После прихода к власти в 1933 году Гитлера Мейтнер как лицо неарийского происхождения потеряла право преподавания. Ган и Планк пытались, обратившись в министерство, воспрепятствовать осуществлению предполагаемых мер против нее. Но ничего не помогло, ситуация становилась все опаснее, и в июле 1938 года Мейтнер покинула Германию.
В том же году, развивая работы французских ученых И. и Ф. Жолио-Кюри, Ган и его ученик Ф. Штрассман открыли явление деления ядер урана при бомбардировке их медленными нейтронами, т.е. впервые расщепили атомное ядро.
«Заинтригованный казавшимися невероятными результатами французских ученых, Ган решил немедленно проверить их на урановых и ториевых препаратах, — рассказывается в книге К. Манолова и В. Тютюнника «Биография атома». — При облучении соединений урана нейтронами Ган и Штрассман установили, что в продуктах содержится ничтожно малое количество радия. Это можно было доказать, используя испытанный и многократно проверенный на практике метод соосаждения. Урановый препарат растворяли в воде и к раствору добавляли хлорид бария, затем серную кислоту, которая связывала ионы бария в нерастворимый осадок сульфата бария. Радий, образовавшийся при распаде урана, осаждался в виде нерастворимого сульфата вместе с сульфатом бария. Этот осадок можно было легко отделить от раствора, содержащего уран, и после промывания измерить его активность.
Сколько раз они обрабатывали урановые, ториевые и актиниевые реактивы, выделяя из них радиоактивное вещество соосаждением с сульфатом бария. Никто ни разу не усомнился, что это радий. А ведь как просто было проверить! Ган и Штрассман применили к облученному нейтронами препарату урана метод фракционного обогащения. Согласно их прежним исследованиям, в этом препарате образовывалось бета-активное вещество, которое они называли радием-IV. В этот раз его пришлось тщательно переосаждать дополнительно добавленным хлоридом бария, который должен был выполнять роль носителя. К их неописуемому удивлению, обогащения осадка не наблюдалось. Радиоактивность оставалась одинаковой во всех фракциях.
Когда истекло время облучения, ученые начали обработку пробы. Ган добавил к раствору торий-икс и бромид бария в качестве носителя, а Штрассман приступил к фракционному осаждению. Уже две первые фракции показали, что кристаллы бромида бария содержат изотоп радия — торий-икс. Другой радиоактивный изотоп — радий-IV — был распределен во всех фракциях.
Они повторили исследования еще несколько раз. Использовали разные радиоактивные индикаторы, но результат был одним и тем же. Радиоактивное вещество, которое образовывалось при бомбардировке урана медленными нейтронами, оказалось идентичным по свойствам барию, и его не могли отделить от бария никаким химическим способом.
Отто Ган и Фриц Штрассман фактически открыли деление ядра урана. Их статья была датирована 22 декабря 1938 года. Штрассману было в то время 37 лет, а Ган готовился отметить шестидесятилетие…»
Ган писал в конце 1946 года, что гитлеровское правительство оставило его с сотрудниками «в покое». По его мнению, это произошло частично из-за определенного страха, частично из-за тайной мысли, что химики-ядерщики совершат какие-либо открытия, которые помогут установлению немецкого господства во всем мире.
В апреле 1945 года Ган вместе с другими физиками-атомщиками был вывезен в Англию, где он узнал о присуждении ему Нобелевской премии по химии 1944 года. Получить эту премию он смог лишь в декабре 1946 года.
В своей нобелевской лекции он проследил весь путь ядерной физики — от открытия явления радиоактивности Анри Беккерелем до своих собственных работ по расщеплению тяжелых ядер. Присутствовавшие на церемонии почетные гости, естественно, не изучавшие ядерной физики в школе, получили из этой лекции полное представление о величественных и грозных явлениях, происходящих в микромире. Отвечая на вопрос, заданный аудиторией, будет ли энергия атомного ядра поставлена на службу мирным целям или же она продолжит свою военную карьеру, Ган заявил, что «несомненно, ученые мира приложат все усилия для победы первой альтернативы».
С 1946 года Ган жил в Геттингене и до 1960 года являлся президентом Общества Макса Планка. Наряду с М. фон Лауэ Ган был, несомненно, самым решительным антифашистом среди остававшихся в Германии во времена нацизма известных естествоиспытателей.
Уже в 1947 году первооткрыватель расщепления урана закончил доклад о цепной реакции и ее значении пожеланием: «Пусть же в борьбе возможностей надежда на благотворное действие атомной энергии, поставленной на службу человечеству, одержит победу над страхом перед всеуничтожающим действием бомбы!»
Ученый от всего сердца приветствовал Московский договор 1963 года об ограничении испытаний атомного оружия.
Умер Ган 28 июля 1968 года в результате тяжелой травмы позвоночника.
ГЕРМАН ШТАУДИНГЕР
(1881–1965)
Основополагающие работы в области химии высокомолекулярных соединений принадлежат немецкому ученому Герману Штаудингеру.
Герман Штаудингер родился 23 марта 1881 года в городе Вормс. Его отцом был университетский профессор философии Франц Штаудингер. С детства Герман увлекался ботаникой, поэтому когда в восемнадцать лет окончил гимназию в своем родном городе, то хотел совершенствоваться в этой науке. Однако отец настоял на его занятиях химией, и в 1899 году Герман поступил в Галльский университет на соответствующий факультет.
Постепенно Штаудингер увлекся химией. Окончив университет, в 1903 году он под руководством Форлендера подготовил и защитил в родном университете докторскую диссертацию на тему «Присоединение малонового эфира к ненасыщенным соединениям».
С 1903 по 1907 год Штаудингер работает ассистентом у Тиле в Страсбурге. Здесь же в 1907 году он получил право на занятие должности доцента за исследование свойств кетенов. Эти исследования сделали имя Штаудингеру, что позволило ему в двадцать шесть лет занять должность экстраординарного профессора в Высшей технической школе Карлсруэ.
Штаудингер получил возможность работать в лаборатории известного химика Энглера, который произвел на него большое впечатление. В Карлсруэ молодой ученый опубликовал результаты исследований хлористого оксалила, бутадиена и алифатических углеводородов, изопрена. Что касается последнего, то по заказу фирмы БАСФ Штаудингер в 1910 году изобрел более простой способ получения этого основного компонента каучука.
В 1912 году ученого пригласили в Швейцарскую Высшую техническую школу в Цюрихе, где он должен был заменить известного ученого Р. Вильштеттера. В первое время на новом месте Штаудингер помимо большой преподавательской работы проводил исследования диазосоединений. Продолжая интенсивную работу, несмотря на начавшуюся вскоре мировую войну, химик открыл фосфазин и предпринял, в частности, исследование компонента кофе, определяющего его запах. Он также нашел синтетический заменитель атропину.
Надо сказать, что Штаудингер был ярко выраженным ученым-гуманистом. Он решительно выступал против любой войны. Ученый писал: «На вопрос о войне… можно сегодня ответить прямо, не ссылаясь на то, что война всегда была и что в будущем она никогда не перестанет быть свойственной человеческой природе». Штаудингер подчеркивал, что «длительный мир является насущной задачей всего человечества, которая должна быть решена в наши дни и именно в наши дни».
Исследования Штаудингера после окончания Первой мировой войны были связаны с высокомолекулярными соединениями. К тому времени господствовали взгляды Кекуле, предполагавшего существование «молекулярного притяжения», поскольку «только таким образом можно объяснить существование бесконечного числа сложных тел, описываемых как продукты молекулярного присоединения или молекулы высшего порядка». Ботаник же К. фон Негели предположил, что природные высокомолекулярные вещества, такие как целлюлоза и белок, состоят из низкомолекулярных соединений, связываемых «мицеллярными силами». И, уж конечно, казалось невозможным определить при помощи физико-химических методов молекулярные массы соединений свыше 5000. Такие соединения, как целлюлоза, каучук и крахмал, рассматривались состоящими из относительно малых молекул, связанных между собой особыми ассоциативными силами.
Штаудингеру удалось раскрыть общий принцип построения многих высокомолекулярных природных и искусственных веществ, а также наметить пути их исследования и синтеза. В 1921 году немецкий ученый показал, что каучук и другие коллоидные вещества в действительности являются соединениями, молекулы которых состоят из огромного количества (от тысяч до миллионов) атомов, связанных между собой обычными валентными силами.
В 1922 году Штаудингер завершил, при помощи И. Фричи, гидрирование каучука. При этом они получили гидрокаучук, который оказался растворимым коллоидом. Тогда же Штаудингер предложил для названия подобных молекул термин «макромолекулы».
На съезде естествоиспытателей в 1926 году в Дюссельдорфе Штаудингер изложил свои представления об образовании макромолекул. По мнению ученого, образование таких молекул хорошо объяснялось в соответствии со структурным учением Кекуле о способности атомов углерода к образованию связей между собой и с другими элементами, входящими в состав органических соединений.
Сообщения немецкого химика не только произвели сенсацию, но и вызвали многочисленные возражения. Был среди оппонентов и лауреат Нобелевской премии 1927 года по химии Г. Виланд, который писал Штаудингеру: «Дорогой коллега, оставьте, пожалуйста, Ваши представления о больших молекулах; органических молекул с молекулярным весом свыше 5000 не существует. Если вы хорошо очистите исследуемые Вами продукты, как, например, каучук, тогда он закристаллизуется и обнаружит свой низкомолекулярный характер».