить себя на две более мелкие капли более постепенным образом, сначала удлинившись, затем сжавшись и, наконец, разорвавшись, а не разорвавшись надвое? Мы знали, что существуют сильные силы, которые будут сопротивляться такому процессу, подобно тому как поверхностное натяжение обычной капли жидкости стремится сопротивляться ее разделению на две более мелкие. Но ядра отличались от обычных капель одним важным моментом: они были электрически заряжены, а это, как известно, противодействовало поверхностному натяжению.

В этот момент мы оба сели на ствол дерева (все эти разговоры происходили, пока мы шли по заснеженному лесу, я на лыжах, Лиза Мейтнер подтверждала свое утверждение, что без нее она может ходить так же быстро), и начал считать по клочкам бумаги. Мы обнаружили, что заряд ядра урана действительно достаточно велик, чтобы почти полностью преодолеть влияние поверхностного натяжения; так что ядро ​​урана действительно может напоминать очень шаткую нестабильную каплю, готовую расколоться при малейшей провокации, такой как удар одиночного нейтрона.

Но была еще одна проблема. Две капли после разделения разлетались бы друг от друга за счет взаимного электрического отталкивания и приобретали бы большую скорость и, следовательно, очень большую энергию, всего около 200 Мэв; откуда могла взяться эта энергия? К счастью, Лиза Мейтнер вспомнила эмпирическую формулу для вычисления массы ядер и выяснила, что два ядра, образовавшиеся в результате совместного деления ядра урана, будут легче исходного ядра урана примерно на одну пятую массы протона. Теперь всякий раз, когда масса исчезает, создается энергия, согласно формуле Эйнштейна E  = mc ² , и одна пятая массы протона как раз эквивалентна 200 МэВ. Итак, здесь был источник этой энергии; все подошло!

Выставка, посвященная 75-летию открытия ядерного деления, в Венском международном центре в 2013 году. Стол (предоставленный Немецким музеем в Мюнхене) теперь описывается как копия, а изображения Мейтнер и Штрассмана занимают видное место.

Мейтнер и Фриш правильно интерпретировали результаты Гана, указав, что ядро ​​урана раскололось примерно пополам. Первые две реакции, которые наблюдала берлинская группа, были легкими элементами, образующимися при распаде ядер урана; третий, 23-минутный, представлял собой распад реального элемента 93. По возвращении в Копенгаген Фриш сообщил Бору, который ударил себя по лбу и воскликнул: «Какие мы были идиоты!» Бор пообещал ничего не говорить, пока статья не будет готова к публикации. Чтобы ускорить процесс, они решили отправить в Nature одностраничную заметку . На данный момент единственным доказательством, которое у них было, был барий. Логически, если образовался барий, другим элементом должен быть криптон , хотя Ган ошибочно полагал, что атомные массы должны составлять в сумме 239, а не атомные номера должны составлять 92, и думал, что это мазурий (технеций), и так же поступал. не проверить это:

²³⁵
₉₂У + п →
₅₆Ба +
₃₆Кр + некоторое н

В ходе серии междугородних телефонных звонков Мейтнер и Фриш придумали простой эксперимент, подтверждающий их утверждение: измерить отдачу осколков деления с помощью счетчика Гейгера с порогом, установленным выше порога альфа-частиц. Фриш провел эксперимент 13 февраля и обнаружил импульсы, вызванные реакцией, как они и предсказывали. Он решил, что ему нужно название для недавно открытого ядерного процесса. Он поговорил с Уильямом А. Арнольдом, американским биологом, работавшим с де Хевеши, и спросил его, как биологи называют процесс, посредством которого живые клетки делятся на две клетки. Арнольд сказал ему, что биологи называют это делением . Затем Фриш применил это название к ядерному процессу в своей статье. Фриш отправил обе статьи в Nature 16 января; заметка совместного автора появилась в печати 11 февраля, а статья Фриша об отдаче - 18 февраля.

Эти три доклада, первые публикации Гана-Штрассмана от 6 января и 10 февраля 1939 г. и публикация Фриш-Мейтнер от 11 февраля 1939 г., произвели фурор на научное сообщество. В 1940 году Фриш и Рудольф Пайерлс подготовили меморандум Фриша-Пайерлса , в котором было установлено, что атомный взрыв может быть произведен.

Нобелевская премия за деление ядер

Несмотря на множество наград, которые Мейтнер получила при жизни, она не получила Нобелевскую премию, в то время как она была присуждена Отто Гану за открытие ядерного деления. Она была номинирована на Нобелевскую премию по физике и химии 49 раз, но ни разу не выиграла. 15 ноября 1945 года Шведская королевская академия наук объявила, что Ган был удостоен Нобелевской премии по химии 1944 года за «открытие деления тяжелых атомных ядер». Мейтнер была той, кто сказал Гану и Штрассману более подробно проверить их радий, и именно она сказала Гану, что ядро ​​урана может распасться. Без этого вклада Мейтнер Ган не обнаружил бы, что ядро ​​урана может делиться пополам.

В 1945 году Нобелевский комитет по химии в Швеции, выбравший Нобелевскую премию по химии, решил присудить эту премию исключительно Хану: Хан узнал об этом только из газеты, когда проходил стажировку в Фарм-холле Кембриджшир, Англия. В 1990-х годах давно запечатанные отчеты о заседаниях Нобелевского комитета стали достоянием общественности, и исчерпывающая биография Мейтнер, опубликованная в 1996 году Рут Левин Сайм , воспользовалась этим открытием, чтобы пересмотреть исключение Мейтнер. В статье 1997 года, опубликованной в журнале Physics Today Американского физического общества , Сайм и ее коллеги Элизабет Кроуфорд и Марк Уокер писали:

Похоже, что Лизе Мейтнер не получила премию 1944 года, потому что структура Нобелевских комитетов не подходила для оценки междисциплинарной работы; потому что члены комитета по химии не смогли или не захотели справедливо оценить ее вклад; и потому, что во время войны шведские ученые полагались на свой ограниченный опыт. Исключение Мейтнер из премии по химии вполне можно охарактеризовать как смесь дисциплинарной предвзятости, политической тупости, невежества и поспешности.

В комитет по физике из пяти человек входили Манн Зигбан, его бывший ученик Эрик Хюльтен, профессор экспериментальной физики Упсальского университета , и Аксель Линд, который в конечном итоге сменил Хюльтена. Все трое были частью школы рентгеновской спектроскопии Зигбана. Плохие отношения между Зигбаном и Мейтнер были здесь фактором, как и уклон в сторону экспериментальной, а не теоретической физики. В своем отчете о работе Мейтнер и Фриша Хультен опирался на довоенные документы. Он не считал их работу новаторской и утверждал, что премия по физике присуждается за экспериментальную, а не за теоретическую работу, чего не было уже много лет.

В то время сама Мейтнер написала в письме: «Конечно, Ган полностью заслужил Нобелевскую премию по химии. В этом нет никаких сомнений. Но я считаю, что Фриш и я внесли значительный вклад в прояснение процесса деления урана — как он возникает и что он производит так много энергии, и это было чем-то очень далеким для Гана». Получение Ганом Нобелевской премии давно ожидалось. И он, и Мейтнер несколько раз номинировались на премии по химии и физике еще до открытия ядерного деления. Согласно архиву Нобелевской премии, она была номинирована 19 раз на Нобелевскую премию по химии в период с 1924 по 1948 год и 29 раз на Нобелевскую премию по физике в период с 1937 по 1965 год. Среди ее номинантов были Артур Комптон , Дирк Костер, Казимир Фаянс, Джеймс Франк, Отто Ган, Оскар Кляйн, Нильс Бор, Макс Планк и Макс Борн . Несмотря на то, что Мейтнер не была удостоена Нобелевской премии, Мейтнер была приглашена на собрание лауреатов Нобелевской премии в Линдау в 1962 году. Макс Перуц , лауреат Нобелевской премии 1962 года по химии, пришел к аналогичному выводу: , документы, ведущие к этой несправедливой награде, теперь показывают, что длительным обсуждениям нобелевского жюри мешало отсутствие оценки как совместной работы, предшествовавшей открытию, так и письменного и устного вклада Мейтнер после ее бегства из Берлина».

Более поздняя жизнь

Мейтнер с актрисой Кэтрин Корнелл и физиком Артуром Комптоном 6 июня 1946 года.

Мейтнер обнаружила, что Зигбан не хочет ее. Когда поступило предложение приехать в Швецию, он сказал, что у него нет денег, и он может только предложить Мейтнер место для работы. Затем Ева фон Бар написала Карлу Вильгельму Осину , который предоставил деньги из Нобелевского фонда. Это оставило ей лабораторное пространство, но теперь она должна была сама выполнять работу, которую в течение предыдущих двадцати лет она могла делегировать своим лаборантам. Рут Левин Сайм писала, что:

В Швеции не было общего сочувствия к беженцам из нацистской Германии: страна была маленькой, со слабой экономикой и без иммигрантских традиций, а ее академическая культура всегда была строго прогерманской, традиция, которая не сильно изменилась до середины войну, когда стало очевидно, что Германия не победит. Во время войны члены группы Зигбана считали Мейтнер аутсайдером, замкнутым и подавленным; они не понимали перемещения и беспокойства, присущих всем беженцам, или травмы потери друзей и родственников во время Холокоста, или исключительной изоляции женщины, которая без остатка посвятила свою жизнь своей работе.

14 января 1939 года Мейтнер узнала, что ее шурин Ютц был освобожден из Дахау , и ему и ее сестре Густи было разрешено эмигрировать в Швецию. Босс Ютца, Готфрид Берманн , сбежал в Швецию и предложил Ютцу вернуться на свою старую работу в издательской фирме, если он сможет приехать. Нильс Бор ходатайствовал перед шведским чиновником Юститьерадом Александерссоном, который сказал, что Ютц получит разрешение на работу по прибытии в Швецию. Он работал там, пока не вышел на пенсию в 1948 году, а затем переехал в Кембридж, чтобы присоединиться к Отто Роберту Фришу. Ее сестра Гизела и зять Карл Лайон переехали в Англию, Мейтнер также подумывала о переезде в Великобританию. Она посетила Кембридж в июле 1939 года и приняла предложение Уильяма Лоуренса Брэгга и Джона Кокрофта о должности в Кавендишской лаборатории по трехлетнему контракту с Гиртон-колледжем в Кембридже , но Вторая мировая война разразилась в сентябре 1939 года, прежде чем она смогла это сделать. сделать ход.

В Швеции Мейтнер продолжала свои исследования, как могла. Она измерила нейтронные сечения тория, свинца и урана, используя диспрозий в качестве детектора нейтронов, метод анализа, впервые предложенный Джорджем де Хевеши и Хильдой Леви . Ей удалось устроить Хедвиг Кон, которой грозила депортация в Польшу, приехать в Швецию и, в конечном итоге, эмигрировать в Соединенные Штаты, путешествуя через Советский Союз . Ей не удалось вывести Штефена Мейера, но ему удалось пережить войну. Она отклонила предложение присоединиться к Фриш в британской миссии Манхэттенского проекта в Лос-Аламосской лаборатории , заявив: «Я не буду иметь ничего общего с бомбой!» Позже она сказала, что атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки стали для нее неожиданностью, и что она «сожалеет, что бомбу пришлось изобретать». После войны Мейтнер признала свою моральную ошибку, оставаясь в Германии с 1933 по 1938 год. Она писала: «Было не только глупо, но и очень неправильно, что я не уехала сразу». Она не только сожалела о своем бездействии в этот период, но и резко критиковала Гана, Макса фон Лауэ , Вернера Гейзенберга и других немецких ученых. В письме от июня 1945 года, адресованном Хану, но которое он так и не получил, она писала:

Вы все работали на нацистскую Германию. А пассивное сопротивление вы даже не пробовали. Конечно, для успокоения совести вы помогали какому-то угнетенному здесь и там, но миллионы невинных людей были убиты, а протеста не было. Здесь, в нейтральной Швеции, задолго до окончания войны велась дискуссия о том, что делать с немецкими учеными после окончания войны. Что же тогда должны думать англичане и американцы? Я и многие другие придерживаемся мнения, что единственным путем для вас было бы сделать открытое заявление о том, что вы осознаете, что из-за своей пассивности вы разделяете ответственность за то, что произошло, и что вам необходимо работать над тем, что можно сделать. загладить вину. Но многие считают, что для этого уже слишком поздно. Эти люди говорят, что сначала вы предали своих друзей, затем своих людей и своих детей тем, что позволили им поставить свою жизнь на карту преступной войны, и, наконец, что вы предали и саму Германию, потому что, когда война была уже совсем безнадежной, вы ни разу не произнесли ни слова. против бессмысленного уничтожения Германии. Звучит безжалостно, но тем не менее я считаю, что причина, по которой я пишу вам это, — настоящая дружба. В последние несколько дней слышались о невероятно ужасных вещах в концентрационных лагерях; оно превосходит все, чего раньше боялись. Когда я услышал по английскому радио очень подробный репортаж англичан и американцев о Бельзене и Бухенвальде , я громко заплакал и пролежал без сна всю ночь. А если бы вы видели тех людей, которых привезли сюда из лагерей. Нужно взять такого человека, как Гейзенберг, и миллионы таких, как он, и заставить их смотреть на эти лагеря и замученных людей. То, как он появился в Дании в 1941 году, незабываемо.

После бомбардировки Хиросимы Мейтнер обнаружила, что стала знаменитостью. У нее было радиоинтервью с Элеонорой Рузвельт , а через несколько дней еще одно с радиостанцией в Нью-Йорке, во время которого она впервые за много лет услышала голос своей сестры Фриды. «Я еврейского происхождения, - сказала она Фриде, - я не еврейка по убеждениям, ничего не знаю об истории иудаизма и не чувствую себя ближе к евреям, чем к другим людям». 25 января 1946 года Мейтнер прибыла в Нью-Йорк, где ее встретили сестры Лола и Фрида, а также Фриш, совершившая двухдневную поездку на поезде из Лос-Аламоса. Муж Лолы Рудольф Аллерс устроил Мейтнер приглашенную профессуру в Католическом университете Америки . Мейтнер читала лекции в Принстонском , Гарвардском и Колумбийском университетах и ​​обсуждала физику с Альбертом Эйнштейном, Германом Вейлем , Цунг-Дао Ли , Ян Чен-Нингом и Исидором Исааком Раби . Она поехала в Дарем, штат Северная Каролина, и встретилась с Гертой Спонер и Хедвиг Кон, а также провела вечер в Вашингтоне, округ Колумбия , с Джеймсом Чедвиком, который теперь был главой британской миссии при Манхэттенском проекте. Она также познакомилась с директором проекта генерал-майором Лесли Гровсом . Она выступала в Смит-колледже и отправилась в Чикаго , где познакомилась с Энрико Ферми, Эдвардом Теллером , Виктором Вайскопфом и Лео Силардом. 8 июля Мейтнер села на RMS  Queen Mary и отправилась в Англию, где встретилась с Эрвином Шрёдингером, Вольфгангом Паули и Максом Борном. Было запоздалое празднование 300-летия Исаака Ньютона , но единственным приглашенным немцем был Макс Планк.

Мейтнер со студентами на ступенях химического корпуса колледжа Брин-Мор в апреле 1959 года.

Для ее друзей в Швеции воспрепятствование Зигбаном присуждению Мейтнер Нобелевской премии стало последней каплей, и они решили добиться для нее лучшего положения. В 1947 году Мейтнер перешла в Королевский технологический институт (KTH) в Стокгольме , где Гудмунд Борелиус  [ sv ] создал новый центр для атомных исследований. В Швеции проводились скудные исследования в области ядерной физики, в которых обвиняли отсутствие поддержки Зигбаном работы Мейтнер, и теперь такие знания казались жизненно важными для будущего Швеции. В KTH у Мейтнер было три комнаты, два помощника и доступ к техническим специалистам, а любезный Зигвард Эклунд занимал комнату по соседству. Намерение состояло в том, чтобы у Мейтнер была зарплата и звание «профессора-исследователя» - без преподавательских обязанностей.

Профессорство сорвалось, когда министр просвещения Таге Эрландер неожиданно стал премьер-министром Швеции , но Борелиус и Клейн добились, чтобы у нее была зарплата профессора, если не звание. В 1949 году она стала гражданкой Швеции, но не отказалась от австрийского гражданства благодаря специальному акту, принятому риксдагом . Планы R1 , первого шведского ядерного реактора, были утверждены в 1947 году под руководством Эклунда, и Мейтнер работала с ним над его проектированием и строительством. В своих последних научных работах в 1950 и 1951 годах она применила магические числа к ядерному делению. Она вышла на пенсию в 1960 году и переехала в Великобританию, где проживало большинство ее родственников, хотя она продолжала работать неполный рабочий день и читать лекции.

В 1950-х и 1960-х годах Мейтнер любила посещать Германию и по разным поводам оставаться с Ханом и его семьей на несколько дней. Хан писал в своих мемуарах, что они с Мейтнер остались близкими друзьями на всю жизнь. Несмотря на то, что их дружба была полна испытаний, возможно, в большей степени, чем Мейтнер, она «никогда не выражала ничего, кроме глубокой привязанности к Хану». В таких случаях, как их 70-е, 75-е, 80-е и 85-летие, они обращались к воспоминаниям в честь друг друга. Хан подчеркивал интеллектуальную продуктивность Мейтнер и ее работу, такую ​​​​как ее исследование модели ядерной оболочки, всегда как можно быстрее упуская причины ее переезда в Швецию. Мейтнер подчеркивала личные качества Хана, его обаяние и музыкальные способности.

Могила Мейтнер в Брэмли, Хэмпшир

Напряженная поездка в Соединенные Штаты в 1964 году привела к тому, что у Мейтнер случился сердечный приступ , от которого она восстанавливалась несколько месяцев. Ее физическое и психическое состояние ослаблено атеросклерозом . После перелома бедра при падении и нескольких небольших инсультов в 1967 году Мейтнер частично выздоровела, но в конце концов ослабла до такой степени, что переехала в кембриджский дом престарелых. Мейтнер умерла во сне 27 октября 1968 года в возрасте 89 лет. Мейтнер не была проинформирована о смерти Отто Хана 28 июля 1968 года или его жены Эдит 14 августа, поскольку ее семья считала, что это будет слишком много для такого слабого человека. . По ее желанию, она была похоронена в деревне Брэмли в Хэмпшире , в приходской церкви Сент-Джеймс , рядом с ее младшим братом Уолтером, который умер в 1964 году. Надпись на ее надгробии написал ее племянник Фриш. Он гласит:

Лиза Мейтнер: физик, который никогда не терял своей человечности.

Награды и почести

Статуя Мейтнер работы Анны Франциски Шварцбах  [ де ] в Берлинском университете имени Гумбольдта

Альберт Эйнштейн назвал Мейтнер «немецкой Марией Кюри ». Во время своего визита в США в 1946 году она получила награду «Женщина года» от Национального пресс-клуба и обедала с президентом США Гарри С. Трумэном в Женском национальном пресс-клубе . Она получила медаль Лейбница от Прусской академии наук в 1924 году, премию Либена от Австрийской академии наук в 1925 году, премию Эллен Ричардс в 1928 году, премию города Вены в области науки в 1947 году, медаль Макса Планка Немецкого физического общества. Общество совместно с Ханом в 1949 году, первая премия Отто Гана Немецкого химического общества в 1954 году, медаль Вильгельма Экснера в 1960 году и австрийская награда за науку и искусство в 1967 году . Президент Германии Теодор Хойс наградил ее высшим немецким орденом для ученых, классом мира Pour le Mérite в 1957 году, в том же году, что и Хан. Мейтнер стала иностранным членом Шведской королевской академии наук в 1945 году и полноправным членом в 1951 году, что позволило ей участвовать в процессе присуждения Нобелевской премии. Четыре года спустя она была избрана иностранным членом Королевского общества . Она также была избрана иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1960 году. Она получила почетные докторские степени в Колледже Адельфи , Университете Рочестера , Университете Рутгерса и Колледже Смита в США, Свободном университете Берлина в Германии, и Стокгольмский университет в Швеции.

В сентябре 1966 года Комиссия по атомной энергии США совместно присудила премию Энрико Ферми Гану, Штрассману и Мейтнер за их открытие деления. Церемония прошла во дворце Хофбург в Вене. Это был первый раз, когда эта премия была вручена неамериканцам, и впервые она была вручена женщине. В дипломе Мейтнер были слова: «За новаторские исследования естественной радиоактивности и обширные экспериментальные исследования, приведшие к открытию деления». Диплом Хана был немного другим: «За новаторские исследования естественной радиоактивности и обширные экспериментальные исследования, завершившиеся открытием деления». Присутствовали Хан и Штрассманн, но Мейтнер была слишком больна, чтобы присутствовать, поэтому Фриш приняла награду от ее имени. Гленн Сиборг , первооткрыватель плутония, подарил его ей в доме Макса Перуца в Кембридже 23 октября 1966 года.

Бюст Мейтнер работы Томаса Баумана в Венском университете

После ее смерти в 1968 году Мейтнер получила множество наград. В 1997 году элемент 109 был назван мейтнерием . Она первая и пока единственная не мифологическая женщина, удостоенная такой исключительной чести (поскольку куриум был назван в честь Марии и Пьера Кюри ). Дополнительными наградами за присвоение имен являются Институт Хана-Мейтнера в Берлине, кратеры на Луне и Венере и астероид 6999 Мейтнер в главном поясе . В 2000 году Европейское физическое общество учредило раз в два года «Премию Лизы Мейтнер» за выдающиеся исследования в области ядерной науки. В 2006 году Гётеборгский университет и Технологический университет Чалмерса учредили «Гетеборгскую премию Лизы Мейтнер» ; он ежегодно присуждается ученому, совершившему прорыв в физике. В октябре 2010 года здание Свободного университета Берлина , в котором когда-то размещался KWI по химии и с 1956 года было известно как здание Отто Гана, было переименовано в здание Хан-Мейтнер, а в июле 2014 года была открыта статуя Мейтнер. в саду Берлинского университета им. Гумбольдта рядом с аналогичными статуями Германа фон Гельмгольца и Макса Планка .

В ее честь были названы школы и улицы во многих городах Австрии и Германии, а короткая жилая улица в Брэмли, где она отдыхала, носит название Мейтнер Клоуз. С 2008 года Австрийское физическое общество вместе с Немецким физическим обществом организует Lise-Meitner-Lectures , серию ежегодных публичных лекций, проводимых выдающимися женщинами-физиками, а с 2015 года университетский центр AlbaNova в Стокгольме проводит ежегодную выдающуюся лекцию Lise Meitner . В 2016 году Институт физики Великобритании учредил медаль Мейтнера за общественное участие в области физики. В 2017 году Агентство перспективных исследовательских проектов в США назвало в ее честь крупную исследовательскую программу в области ядерной энергии. 6 ноября 2020 года в космос был запущен спутник, названный ее именем ( ÑuSat 16 или «Lise», COSPAR 2020-079H).

Заметки

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки

• Каталог бумаг Лизы Мейтнер в Архивном центре Черчилля
• «Лиз Мейтнер» , «Вклад женщин 20-го века в физику» (CWP), Калифорнийский университет, Лос-Анджелес.
• Wired.com: «11 февраля 1939 года: Лиза Мейтнер,« Наша мадам Кюри »»
• «Лизе Мейтнер», Б. Вайнтрауб, Химия в Израиле, вып. 21 мая 2006 г., с. 35.