Otto Hahn
Obsah boxu
Otto Hahn (* 8. března 1879, Frankfurt nad Mohanem – † 28. července 1968, Göttingen) byl německý chemik, průkopník v oblasti radioaktivity a radiochemie. Je považován za „otce jaderné chemie“ a je nositelem Nobelovy ceny za chemii za rok 1944 za objev jaderného štěpení uranu. Tento objev se stal základem pro využití jaderné energie i pro konstrukci jaderných zbraní.
Po druhé světové válce se stal významným bojovníkem proti vojenskému zneužití jaderné energie a byl jednou z nejrespektovanějších osobností Západního Německa.
📜 Život a kariéra
🎓 Raná léta a vzdělání
Otto Hahn se narodil ve Frankfurtu nad Mohanem jako nejmladší syn sklářského mistra a podnikatele Heinricha Hahna. Původně se chtěl stát architektem, ale nakonec se rozhodl pro studium chemie na univerzitě v Marburgu. Během studií strávil také jeden rok na univerzitě v Mnichově pod vedením Adolfa von Baeyera. V roce 1901 získal v Marburgu doktorát za práci v oblasti organické chemie. Po ukončení studií nastoupil na vojenskou službu.
🇬🇧 Působení v Londýně a Montrealu
Po vojenské službě chtěl Hahn pracovat v chemickém průmyslu a pro zlepšení své angličtiny přijal v roce 1904 místo na University College London v laboratoři Sira Williama Ramsayho, objevitele vzácných plynů. Ramsay ho pověřil prací s radiem a Hahn zde nečekaně objevil nový radioaktivní prvek, který nazval radiothorium (dnes známé jako izotop thoria-228). Tento objev ho nasměroval k výzkumu radioaktivity.
Na Ramsayho doporučení se v roce 1905 přesunul do Montrealu v Kanadě, aby pracoval na McGillově univerzitě pod vedením Ernesta Rutherforda, tehdy vedoucí světové autority v oblasti radioaktivity. Zde objevil další radioaktivní izotopy, včetně radioaktinia.
🇩🇪 Návrat do Německa a spolupráce s Lise Meitner
V roce 1906 se Hahn vrátil do Německa a začal pracovat na Chemickém institutu Berlínské univerzity pod vedením Emila Fischera. Zde si zařídil vlastní laboratoř pro výzkum radioaktivity. V roce 1907 se setkal s rakouskou fyzičkou Lise Meitner, která přijela do Berlína na studijní pobyt. Tím začala jejich více než třicetiletá úzká vědecká spolupráce a hluboké přátelství. Hahn se soustředil na chemické aspekty výzkumu, zatímco Meitner na ty fyzikální. Společně objevili několik nových izotopů a v roce 1918 oznámili objev nového chemického prvku s dlouhým poločasem rozpadu – protaktinia.
Během první světové války byl Hahn povolán do armády, kde pracoval pod vedením Fritze Habera na vývoji a použití chemických zbraní, konkrétně chloru a yperitu. Tato zkušenost ho hluboce traumatizovala a ovlivnila jeho pozdější pacifistické postoje.
☢️ Objev jaderného štěpení
Ve 30. letech 20. století se Hahn, Meitner a jejich asistent Fritz Strassmann zaměřili na experimenty, které prováděl Enrico Fermi v Itálii – ostřelování uranu pomalými neutrony. Vědci se domnívali, že tímto procesem vznikají nové, těžší prvky, tzv. transurany.
Situace se zkomplikovala v roce 1938, kdy po anšlusu Rakouska musela Lise Meitner jako osoba židovského původu uprchnout z nacistického Německa. Našla azyl ve Švédsku, ale s Hahnem zůstala v intenzivním písemném kontaktu.
V prosinci 1938 provedli Hahn a Strassmann v Berlíně klíčový experiment. Při analýze produktů vzniklých po ostřelování uranu neutrony s překvapením zjistili přítomnost barya – prvku, který má zhruba poloviční atomovou hmotnost než uran. Tento výsledek byl v naprostém rozporu s tehdejšími představami. Hahn okamžitě napsal Meitnerové a popsal jí tento matoucí výsledek jako „prasknutí“ uranového jádra.
Lise Meitner a její synovec, fyzik Otto Robert Frisch, během vánočních svátků ve Švédsku správně interpretovali Hahnovy výsledky. Dospěli k závěru, že uranové jádro se skutečně rozštěpilo na dvě menší jádra a že se při tomto procesu musí uvolnit obrovské množství energie podle Einsteinovy rovnice E=mc². Tento proces nazvali „jaderné štěpení“ (nuclear fission). Hahn a Strassmann publikovali své chemické výsledky v lednu 1939, Meitner a Frisch publikovali fyzikální vysvětlení o měsíc později.
Za tento objev byla Ottu Hahnovi v roce 1945 udělena Nobelova cena za chemii za rok 1944. Udělení ceny pouze Hahnovi, s opomenutím klíčového přínosu Lise Meitner a Fritze Strassmanna, je dodnes předmětem diskusí a je považováno za jedno z nejkontroverznějších rozhodnutí Nobelova výboru.
🕊️ Poválečné období a odkaz
Během druhé světové války Hahn pokračoval ve svém výzkumu, ale nepodílel se na německém projektu vývoje jaderné zbraně. Na konci války byl spolu s dalšími předními německými vědci (včetně Wernera Heisenberga) internován britskými silami v Anglii na usedlosti Farm Hall. Zde se z rozhlasu dozvěděl o svržení atomových bomb na Hirošimu a Nagasaki, což ho hluboce zasáhlo a cítil osobní odpovědnost.
Po návratu do Německa se stal jednou z nejvlivnějších veřejných osobností. V letech 1948–1960 byl prezidentem nově založené Společnosti Maxe Plancka, nástupnické organizace Společnosti císaře Viléma. Stal se hlasitým odpůrcem vojenského využití jaderné energie a iniciátorem několika mezinárodních výzev za jaderné odzbrojení, například Mainauského prohlášení (1955) a Göttingenské deklarace (1957).
Otto Hahn zemřel v Göttingenu v roce 1968 ve věku 89 let. Je pohřben na městském hřbitově v Göttingenu.
🔬 Pro laiky
Představte si atomové jádro uranu jako velkou, nestabilní skleněnou kouli. Vědci v té době věděli, že když do takové koule střelíte malou kuličkou (neutron), koule se může trochu změnit, třeba z ní odštípnete malý kousek a stane se o něco těžší. To si mysleli i Hahn a jeho kolegové.
Experiment Otto Hahna a Fritze Strassmanna ale ukázal něco naprosto nečekaného. Když do uranové „koule“ střelili neutronem, koule nepraskla jen trochu – rozletěla se na dva velké kusy (například na jádra barya a kryptonu). Bylo to, jako byste do velké skleněné koule hodili kamínek a ona se rozpadla na dvě menší, téměř stejně velké koule.
Tento proces, nazvaný jaderné štěpení, má dva klíčové důsledky:
- Uvolnění energie: Součet hmotností dvou menších kusů je o trochu menší než hmotnost původní velké koule. Ta „ztracená“ hmota se přeměnila na obrovské množství energie. Právě tato energie se využívá v jaderných elektrárnách nebo ničivě v atomových bombách.
- Řetězová reakce: Při rozpadu se kromě dvou velkých kusů uvolní i několik dalších malých kuliček (neutronů). Tyto nové neutrony mohou trefit další uranové koule, které se také rozpadnou a uvolní další energii a další neutrony. Tím může vzniknout řetězová reakce, která se sama udržuje a zesiluje.
Objev Otto Hahna tedy odhalil způsob, jak z hmoty atomového jádra uvolnit nesmírnou energii, což navždy změnilo svět.
🏆 Ocenění a pocty
Otto Hahn obdržel během svého života mnoho ocenění, mezi nejvýznamnější patří:
- Nobelova cena za chemii (1944)
- Medaile Maxe Plancka (1949)
- Záslužný řád Spolkové republiky Německo (1954)
- Zlatá medaile Harnacka od Společnosti Maxe Plancka (1954)
- Členství v Královské společnosti v Londýně
- Cena Enrica Fermiho (1966), společně s Lise Meitner a Fritzem Strassmannem
Po něm byly pojmenovány chemické prvky hahnium (později přejmenováno na dubnium) a seaborgium (původně navrhováno jako hahnium). Jeho jméno nesou také vědecké instituty, ceny, ulice a školy po celém Německu.