Klaus Paul Alfred Clusius (19 de marzo de 1903 - 28 de mayo de 1963) fue un físico-químico alemán de Breslau (Wrocław) , Silesia . Durante la Segunda Guerra Mundial , trabajó en el proyecto de energía nuclear alemán, también conocido como Club del Uranio ; Trabajó en técnicas de separación de isótopos y producción de agua pesada. Después de la guerra, fue profesor de química física en la Universidad de Zúrich . Murió en Zúrich .
Clusius estudió en la Technische Hochschule Breslau (hoy Universidad Tecnológica de Wrocław ) de 1922 a 1926. Recibió su doctorado en 1926, bajo la dirección de Arnold Eucken, quien era el director del instituto fisicoquímico allí; su tesis versó sobre el calor específico de los sólidos a bajas temperaturas. De 1926 a 1929 fue profesor asistente de Eucken. De 1929 a 1930, con una beca de la Fundación Rockefeller, realizó estudios e investigaciones postdoctorales en la Universidad de Oxford , con Cyril Norman Hinshelwood , y en la Universidad de Leiden . Completó su habilitación en 1931 en la Universidad Georg-August de Göttingen con Eucken, que había sido director del instituto fisicoquímico allí desde 1929. Luego se convirtió en profesor asistente de Eucken. [1] [2] [3]
En 1934, Clusius se convirtió en profesor ausserordentlicher (profesor extraordinario) en la Universidad de Würzburg . Desde 1936 fue profesor ordenado en la Universidad Ludwig Maximilian de Munich . En ese momento o más tarde, se convirtió en director del Physikalisch-Chemisches Institut der Universität München (Instituto de Química Física de la Universidad de Munich). En la Universidad, llevó a cabo importantes experimentos con agua pesada y desarrolló un tubo de separación de isótopos por termodifusión en 1938, [4] con su colega más joven, Gerhard Dickel . [1] [3] [5]
En diciembre de 1938, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann enviaron un manuscrito a Naturwissenschaften informando que habían detectado el elemento bario tras bombardear uranio con neutrones ; [6] simultáneamente, comunicaron estos resultados a Lise Meitner , quien en julio de ese año había huido a los Países Bajos y luego a Suecia . [7] Meitner y su sobrino Otto Robert Frisch interpretaron correctamente estos resultados como fisión nuclear . [8] Frisch confirmó esto experimentalmente el 13 de enero de 1939. [9]
Paul Harteck fue director del departamento de química física de la Universidad de Hamburgo y asesor de la Heereswaffenamt (HWA, Oficina de Artillería del Ejército). El 24 de abril de 1939, junto con su profesor asistente Wilhelm Groth , Harteck se puso en contacto con el Reichskriegsministerium (RKM, Ministerio de Guerra del Reich) para alertarlos sobre el potencial de las aplicaciones militares de las reacciones nucleares en cadena. Dos días antes, el 22 de abril de 1939, después de escuchar una ponencia de coloquio de Wilhelm Hanle sobre el uso de la fisión del uranio en una Uranmaschine (máquina de uranio, es decir, un reactor nuclear ), Georg Joos , junto con Hanle, notificaron a Wilhelm Dames, en el Reichserziehungsministerium. (REM, Ministerio de Educación del Reich), sobre posibles aplicaciones militares de la energía nuclear. La comunicación fue entregada a Abraham Esaú , jefe de la sección de física del Reichsforschungsrat (RFR, Consejo de Investigación del Reich) en el REM. El 29 de abril, un grupo, organizado por Esaú, se reunió en el REM para discutir el potencial de una reacción nuclear en cadena sostenida . El grupo incluía a los físicos Walther Bothe , Robert Döpel , Hans Geiger , Wolfgang Gentner (probablemente enviado por Walther Bothe ), Wilhelm Hanle , Gerhard Hoffmann y Georg Joos ; Peter Debye fue invitado, pero no asistió. Después de esto, Joos, Hanle y su colega Reinhold Mannfopff comenzaron el trabajo informal en Göttingen; El grupo de físicos era conocido informalmente como el primer Uranverein (Club del Uranio) y formalmente como Arbeitsgemeinschaft für Kernphysik . El trabajo del grupo se interrumpió en agosto de 1939, cuando los tres fueron llamados a un entrenamiento militar. [10] [11] [12] [13]
El segundo Uranverein comenzó después de que el HWA exprimiera el RFR del REM y comenzara el proyecto formal de energía nuclear alemán bajo auspicios militares. El segundo Uranverein se formó el 1 de septiembre de 1939, día en que comenzó la Segunda Guerra Mundial, y tuvo su primera reunión el 16 de septiembre de 1939. La reunión fue organizada por Kurt Diebner , antiguo alumno de Gerhard Hoffmann en la Universidad de Halle y asesor de la HWA. , y celebrado en Berlín. Entre los invitados se encontraban Walther Bothe , Siegfried Flügge , Hans Geiger , Otto Hahn , Paul Harteck , Gerhard Hoffmann, Josef Mattauch y Georg Stetter . Poco después se celebró una segunda reunión en la que participaron Klaus Clusius, Robert Döpel , Werner Heisenberg y Carl Friedrich von Weizsäcker . También en este momento, el Kaiser-Wilhelm Institut für Physik (KWIP, Instituto Kaiser Wilhelm de Física, después de la Segunda Guerra Mundial el Instituto Max Planck de Física ), en Berlín-Dahlem , quedó bajo la autoridad de HWA, con Diebner como director administrativo. , y comenzó el control militar de la investigación nuclear. [13] [14] [15] [16]
En 1939, Clusius y Dickel anunciaron la separación de los isótopos de cloro , [17] un logro que se había buscado durante décadas. Ese mismo año, Clusius, Paul Harteck , Rudolf Fleischmann , Wilhelm Groth y otros iniciaron experimentos con el tubo de separación de isótopos por termodifusión Clusius-Dickel con hexafluoruro de uranio . En 1942, con unos cuatro físicos químicos, Clusius exploró más a fondo la separación de isótopos y realizó experimentos sobre problemas de producción de agua pesada. [1] [18] [19]
Durante la Segunda Guerra Mundial , Clusius dio charlas fuera del Tercer Reich , al igual que Werner Heisenberg . [20]
De 1947 a 1963, Clusius fue profesor ordinario de química física en la Universität Zürich . [1] [3] La investigación que dirigió incluyó la separación y el enriquecimiento de isótopos estables, entre ellos los de gases raros (excepto el helio) utilizando columnas de separación en cascada Clusius-Dickel. Estos isótopos, que gozaban de gran demanda, se suministraron a varios laboratorios de investigación. Otras investigaciones fueron la calorimetría de alta precisión, la elucidación de vías de reacción química utilizando nitrógeno 15, métodos electroquímicos y de fraccionamiento a baja temperatura para la producción a gran escala de isótopos de nitrógeno y oxígeno. Sus actividades de investigación en Zúrich se describen mejor en. [21] [22] Clusius fue mentor de un gran número de estudiantes graduados y asociados postdoctorales, entre ellos varios con futuras carreras en el mundo académico. Entre ellos se encontraba Ernst Schumacher, [23] quien llegó a ser profesor en la Universidad de Berna , donde a su vez fue mentor de un gran número de estudiantes y asociados. Otro estudiante fue el profesor Horst Meyer (físico) de la Universidad de Duke. Entre los asistentes postdoctorales se encontraba Michael Hoch, quien se convirtió en profesor de Ingeniería Química en la Universidad de Cincinnati.
Clusius recibió honores que incluyeron: [3] [24]
Los siguientes informes fueron publicados en Kernphysikalische Forschungsberichte ( Informes de investigación en física nuclear ), una publicación interna del Uranverein alemán . Los informes estaban clasificados como Alto Secreto, tenían una distribución muy limitada y a los autores no se les permitía conservar copias. Los informes fueron confiscados durante la Operación Aliada Alsos y enviados a la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos para su evaluación. En 1971, los informes fueron desclasificados y devueltos a Alemania. Los informes están disponibles en el Centro de Investigación Nuclear de Karlsruhe y en el Instituto Americano de Física . [25] [26]