核裂变的发现者——奥托·哈恩

奥托·哈恩

哈恩（Otto Hahn，1879—1968），德国放射化学家和物理学家。1879年3月8日生于法兰克福。1897年入马尔堡大学，1901年获博士学位。1904—1905年，曾先后在W.拉姆塞和E.卢瑟福指导下进修。在拉姆赛的劝导下，他放弃了进入化学工业界的念头，投身放射化学这一新的领域作深入的探索。1905年哈恩专程前往加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学，向当时公认的镭的研究权威卢瑟福教授求教，并且得以与鲍尔伍德等著名放射化学家一起讨论问题。在卢瑟福这位一生培养出12位诺贝尔化学奖获得者的化学大师身边，哈恩学到了许多东西。卢瑟福对科学研究的热忱和充沛的精力，激励了哈恩和他的同事们。

1906年哈恩返回柏林后，在威廉皇帝化学研究所任化学教授。1907年秋天，他遇到了来柏林进行短暂访问的奥地利女物理学家利斯·迈特纳，从此两人开始了长达30年卓有成效的合作，共同发表了多篇有关放射化学方面的论文，在科学史上开创了由两个不同国籍、不同学科特长和不同性别的科学家长期合作、共同发展的范例。

1907—1935年，哈恩在柏林大学工作，1910年起任教授。1912年任威廉皇帝化学研究所放射性研究室主任。1928年起任该所所长，直到1945年。

他早期的主要贡献是发现一系列天然放射性同位素（有些是同迈特纳一道发现的），包括1917年发现放射性元素镤。1921年发现了天然放射性元素的同质异能现象。

哈恩的重大发现是“重核裂变反应”。20世纪20年代初到30年代，随着正电子、中子、重氢的发现，使放射化学迅速推进到一个新的阶段。科学家纷纷致力于研究如何使用人工方法来实现核嬗变。哈恩的研究重点转向把放射化学方法应用于各种化学问题。1934年约里奥-居里夫妇发现人工放射性，费米宣布发现“铀后元素”（即超铀元素）。哈恩和迈特纳便集中全力研究中子轰击铀的各种产物的物理和化学性质。正当哈恩和迈特纳一起致力于这一研究时，第二次世界大战爆发了。德军占领奥地利后，迈特纳因是犹太人，为躲避纳粹的疯狂迫害，只得逃离柏林到瑞典斯德哥尔摩避难。哈恩如失膀臂，但未放弃这方面的努力，他与另一位德国物理学家弗里茨·斯特拉斯曼合作，又开始了新的尝试和探索。1938年末，当他们用一种慢中子来轰击铀核时，竟出人意料地发生了一种异乎寻常的情况：反应不仅迅速强烈、释放出很高的能量，而且铀核分裂成为一些原子序数小得多的、更轻的物质成分。难道这就是核裂变？起初哈恩虽然意识到这不是一般的放射性嬗变，但也不敢肯定这就是裂变。他把实验结果和自己的想法写信告诉了迈特纳，却得到了她的有力支持。她在复信中明确指出：“这种现象可能就是我们当初曾设想过的铀核的一种分裂。”后来，哈恩经过多次试验验证，终于肯定了这种反应就是铀235的裂变。这个反应是几年后美国所造原子弹的基础。由于发现核裂变，哈恩获得1944年诺贝尔化学奖。

对于发现核裂变的哈恩，无论是上层的当权者，还是科学家，都知道他不是纳粹主义的拥护者。哈恩曾讲过这样的话：“我对你们物理学家们，唯一的希望就是，任何时候也不要制造铀弹。如果有那么一天，希特勒得到了这类武器，我一定自杀。”

哈恩不愿让纳粹政权掌握原子能技术，拒绝参与任何研究。1945年春他和海森堡等几位原子科学家被送往英国拘禁。1946年初获释回德国后，担任威廉皇帝协会（1948年改名为马克斯·普朗克协会）会长，1960年后任荣誉会长。1968年7月28日病逝于哥廷根。

核裂变的意义不仅在于中子可以把一个重核打破，关键的是在中子打破重核的过程中，同时释放出能量。核裂变的发现无疑是释放原子能的一声春雷。在此之前的人们对释放原子能的争议中，怀疑论者还占上风，不少人以为要打破原子核，需要额外供给强大的能量，根本不可能在打破的过程中还能释放出更多的能量。尽管当时奥托·哈恩发现核裂变还没有他的同胞伦琴教授发现X射线的影响大，但就其对于改变人类生活与发展所产生的后果而言，核裂变的意义更为重要。人工核裂变的试验成功，是近代科学史上的一项伟大突破，它开创了人类利用原子能的新纪元，具有划时代的深远历史意义。核裂变的发现使世界开始进入原子能时代。