有爭議的核時代奠基人：奧托·哈恩

貝恩德·舒

本書介紹了人類史上最著名的50位大科學家，他們通過思想和實驗推進了數(shù)學、物理學、天文學、化學、生物學和醫(yī)學等學科的革命性發(fā)展，為人類文明的進步做出了巨大的貢獻。然而科學天才們也都是具有七情六欲、種種缺陷乃至信仰或迷信的人。本書力圖采用最新的觀點，破除成見，用新穎的體例和周詳?shù)脑u介展現(xiàn)科學家的個性。

一個既沒參與原子彈制造也沒參與相關(guān)技術(shù)應用研究的人，一個曾說過“要是希特勒因為我的研究工作而獲得原子彈，那我就去自殺”的人怎么會被稱為是“核時代的奠基人”的呢?

奧托·哈恩是一位化學家，在大學期間他就全身心投入化學的研究。按照博士導師的推薦，哈恩本來打算進入工業(yè)企業(yè)工作，為了更好地適應相應的職位，提高自己的語言水平，1904年他自費來到了英國。在倫敦大學威廉·拉姆齊的實驗室工作期間，哈恩有機會繼續(xù)發(fā)揮自己的化學專長，拉姆齊當時正想進入令人疑惑的放射性研究領(lǐng)域，于是就讓這位來自德國的年輕博士后干些粗活累活，他交給哈恩100克鋇鹽，并要求他從中提煉幾毫克的鐳出來，當時的哈恩對放射性雖然還不甚了解，但他卻巧妙地完成了導師交給自己的任務(wù)，并很快就發(fā)現(xiàn)了一種新的放射性元素(即射釷，今天人們稱為釷－228)，于是人們紛紛建議這位年輕的研究天才放棄進入企業(yè)的打算，從事科研工作。就這樣，奧托-哈恩先來到了大名鼎鼎的歐內(nèi)斯特·盧瑟福在加拿大蒙特利爾的實驗室，后來又在著名化學家埃米爾·菲舍爾在柏林的研究所工作，最終成為新興的放射性研究領(lǐng)域最著名的研究者之一。

在后來的幾十年中，奧托·哈恩鍥而不舍，通過大量的試驗和精準的計算為人類了解自然放射性元素做出了巨大的貢獻。值得一提的是，奧托·哈恩的研究得到了莉澤·邁特納天衣無縫似的配合和支持，倆人一起發(fā)現(xiàn)了許多在裂變過程中形成的新放射元素，共同開發(fā)了確定放射性射線數(shù)量和作用周期的方法，聯(lián)手開創(chuàng)了放射化學這一新的科學領(lǐng)域。

20世紀30年代，其他實驗室也捷報頻傳，詹姆斯·查德威克于1932年發(fā)現(xiàn)了原子核中的中性粒子中子；巴黎的依萊娜和弗萊德里克·約里奧一居里以此發(fā)現(xiàn)了人工放射性；芝加哥的恩里科-費米嘗試用中子來照射鈾原子核，希望能從中獲得比鈾更重的元素。

邁特納和哈恩也希望得到這種“超鈾元素”，他們在柏林進行了相關(guān)的試驗，1938年底，一系列的試驗結(jié)果表明，中子照射鈾原子核后不會產(chǎn)生超鈾元素，只會使鈾原子核分解為兩個更輕的核，1939年初，莉澤·邁特納和奧托·羅伯特·弗里施在斯德哥爾摩從理論上解釋了這種現(xiàn)象，并把這種現(xiàn)象稱為“核裂變”。奧托·哈恩在核裂變方面的貢獻在于他不受其他物理學家的影響，堅持自己通過化學實驗所得出的精確結(jié)果，他的實驗表明，經(jīng)過中子照射的鈾樣品分別含有鋇和鑭這兩種元素，兩種元素的重量只有鈾重量的一半。盡管如此，誰都無法斷定就是奧托·哈恩成功地進行了第一個核裂變試驗。1934年后，世界上著名的實驗室都相繼進行了這方面的試驗，真正的第一次核裂變試驗也許就不為人知地發(fā)生在這些實驗室里。但毫無疑問，奧托‘哈恩和弗利茨·斯特拉斯曼是最先愿意承認在自己的試驗中出現(xiàn)核裂變的科學家。