Otto Hahn ( pronunciado [ˈɔtoː ˈhaːn]) ; 8 de marzo de 1879 - 28 de julio de 1968) fue unquímicopionero en los campos dela radiactividadyla radioquímica. Se le conoce como el padre dela química nucleary el padre dela fisión nuclear. Hahn yLise Meitnerdescubrieron los isótopos de los elementos radiactivosradio,torio,protactinioyuranio. También descubrió los fenómenos delretroceso atómicoyla isomería nuclear, y fue pioneroen la datación por rubidio-estroncio. En 1938, Hahn, Meitner yFritz Strassmann descubrieron la fisión nuclear, por la que Hahn fue galardonado en solitario con elPremio Nobel de QuímicaLa fisión nuclear fue la base delos reactores nuclearesylas armas nucleares.
Hahn se licenció en la Universidad de Marburgo , donde obtuvo el doctorado en 1901. Estudió con Sir William Ramsay en el University College de Londres y en la Universidad McGill de Montreal con Ernest Rutherford , donde descubrió varios isótopos radiactivos nuevos. Regresó a Alemania en 1906; Emil Fischer le dejó utilizar como laboratorio un antiguo taller de carpintería en el sótano del Instituto Químico de la Universidad de Berlín . Hahn completó su habilitación a principios de 1907 y se convirtió en Privatdozent . En 1912, se convirtió en jefe del Departamento de Radiactividad del recién fundado Instituto Kaiser Wilhelm de Química . Trabajando con la física austríaca Lise Meitner en el edificio que ahora lleva sus nombres, hizo una serie de descubrimientos innovadores, que culminaron con el aislamiento por parte de ella del isótopo de vida más larga del protactinio en 1918.
Durante la Primera Guerra Mundial sirvió en un regimiento de la Landwehr en el Frente Occidental , y con la unidad de guerra química dirigida por Fritz Haber en los frentes occidental, oriental e italiano , ganando la Cruz de Hierro (2.ª clase) por su participación en la Primera Batalla de Ypres . Después de la guerra se convirtió en el director del Instituto Kaiser Wilhelm de Química, mientras permanecía a cargo de su propio departamento. Entre 1934 y 1938, trabajó con Strassmann y Meitner en el estudio de los isótopos creados por el bombardeo de neutrones de uranio y torio, lo que llevó al descubrimiento de la fisión nuclear. Fue un opositor del nacionalsocialismo y de la persecución de los judíos por parte del Partido Nazi que provocó la destitución de muchos de sus colegas, incluido Meitner, quien se vio obligado a huir de Alemania en 1938. Durante la Segunda Guerra Mundial , trabajó en el programa alemán de armas nucleares , catalogando los productos de fisión del uranio. Al final de la guerra fue arrestado por las fuerzas aliadas y detenido en Farm Hall con otros nueve científicos alemanes, desde julio de 1945 hasta enero de 1946.
Hahn fue el último presidente de la Sociedad Kaiser Wilhelm para el Avance de la Ciencia en 1946 y el presidente fundador de su sucesora, la Sociedad Max Planck , de 1948 a 1960. En 1959, en Berlín, cofundó la Federación de Científicos Alemanes , una organización no gubernamental comprometida con el ideal de la ciencia responsable. Mientras trabajaba para reconstruir la ciencia alemana, se convirtió en uno de los ciudadanos más influyentes y respetados de la Alemania Occidental de la posguerra .
Otto Hahn nació en Fráncfort del Meno el 8 de marzo de 1879, hijo menor de Heinrich Hahn (1845-1922), un próspero vidriero (y fundador de la empresa Glasbau Hahn), y Charlotte Hahn, de soltera Giese (1845-1905). Tenía un medio hermano mayor, Karl, hijo de su madre de un matrimonio anterior, y dos hermanos mayores, Heiner y Julius. La familia vivía encima del taller de su padre. Los tres hijos menores fueron educados en la Klinger Oberrealschule de Fráncfort. A la edad de 15 años, comenzó a interesarse especialmente por la química y llevó a cabo experimentos sencillos en el lavadero de la casa familiar. Su padre quería que Otto estudiara arquitectura, ya que había construido o adquirido varias propiedades residenciales y comerciales, pero Otto lo convenció de que su ambición era convertirse en químico industrial . [1]
En 1897, después de aprobar su Abitur , Hahn comenzó a estudiar química en la Universidad de Marburgo . Sus materias subsidiarias fueron matemáticas, física , mineralogía y filosofía. Hahn se unió a la Asociación de Estudiantes de Ciencias Naturales y Medicina, una fraternidad estudiantil y precursora de la actual Landsmannschaft Nibelungi ( Coburger Convent der akademischen Landsmannschaften und Turnerschaften ). Pasó su tercer y cuarto semestres en la Universidad de Múnich , estudiando química orgánica con Adolf von Baeyer , química física con Wilhelm Muthmann y química inorgánica con Karl Andreas Hofmann . En 1901, Hahn recibió su doctorado en Marburgo por una disertación titulada "Sobre los derivados de bromo del isoeugenol", un tema de la química orgánica clásica . Realizó su servicio militar de un año (en lugar de los dos habituales porque tenía un doctorado) en el 81.º Regimiento de Infantería, pero a diferencia de sus hermanos, no solicitó un puesto. Luego regresó a la Universidad de Marburgo, donde trabajó durante dos años como asistente de su supervisor de doctorado, el profesor del Geheimrat Theodor Zincke . [2] [3]
La intención de Hahn seguía siendo trabajar en la industria. Recibió una oferta de empleo de Eugen Fischer, el director de Kalle & Co. (y el padre del químico orgánico Hans Fischer ), pero una condición del empleo era que Hahn tenía que haber vivido en otro país y tener un dominio razonable de otro idioma. Con esto en mente, y para mejorar su conocimiento del inglés, Hahn aceptó un puesto en el University College de Londres en 1904, trabajando con Sir William Ramsay , quien era conocido por haber descubierto los gases nobles . Aquí Hahn trabajó en radioquímica , en ese momento un campo muy nuevo. A principios de 1905, en el curso de su trabajo con sales de radio , Hahn descubrió una nueva sustancia que llamó radiotorio (torio-228), que en ese momento se creía que era un nuevo elemento radiactivo . [2] De hecho, era un isótopo del elemento conocido torio ; El concepto de isótopo, junto con el término, fue acuñado en 1913 por el químico británico Frederick Soddy . [4]
Ramsay se entusiasmó cuando se encontró otro elemento nuevo en su instituto y tenía la intención de anunciar el descubrimiento de una manera apropiada. De acuerdo con la tradición, esto se hizo ante el comité de la venerable Royal Society . En la sesión de la Royal Society del 16 de marzo de 1905, Ramsay comunicó el descubrimiento del radiotorio por parte de Hahn. [5] El Daily Telegraph informó a sus lectores:
Muy pronto los periódicos científicos estarán entusiasmados con un nuevo descubrimiento que se suma a los muchos y brillantes triunfos de Gower Street. El doctor Otto Hahn, que trabaja en el University College, ha descubierto un nuevo elemento radiactivo, extraído de un mineral de Ceilán llamado torianita, y posiblemente, se conjetura, la sustancia que hace radiactivo al torio. Su actividad es al menos 250.000 veces mayor que la del torio, peso por peso. Emite un gas (generalmente llamado emanación), idéntico a la emanación radiactiva del torio. Otra teoría de profundo interés es que es la posible fuente de un elemento radiactivo posiblemente más radiactivo que el propio radio, y capaz de producir todos los curiosos efectos que se conocen del radio hasta el momento. El descubridor leyó un artículo sobre el tema en la Royal Society la semana pasada, y debería figurar, cuando se publique, entre las contribuciones más originales de los últimos tiempos a la literatura científica. [6]
Hahn publicó sus resultados en las Actas de la Royal Society el 24 de mayo de 1905. [7] Fue la primera de más de 250 publicaciones científicas de Otto Hahn en el campo de la radioquímica. [8] Al final de su estancia en Londres, Ramsay le preguntó a Hahn sobre sus planes para el futuro, y Hahn le contó sobre la oferta de trabajo de Kalle & Co. Ramsay le dijo que la radioquímica tenía un futuro brillante, y que alguien que hubiera descubierto un nuevo elemento radiactivo debería ir a la Universidad de Berlín . Ramsay escribió a Emil Fischer , el director del instituto de química allí, quien respondió que Hahn podía trabajar en su laboratorio, pero no podía ser Privatdozent porque allí no se enseñaba radioquímica. En este punto, Hahn decidió que primero necesitaba saber más sobre el tema, por lo que escribió al principal experto en el campo, Ernest Rutherford . Rutherford aceptó contratar a Hahn como asistente, y los padres de Hahn se comprometieron a pagar los gastos de Hahn. [9]
Desde septiembre de 1905 hasta mediados de 1906, Hahn trabajó con el grupo de Rutherford en el sótano del edificio de Física Macdonald de la Universidad McGill en Montreal. Había cierto escepticismo sobre la existencia del radiotorio, que Bertram Boltwood describió de manera memorable como un compuesto de torio X y estupidez. Boltwood pronto se convenció de que existía, aunque él y Hahn diferían sobre cuál era su vida media . William Henry Bragg y Richard Kleeman habían notado que las partículas alfa emitidas por sustancias radiactivas siempre tenían la misma energía, lo que proporcionó una segunda forma de identificarlas, por lo que Hahn se dedicó a medir las emisiones de partículas alfa del radiotorio. En el proceso, descubrió que una precipitación de torio A ( polonio -216) y torio B (plomo-212) también contenía un "elemento" de vida corta, al que llamó torio C (que luego se identificó como polonio-212). Hahn no pudo separarlo y concluyó que tenía una vida media muy corta (aproximadamente 300 ns). También identificó el radioactinio (torio-227) y el radio D (más tarde identificado como plomo-210). [10] [11] Rutherford comentó que: "Hahn tiene un olfato especial para descubrir nuevos elementos". [12]
En 1906, Hahn regresó a Alemania, donde Fischer puso a su disposición un antiguo taller de carpintería ( Holzwerkstatt ) en el sótano del Instituto Químico para utilizarlo como laboratorio. Hahn lo equipó con electroscopios para medir partículas alfa y beta y rayos gamma . En Montreal, estos se habían fabricado a partir de latas de café desechadas; Hahn fabricó los de Berlín a partir de latón, con tiras de aluminio aisladas con ámbar. Estos se cargaban con palos de goma dura que frotaba contra las mangas de su traje. [14] No era posible realizar investigaciones en el taller de carpintería, pero Alfred Stock , el jefe del departamento de química inorgánica, dejó que Hahn usara un espacio en uno de sus dos laboratorios privados. [15] Hahn compró dos miligramos de radio a Friedrich Oskar Giesel , el descubridor del emanium (radón), por 100 marcos el miligramo (equivalente a 700 € en 2021), [14] y obtuvo torio gratis de Otto Knöfler, cuya empresa de Berlín era un importante productor de productos de torio. [16]
En el espacio de unos meses, Hahn descubrió el mesotorio I (radio-228), el mesotorio II (actinio-228) y, independientemente de Boltwood, la sustancia madre del radio, el ionio (más tarde identificado como torio-230 ). En los años siguientes, el mesotorio I adquirió gran importancia porque, al igual que el radio-226 (descubierto por Pierre y Marie Curie ), era ideal para su uso en tratamientos médicos de radiación, pero su fabricación costaba solo la mitad. A lo largo del camino, Hahn determinó que, así como no podía separar el torio del radiotorio, tampoco podía separar el mesotorio I del radio. [17] [18]
En Canadá no se había exigido ser prudente al dirigirse al neozelandés igualitario Rutherford, pero mucha gente en Alemania encontró su manera desagradable y lo caracterizaron como un "berlinés anglicanizado". [19] Hahn completó su habilitación a principios de 1907 y se convirtió en Privatdozent . No se le exigió una tesis; el Instituto Químico aceptó en su lugar una de sus publicaciones sobre radiactividad. [20] La mayoría de los químicos orgánicos del Instituto Químico no consideraban que el trabajo de Hahn fuera química real. [21] Fischer se opuso a la afirmación de Hahn en su coloquio de habilitación de que muchas sustancias radiactivas existían en cantidades tan pequeñas que solo podían detectarse por su radiactividad, aventurándose a decir que siempre había sido capaz de detectar sustancias con su agudo sentido del olfato, pero pronto cedió. [15] Un jefe de departamento comentó: "¡Es increíble lo que uno puede llegar a ser Privatdozent en estos días!" [21]
Los físicos se mostraron más receptivos al trabajo de Hahn, y comenzó a asistir a un coloquio en el Instituto de Física dirigido por Heinrich Rubens . Fue en uno de estos coloquios donde, el 28 de septiembre de 1907, conoció a la física austríaca Lise Meitner . Casi de la misma edad que él, era la segunda mujer en recibir un doctorado de la Universidad de Viena , y ya había publicado dos artículos sobre la radiactividad. Rubens la sugirió como posible colaboradora. Así comenzó la colaboración de treinta años y la estrecha amistad de por vida entre los dos científicos. [21] [22]
En Montreal, Hahn había trabajado con físicos, incluida al menos una mujer, Harriet Brooks , pero al principio fue difícil para Meitner. Las mujeres aún no eran admitidas en las universidades de Prusia . A Meitner se le permitió trabajar en el taller de carpintería, que tenía su propia entrada externa, pero no podía ingresar al resto del instituto, incluido el espacio de laboratorio de Hahn en el piso superior. Si quería ir al baño, tenía que usar uno en el restaurante de la calle. El año siguiente, las mujeres fueron admitidas en las universidades y Fischer levantó las restricciones e instaló baños para mujeres en el edificio. [23]
En 1904, Harriet Brooks observó un retroceso radiactivo , pero lo interpretó de forma errónea. Hahn y Meitner lograron demostrar el retroceso radiactivo relacionado con la emisión de partículas alfa y lo interpretaron correctamente. Hahn siguió el informe de Stefan Meyer y Egon Schweidler sobre un producto de desintegración del actinio con una vida media de aproximadamente 11,8 días. Hahn determinó que se trataba del actinio X ( radio-223 ). También descubrió que en el momento en que un átomo de radioactinio (torio-227) emite una partícula alfa, lo hace con gran fuerza y el actinio X experimenta un retroceso. Esto es suficiente para liberarlo de los enlaces químicos, y tiene una carga positiva y puede ser recogido en un electrodo negativo. [26] Hahn estaba pensando solo en el actinio, pero al leer su artículo, Meitner le dijo que había encontrado una nueva forma de detectar sustancias radiactivas. Realizaron algunas pruebas y pronto encontraron actinio C ' ' (talio-207) y torio C ' ' (talio-208). [26] El físico Walther Gerlach describió el retroceso radiactivo como "un descubrimiento profundamente significativo en la física con consecuencias de largo alcance". [27]
En 1910, Hahn fue nombrado profesor por el ministro de Cultura y Educación prusiano, August von Trott zu Solz . Dos años más tarde, Hahn se convirtió en director del Departamento de Radiactividad del recién fundado Instituto de Química Kaiser Wilhelm en Berlín-Dahlem (en lo que hoy es el edificio Hahn-Meitner de la Universidad Libre de Berlín ). Esto vino acompañado de un salario anual de 5.000 marcos (equivalentes a 29.000 euros en 2021). Además, recibió 66.000 marcos en 1914 (equivalentes a 369.000 euros en 2021) de Knöfler por el proceso del mesotorio, de los cuales dio el 10 por ciento a Meitner. El nuevo instituto fue inaugurado el 23 de octubre de 1912 en una ceremonia presidida por el káiser Guillermo II . [28] Al káiser se le mostraron sustancias radiactivas brillantes en una habitación oscura. [29]
El traslado a un nuevo lugar fue fortuito, ya que el taller de carpintería se había contaminado en gran medida por líquidos radiactivos que se habían derramado y gases radiactivos que se habían liberado y luego se habían desintegrado y depositado en forma de polvo radiactivo, lo que hacía imposible realizar mediciones sensibles. Para garantizar que sus nuevos laboratorios permanecieran limpios, Hahn y Meitner instituyeron procedimientos estrictos. Las mediciones químicas y físicas se realizaban en salas diferentes, las personas que manipulaban sustancias radiactivas tenían que seguir protocolos que incluían no estrechar las manos y se colgaban rollos de papel higiénico junto a cada teléfono y pomo de puerta. Las sustancias fuertemente radiactivas se almacenaban en el antiguo taller de carpintería y, más tarde, en una cámara de radio construida especialmente en los terrenos del instituto. [30]
Con un ingreso regular, Hahn ahora podía contemplar el matrimonio. En junio de 1911, mientras asistía a una conferencia en Stettin , Hahn conoció a Edith Junghans (1887-1968), una estudiante de la Escuela Real de Arte de Berlín . Se volvieron a ver en Berlín y se comprometieron en noviembre de 1912. El 22 de marzo de 1913, la pareja se casó en la ciudad natal de Edith, Stettin, donde su padre, Paul Ferdinand Junghans, era un oficial de la ley de alto rango y presidente del Parlamento de la ciudad hasta su muerte en 1915. Después de una luna de miel en Punta San Vigilio en el lago de Garda en Italia, visitaron Viena y luego Budapest, donde se alojaron con George de Hevesy . [31]
Su único hijo, Hanno Hahn , nació el 9 de abril de 1922. Durante la Segunda Guerra Mundial, se alistó en el ejército en 1942 y sirvió en el Frente Oriental como comandante de panzer. Perdió un brazo en combate. Después de la guerra se convirtió en historiador del arte e investigador de arquitectura (en la Hertziana de Roma), conocido por sus descubrimientos en la arquitectura cisterciense temprana del siglo XII. En agosto de 1960, durante un viaje de estudios en Francia, Hanno murió en un accidente automovilístico, junto con su esposa y asistente Ilse Hahn née Pletz. Dejaron un hijo de catorce años, Dietrich Hahn . [32]
En 1990, en memoria de Hanno e Ilse Hahn, se creó el Premio Hanno e Ilse Hahn por contribuciones destacadas a la historia del arte italiano para apoyar a los historiadores del arte jóvenes y talentosos. Se otorga cada dos años por la Biblioteca Hertziana – Instituto Max Planck de Historia del Arte en Roma. [33]
En julio de 1914, poco antes del estallido de la Primera Guerra Mundial , Hahn fue llamado de nuevo al servicio activo con el ejército en un regimiento de Landwehr . Marcharon a través de Bélgica, donde el pelotón que él comandaba estaba armado con ametralladoras capturadas. Fue galardonado con la Cruz de Hierro (2.ª clase) por su participación en la Primera Batalla de Ypres . Fue un alegre participante en la tregua de Navidad de 1914 y fue comisionado como teniente. [34] A mediados de enero de 1915, fue convocado para reunirse con el químico Fritz Haber , quien le explicó su plan para romper el punto muerto de la trinchera con gas cloro . Hahn planteó la cuestión de que la Convención de La Haya prohibía el uso de proyectiles que contuvieran gases venenosos, pero Haber explicó que los franceses ya habían iniciado la guerra química con granadas de gas lacrimógeno, y planeaba eludir la letra de la convención liberando gas desde cilindros en lugar de proyectiles. [35]
La nueva unidad de Haber se llamó Regimiento de Pioneros 35. Después de un breve entrenamiento en Berlín, Hahn, junto con los físicos James Franck y Gustav Hertz, fue enviado a Flandes nuevamente para explorar un sitio para un primer ataque con gas . No presenció el ataque porque él y Franck estaban fuera seleccionando una posición para el siguiente ataque. Transferidos a Polonia, en la Batalla de Bolimów el 12 de junio de 1915, lanzaron una mezcla de gas de cloro y fosgeno . Algunas tropas alemanas se mostraron reacias a avanzar cuando el gas comenzó a rebotar, por lo que Hahn los guió a través de la tierra de nadie . Fue testigo de la agonía de los rusos que habían envenenado e intentó reanimar a algunos con máscaras de gas sin éxito. Fue transferido a Berlín como conejillo de indias humano que probaba gases venenosos y máscaras de gas. En su siguiente intento el 7 de julio, el gas volvió a rebotar en las líneas alemanas y Hertz fue envenenado. Esta misión fue interrumpida por una misión en el frente de Flandes y, en 1916, por una misión en Verdún para introducir proyectiles cargados con fosgeno en el frente occidental . Luego, una vez más, estuvo buscando en ambos frentes sitios para ataques con gas. En diciembre de 1916 se unió a la nueva unidad de comando de gas en el Cuartel General Imperial. [35] [36]
Entre las operaciones, Hahn regresó a Berlín, donde pudo volver a su antiguo laboratorio y trabajar con Meitner, continuando con su investigación. En septiembre de 1917 fue uno de los tres oficiales, disfrazados con uniformes austríacos, enviados al frente de Isonzo en Italia para encontrar un lugar adecuado para un ataque, utilizando minenwerfers estriados de nuevo desarrollo que simultáneamente arrojaron cientos de contenedores de gas venenoso sobre objetivos enemigos. Eligieron un sitio donde las trincheras italianas estuvieran protegidas en un valle profundo para que persistiera una nube de gas. La siguiente batalla de Caporetto rompió las líneas italianas y las potencias centrales invadieron gran parte del norte de Italia. En 1918, la ofensiva alemana en el oeste atravesó las líneas de los Aliados después de una liberación masiva de gas de sus morteros. Ese verano, Hahn fue envenenado accidentalmente con fosgeno mientras probaba un nuevo modelo de máscara de gas. Al final de la guerra, estaba en el campo de batalla vestido de civil en una misión secreta para probar una olla que se calentaba y liberaba una nube de arsénico . [37] [35]
En 1913, los químicos Frederick Soddy y Kasimir Fajans observaron de forma independiente que la desintegración alfa hacía que los átomos descendieran dos lugares en la tabla periódica , mientras que la pérdida de dos partículas beta los devolvía a su posición original. En virtud de la reorganización resultante de la tabla periódica, el radio se colocó en el grupo II, el actinio en el grupo III, el torio en el grupo IV y el uranio en el grupo VI. Esto dejó un hueco entre el torio y el uranio. Soddy predijo que este elemento desconocido, al que se refirió (en honor a Dmitri Mendeleev ) como "ekatantalio", sería un emisor alfa con propiedades químicas similares al tantalio . No pasó mucho tiempo antes de que Fajans y Oswald Helmuth Göhring lo descubrieran como un producto de desintegración de un producto emisor beta del torio. Basándose en la ley de desplazamiento radiactivo de Fajans y Soddy , este era un isótopo del elemento faltante, al que llamaron "brevio" por su corta vida media. Sin embargo, era un emisor beta y, por lo tanto, no podía ser el isótopo madre del actinio. Tenía que ser otro isótopo del mismo elemento. [38]
Hahn y Meitner se propusieron encontrar el isótopo madre que faltaba. Desarrollaron una nueva técnica para separar el grupo del tantalio de la pechblenda , con la que esperaban que acelerara el aislamiento del nuevo isótopo. El trabajo se vio interrumpido por la Primera Guerra Mundial . Meitner se convirtió en enfermera de rayos X y trabajó en hospitales del ejército austríaco, pero regresó al Instituto Kaiser Wilhelm en octubre de 1916. Hahn se unió a la nueva unidad de comando de gas en el Cuartel General Imperial en Berlín en diciembre de 1916 después de viajar entre el frente occidental y oriental, Berlín y Leverkusen entre mediados de 1914 y fines de 1916. [36]
La mayoría de los estudiantes, ayudantes de laboratorio y técnicos habían sido llamados a filas, por lo que Hahn, que estuvo destinado en Berlín entre enero y septiembre de 1917, [39] y Meitner tuvieron que hacer todo por sí mismos. En diciembre de 1917, ella pudo aislar la sustancia y, tras más trabajos, pudo demostrar que efectivamente se trataba del isótopo faltante. Meitner presentó sus hallazgos y los de Hahn para su publicación en marzo de 1918 en la revista científica Physikalischen Zeitschrift bajo el título Die Muttersubstanz des Actiniums; Ein Neues Radioaktives Element von Langer Lebensdauer ("La sustancia madre del actinio; un nuevo elemento radiactivo con una larga vida útil"). [38] [40] Aunque Fajans y Göhring habían sido los primeros en descubrir el elemento, la costumbre exigía que un elemento estuviera representado por su isótopo más abundante y de vida más larga, y mientras que el brevio tenía una vida media de 1,7 minutos, el isótopo de Hahn y Meitner tenía una de 32.500 años. El nombre brevio ya no parecía apropiado. Fajans estuvo de acuerdo con que Meitner y Hahn llamaran al elemento " protoactinio ". [41] [42]
En junio de 1918, Soddy y John Cranston anunciaron que habían extraído una muestra del isótopo, pero a diferencia de Hahn y Meitner no pudieron describir sus características. Reconocieron la prioridad de Hahn y Meitner y aceptaron el nombre. [42] La conexión con el uranio siguió siendo un misterio, ya que ninguno de los isótopos conocidos del uranio se desintegraba en protactinio. Siguió sin resolverse hasta que se descubrió el isótopo madre, el uranio-235 , en 1929. [38] [40] Por su descubrimiento, Hahn y Meitner fueron nominados repetidamente para el Premio Nobel de Química en la década de 1920 por varios científicos, entre ellos Max Planck, Heinrich Goldschmidt y el propio Fajans. [43] [44] En 1949, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ( IUPAC ) nombró definitivamente al nuevo elemento protactinio y confirmó a Hahn y Meitner como descubridores. [45]
Con el descubrimiento del protactinio, se habían cartografiado la mayoría de las cadenas de desintegración del uranio. Cuando Hahn volvió a su trabajo después de la guerra, revisó sus resultados de 1914 y consideró algunas anomalías que se habían descartado o pasado por alto. Disolvió sales de uranio en una solución de ácido fluorhídrico con ácido tantálico . Primero se precipitó el tántalo en el mineral, luego el protactinio. Además del uranio X1 (torio-234) y el uranio X2 (protactinio-234), Hahn detectó trazas de una sustancia radiactiva con una vida media de entre 6 y 7 horas. Había un isótopo conocido por tener una vida media de 6,2 horas, el mesotorio II (actinio-228). Este no estaba en ninguna cadena de desintegración probable, pero podría haber sido una contaminación, ya que el Instituto Kaiser Wilhelm de Química había experimentado con él. En 1919, Hahn y Meitner demostraron que, cuando el actinio se trata con ácido fluorhídrico, permanece en el residuo insoluble. Como el mesotorio II era un isótopo del actinio, la sustancia no era mesotorio II, sino protactinio. [46] [47] Hahn estaba ahora tan seguro de haber encontrado algo que llamó a su nuevo isótopo "uranio Z". En febrero de 1921, publicó el primer informe sobre su descubrimiento. [48]
Hahn determinó que el uranio Z tenía una vida media de alrededor de 6,7 horas (con un margen de error del dos por ciento) y que cuando el uranio X1 se desintegraba, se convertía en uranio X2 aproximadamente el 99,75 por ciento de las veces, y en uranio Z aproximadamente el 0,25 por ciento de las veces. Descubrió que la proporción de uranio X respecto a uranio Z extraído de varios kilogramos de nitrato de uranilo permanecía constante a lo largo del tiempo, lo que indicaba firmemente que el uranio X era la madre del uranio Z. Para demostrarlo, Hahn obtuvo cien kilogramos de nitrato de uranilo; separar el uranio X de él llevó semanas. Descubrió que la vida media de la madre del uranio Z difería de la vida media conocida de 24 días del uranio X1 en no más de dos o tres días, pero no pudo obtener un valor más preciso. Hahn concluyó que el uranio Z y el uranio X2 eran ambos el mismo isótopo del protactinio ( protactinio-234 ), y ambos se desintegraban en uranio II ( uranio-234 ), pero con diferentes vidas medias. [46] [47] [49]
El uranio Z fue el primer ejemplo de isomería nuclear . Walther Gerlach comentó más tarde que se trataba de "un descubrimiento que no se comprendió en su momento pero que más tarde se volvió muy importante para la física nuclear". [27] No fue hasta 1936 que Carl Friedrich von Weizsäcker pudo proporcionar una explicación teórica del fenómeno. [50] [51] Por este descubrimiento, cuya importancia total fue reconocida por muy pocos, Hahn fue propuesto nuevamente para el Premio Nobel de Química por Bernhard Naunyn , Goldschmidt y Planck. [43]
En 1924, Hahn fue elegido miembro de pleno derecho de la Academia Prusiana de Ciencias en Berlín, por una votación de treinta bolas blancas contra dos negras. [52] Mientras seguía siendo el jefe de su propio departamento, se convirtió en subdirector del Instituto Kaiser Wilhelm de Química en 1924, y sucedió a Alfred Stock como director en 1928. [53] Meitner se convirtió en el director de la División de Radiactividad Física, mientras que Hahn encabezó la División de Radiactividad Química. [54] A principios de la década de 1920, creó una nueva línea de investigación. Utilizando el "método de emanación", que había desarrollado recientemente, y la "capacidad de emanación", fundó lo que se conoció como "radioquímica aplicada" para la investigación de cuestiones químicas y físico-químicas generales. En 1936, Cornell University Press publicó un libro en inglés (y más tarde en ruso) titulado Applied Radiochemistry , que contenía las conferencias dictadas por Hahn cuando era profesor visitante en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York , en 1933. Esta importante publicación tuvo una gran influencia en casi todos los químicos y físicos nucleares de los Estados Unidos, el Reino Unido, Francia y la Unión Soviética durante las décadas de 1930 y 1940. [55]
En 1966, Glenn T. Seaborg , codescubridor de muchos elementos transuránicos, escribió sobre este libro lo siguiente:
Cuando era un joven estudiante de posgrado en la Universidad de California en Berkeley, a mediados de los años 30, y en relación con nuestro trabajo con el plutonio unos años más tarde, utilicé su libro Applied Radiochemistry como mi biblia. Este libro se basaba en una serie de conferencias que el profesor Hahn había dado en Cornell en 1933; establecía las "leyes" para la coprecipitación de cantidades diminutas de materiales radiactivos cuando se precipitaban sustancias insolubles a partir de soluciones acuosas. Recuerdo haber leído y releído muchas veces cada palabra de estas leyes de coprecipitación, intentando extraer toda la orientación posible para nuestro trabajo y, tal vez, en mi celo, leyendo en ellas más de lo que el propio maestro había pretendido. Dudo que haya leído secciones de algún otro libro con más cuidado o con más frecuencia que las de Applied Radiochemistry de Hahn . De hecho, leí el volumen entero varias veces y recuerdo que mi principal decepción con él fue su extensión. Era demasiado corto. [55]
Se considera a Hahn el padre de la química nuclear, que surgió a partir de la radioquímica aplicada. [56] [57]
Fritz Strassmann había llegado al Instituto de Química Kaiser Wilhelm para estudiar con Hahn con el fin de mejorar sus perspectivas de empleo. Después de que el Partido Nazi (NSDAP) llegara al poder en Alemania en 1933, Strassmann rechazó una oferta lucrativa de empleo porque exigía formación política y afiliación al Partido Nazi. Más tarde, en lugar de convertirse en miembro de una organización controlada por los nazis, Strassmann renunció a la Sociedad de Químicos Alemanes cuando esta pasó a formar parte del Frente Laboral Alemán nazi . Como resultado, no pudo trabajar en la industria química ni recibir su habilitación, el requisito previo para un puesto académico. Meitner convenció a Hahn para que contratara a Strassmann como asistente. Pronto se le acreditaría como tercer colaborador en los documentos que producían, y a veces incluso aparecería en primer lugar. [58] [59]
Hahn pasó de febrero a junio de 1933 en Estados Unidos y Canadá como profesor visitante en la Universidad de Cornell . [60] Concedió una entrevista al Toronto Star Weekly en la que pintó un retrato halagador de Adolf Hitler :
No soy nazi, pero Hitler es la esperanza, la poderosa esperanza de la juventud alemana... Al menos 20 millones de personas lo veneran. Empezó siendo un don nadie y ya veis en qué se ha convertido en diez años... En cualquier caso, para la juventud, para la nación del futuro, Hitler es un héroe, un Führer, un santo... En su vida cotidiana es casi un santo. Nada de alcohol, ni siquiera tabaco, nada de carne, nada de mujeres. En una palabra: Hitler es un Cristo inequívoco. [61]
La ley de abril de 1933 para la restauración del servicio civil profesional prohibió a los judíos y comunistas ingresar a la academia. Meitner quedó exenta de su impacto porque era ciudadana austriaca en lugar de alemana. [62] Haber también estaba exento como veterano de la Primera Guerra Mundial, pero decidió renunciar a su puesto de director del Instituto Kaiser Wilhelm de Química Física y Electroquímica en protesta el 30 de abril de 1933, pero los directores de los otros Institutos Kaiser Wilhelm, incluso los judíos, cumplieron con la nueva ley, [63] que se aplicaba al KWS en su conjunto y a los institutos Kaiser Wilhelm con más del 50% de apoyo estatal, que eximía al KWI de Química. [64] Por lo tanto, Hahn no tuvo que despedir a ninguno de sus empleados a tiempo completo, pero como director interino del instituto de Haber, despidió a una cuarta parte de su personal, incluidos tres jefes de departamento. Gerhart Jander fue nombrado nuevo director del antiguo instituto de Haber y, irónicamente, lo reorientó hacia la investigación sobre guerra química. [65]
Como la mayoría de los directores de institutos del KWS, Haber había acumulado un gran fondo discrecional. Era su deseo que se distribuyera entre el personal despedido para facilitar su emigración. Hahn negoció un acuerdo por el cual el 10 por ciento de los fondos se asignaría a la gente de Haber y el resto al KWS, pero la Fundación Rockefeller insistió en que los fondos se utilizaran para su investigación científica original o, de lo contrario, se devolvieran. En agosto de 1933, los administradores del KWS fueron alertados de que varias cajas de equipo financiado por la Fundación Rockefeller estaban a punto de ser enviadas a Herbert Freundlich , uno de los jefes de departamento que Hahn había despedido, que ahora trabajaba en Inglaterra. Ernst Telschow , un miembro del Partido Nazi, estaba a cargo mientras Planck, el presidente del KWS desde 1930, estaba de vacaciones, y ordenó que se detuviera el envío. Hahn cumplió, pero no estuvo de acuerdo con la decisión con el argumento de que los fondos del extranjero no debían desviarse a la investigación militar, que el KWS estaba llevando a cabo cada vez más. Cuando Planck regresó de sus vacaciones, ordenó a Hahn que acelerara el envío. [66] [67]
Haber murió el 29 de enero de 1934. Se celebró un servicio conmemorativo en el primer aniversario de su muerte. A los profesores universitarios se les prohibió asistir, por lo que enviaron a sus esposas en su lugar. Hahn, Planck y Joseph Koeth asistieron y dieron discursos. [65] [68] El anciano Planck no buscó la reelección y fue sucedido en 1937 como presidente por Carl Bosch , ganador del Premio Nobel de Química y presidente del Consejo de IG Farben , una empresa que había financiado al Partido Nazi desde 1932. Telschow se convirtió en secretario del KWS. Era un partidario entusiasta de los nazis, pero también era leal a Hahn, siendo uno de sus antiguos estudiantes, y Hahn dio la bienvenida a su nombramiento. [69] [65] El asistente principal de Hahn, Otto Erbacher, se convirtió en el delegado del partido del KWI para la Química ( Vertrauensmann ). [70]
Mientras Hahn estaba en América del Norte en 1905-1906, su atención se había visto atraída por un mineral parecido a la mica de Manitoba que contenía rubidio . Había estudiado la desintegración radiactiva del rubidio-87 y había estimado su vida media en 2 x 10 11 años. Se le ocurrió que al comparar la cantidad de estroncio en el mineral (que alguna vez había sido rubidio) con la del rubidio restante, podría medir la edad del mineral, suponiendo que su cálculo original de la vida media fuera razonablemente preciso. Este sería un método de datación superior al estudio de la desintegración del uranio, porque parte del uranio se convierte en helio, que luego se escapa, lo que da como resultado rocas que parecen más jóvenes de lo que realmente eran. Jacob Papish ayudó a Hahn a obtener varios kilogramos del mineral. [71]
En 1937, Strassmann y Ernst Walling extrajeron 253,4 miligramos de carbonato de estroncio de 1.012 gramos del mineral, todo el cual era el isótopo estroncio-87 , lo que indica que todo se había producido a partir de la desintegración radiactiva del rubidio-87. La edad del mineral se había estimado en 1.975 millones de años a partir de minerales de uranio en el mismo depósito, lo que implicaba que la vida media del rubidio-87 era de 2,3 x 10 11 años: bastante cerca del cálculo original de Hahn. [72] [73] La datación por rubidio-estroncio se convirtió en una técnica ampliamente utilizada para datar rocas en la década de 1950, cuando la espectrometría de masas se volvió común. [74]
Después de que James Chadwick descubriera el neutrón en 1932, [77] Irène Curie y Frédéric Joliot irradiaron papel de aluminio con partículas alfa. Descubrieron que esto da como resultado un isótopo radiactivo de vida corta del fósforo . Observaron que la emisión de positrones continuaba después de que cesaran las emisiones de neutrones. No solo habían descubierto una nueva forma de desintegración radiactiva, sino que habían transmutado un elemento en un isótopo radiactivo hasta entonces desconocido de otro, induciendo así radiactividad donde antes no la había. La radioquímica ya no se limitaba a ciertos elementos pesados, sino que se extendía a toda la tabla periódica. [78] [79] Chadwick observó que, al ser eléctricamente neutros, los neutrones podían penetrar el núcleo atómico con mayor facilidad que los protones o las partículas alfa. [80] Enrico Fermi y sus colegas en Roma retomaron esta idea [81] y comenzaron a irradiar elementos con neutrones. [82]
La ley de desplazamiento radiactivo de Fajans y Soddy decía que la desintegración beta hace que los isótopos suban un elemento en la tabla periódica, y la desintegración alfa hace que suban dos. Cuando el grupo de Fermi bombardeó átomos de uranio con neutrones, encontraron una mezcla compleja de vidas medias. Por lo tanto, Fermi concluyó que se habían creado los nuevos elementos con números atómicos mayores de 92 (conocidos como elementos transuránicos ). [82] Meitner y Hahn no habían colaborado durante muchos años, pero Meitner estaba ansioso por investigar los resultados de Fermi. Hahn, inicialmente, no lo estaba, pero cambió de opinión cuando Aristid von Grosse sugirió que lo que Fermi había encontrado era un isótopo de protactinio. [83] "La única pregunta", escribió Hahn más tarde, "parecía ser si Fermi había encontrado isótopos de elementos transuránicos, o isótopos del elemento inmediatamente inferior, el protactinio. En ese momento, Lise Meitner y yo decidimos repetir los experimentos de Fermi para averiguar si el isótopo de 13 minutos era un isótopo de protactinio o no. Fue una decisión lógica, habiendo sido los descubridores del protactinio". [84]
Entre 1934 y 1938, Hahn, Meitner y Strassmann encontraron una gran cantidad de productos de transmutación radiactivos, todos los cuales consideraron transuránicos. [85] En ese momento, la existencia de actínidos aún no estaba establecida, y se creía erróneamente que el uranio era un elemento del grupo 6 similar al tungsteno . De ello se dedujo que los primeros elementos transuránicos serían similares a los elementos del grupo 7 a 10, es decir, el renio y los platinoides . Establecieron la presencia de múltiples isótopos de al menos cuatro de esos elementos, y (erróneamente) los identificaron como elementos con números atómicos del 93 al 96. Fueron los primeros científicos en medir la vida media de 23 minutos del uranio-239 y establecer químicamente que era un isótopo del uranio, pero no pudieron continuar este trabajo hasta su conclusión lógica e identificar el elemento real 93. [86] Identificaron diez vidas medias diferentes, con distintos grados de certeza. Para explicarlos, Meitner tuvo que plantear la hipótesis de una nueva clase de reacción y la desintegración alfa del uranio, ninguna de las cuales había sido descrita antes y para la cual faltaban pruebas físicas. Hahn y Strassmann perfeccionaron sus procedimientos químicos, mientras que Meitner ideó nuevos experimentos para arrojar más luz sobre los procesos de reacción. [86]
En mayo de 1937, publicaron informes paralelos, uno en el Zeitschrift für Physik con Meitner como autora principal, y otro en el Chemische Berichte con Hahn como autor principal. [86] [87] [88] Hahn concluyó el suyo afirmando enfáticamente: Vor allem steht ihre chemische Verschiedenheit von allen bisher bekannten Elementen außerhalb jeder Diskussion ("Sobre todo, su distinción química de todos los elementos conocidos previamente no necesita más discusión"). [88] Sin embargo, Meitner estaba cada vez más insegura. Consideró la posibilidad de que las reacciones fueran de diferentes isótopos de uranio; se conocían tres: uranio-238, uranio-235 y uranio-234. Sin embargo, cuando calculó la sección eficaz de neutrones , era demasiado grande para ser cualquier otra cosa que el isótopo más abundante, el uranio-238. Concluyó que debía tratarse de otro caso de isomería nuclear que Hahn había descubierto en el protactinio. Por lo tanto, terminó su informe con una nota muy diferente a la de Hahn, informando que: También miissen die ProzesSe Einfangprozesse des Uran 238 sein, was zu drei isomeren Kernen Uran 239 fiihrt. Dieses Ergebnis ist mit den bisherigen Kernvorstellungen sehr schwer in Ubereinstimmung zu Bringen ("El proceso debe ser la captura de neutrones por el uranio-238, lo que conduce a tres núcleos isoméricos de uranio-239. Este resultado es muy difícil de conciliar con los conceptos actuales del núcleo") .
Con el Anschluss , la anexión de Austria por parte de Alemania el 12 de marzo de 1938, Meitner perdió su ciudadanía austriaca [90] y huyó a Suecia. Llevaba sólo un poco de dinero, pero antes de irse, Hahn le dio un anillo de diamantes que había heredado de su madre [91] . Meitner continuó comunicándose con Hahn por correo. A fines de 1938, Hahn y Strassmann encontraron evidencia de isótopos de un metal alcalinotérreo en su muestra. Encontrar un metal del grupo 2 fue problemático, porque no encajaba lógicamente con los otros elementos encontrados hasta el momento. Hahn inicialmente sospechó que se trataba de radio, producido al separar dos partículas alfa del núcleo de uranio, pero separar dos partículas alfa mediante este proceso era poco probable. La idea de convertir el uranio en bario (eliminando alrededor de 100 nucleones) se consideró absurda [92] .
Durante una visita a Copenhague el 10 de noviembre, Hahn discutió estos resultados con Niels Bohr , Meitner y Otto Robert Frisch . [92] Los refinamientos posteriores de la técnica, que condujeron al experimento decisivo del 16 y 17 de diciembre de 1938, produjeron resultados desconcertantes: los tres isótopos se comportaron consistentemente no como radio, sino como bario. Hahn, que no informó a los físicos de su instituto, describió los resultados exclusivamente en una carta a Meitner el 19 de diciembre:
Cada vez estamos más cerca de la terrible conclusión de que nuestros isótopos Ra no se comportan como Ra, sino como Ba... Tal vez se te ocurra una explicación fantástica. Nosotros mismos sabemos que no puede desintegrarse en Ba. Ahora queremos comprobar si los isótopos Ac derivados del "Ra" se comportan no como Ac, sino como La. [93]
En su respuesta, Meitner estuvo de acuerdo: "En este momento, la interpretación de una ruptura tan completa me parece muy difícil, pero en física nuclear hemos experimentado tantas sorpresas que no se puede decir incondicionalmente: 'es imposible'". El 22 de diciembre de 1938, Hahn envió un manuscrito a Naturwissenschaften informando de sus resultados radioquímicos, que se publicaron el 6 de enero de 1939. [94] El 27 de diciembre, Hahn telefoneó al editor de Naturwissenschaften y solicitó una adición al artículo, especulando que algunos elementos del grupo del platino observados previamente en el uranio irradiado, que originalmente se interpretaron como elementos transuránicos, podrían de hecho ser tecnecio (entonces llamado "masurio"), creyendo erróneamente que las masas atómicas tenían que sumarse en lugar de los números atómicos . En enero de 1939, estaba suficientemente convencido de la formación de elementos ligeros que publicó una nueva revisión del artículo, retractándose de las afirmaciones anteriores de haber observado elementos transuránicos y vecinos del uranio. [95]
Como químico, Hahn era reacio a proponer un descubrimiento revolucionario en física, pero Meitner y Frisch elaboraron una interpretación teórica de la fisión nuclear , un término apropiado por Frisch de la biología. En enero y febrero publicaron dos artículos discutiendo y confirmando experimentalmente su teoría. [96] [97] [98] En su segunda publicación sobre la fisión nuclear, Hahn y Strassmann utilizaron el término Uranspaltung (fisión de uranio) por primera vez, y predijeron la existencia y liberación de neutrones adicionales durante el proceso de fisión, abriendo la posibilidad de una reacción nuclear en cadena . [99] Así lo demostraron Frédéric Joliot y su equipo en marzo de 1939. [100] Edwin McMillan y Philip Abelson utilizaron el ciclotrón del Laboratorio de Radiación de Berkeley para bombardear uranio con neutrones, y pudieron identificar un isótopo con una vida media de 23 minutos que era hijo del uranio-239, y por lo tanto el verdadero elemento 93, al que llamaron neptunio . [101] "Ahí va un Premio Nobel", comentó Hahn. [102]
En el Instituto de Química Kaiser Wilhelm, Kurt Starke produjo de forma independiente el elemento 93, utilizando únicamente las fuentes de neutrones débiles disponibles allí. Hahn y Strassmann comenzaron entonces a investigar sus propiedades químicas. [103] Sabían que debería desintegrarse en el verdadero elemento 94 , que según la última versión del modelo de gota líquida del núcleo propuesto por Bohr y John Archibald Wheeler , sería incluso más fisible que el uranio-235, pero no pudieron detectar su desintegración radiactiva. Concluyeron que debía tener una vida media extremadamente larga, tal vez millones de años. [101] Parte del problema era que todavía creían que el elemento 94 era un platinoide, lo que confundía sus intentos de separación química. [103]
El 24 de abril de 1939, Paul Harteck y su asistente, Wilhelm Groth , habían escrito al Alto Mando de las Fuerzas Armadas (OKW), alertándolo sobre la posibilidad del desarrollo de una bomba atómica . En respuesta, la Rama de Armas del Ejército (HWA) había establecido una sección de física bajo el mando del físico nuclear Kurt Diebner . Después de que estallara la Segunda Guerra Mundial el 1 de septiembre de 1939, la HWA pasó a controlar el programa alemán de armas nucleares . A partir de entonces, Hahn participó en una serie incesante de reuniones relacionadas con el proyecto. Después de que el director del Instituto Kaiser Wilhelm de Física, Peter Debye , partiera a los Estados Unidos en 1940 y nunca regresara, Diebner fue instalado como su director. [104] Hahn informó a la HWA sobre el progreso de su investigación. Junto con sus ayudantes, Hans-Joachim Born , Siegfried Flügge , Hans Götte, Walter Seelmann-Eggebert y Strassmann, catalogó alrededor de cien isótopos de productos de fisión . También investigaron los medios de separación de isótopos; la química del elemento 93; y los métodos para purificar óxidos y sales de uranio. [105]
En la noche del 15 de febrero de 1944, el edificio del Instituto de Química Kaiser Wilhelm fue alcanzado por una bomba. [105] La oficina de Hahn fue destruida, junto con su correspondencia con Rutherford y otros investigadores, y muchas de sus posesiones personales. [106] [107] La oficina era el objetivo previsto de la redada, que había sido ordenada por el general de brigada Leslie Groves , el director del Proyecto Manhattan , con la esperanza de interrumpir el proyecto de uranio alemán. [108] Albert Speer , el Ministro del Reich de Armamento y Producción de Guerra , dispuso que el instituto se trasladara a Tailfingen en el sur de Alemania. Todo el trabajo en Berlín cesó en julio. Hahn y su familia se mudaron a la casa de un fabricante textil allí. [106] [107]
La vida se volvió precaria para aquellos casados con mujeres judías. Uno de ellos fue Philipp Hoernes, un químico que trabajaba para Auergesellschaft , la empresa que extraía el mineral de uranio utilizado en el proyecto. Después de que la empresa lo despidiera en 1944, Hoernes se enfrentó a ser reclutado para trabajos forzados . A la edad de 60 años, era dudoso que sobreviviera. Hahn y Nikolaus Riehl organizaron que Hoernes trabajara en el Instituto de Química Kaiser Wilhelm, alegando que su trabajo era esencial para el proyecto de uranio y que el uranio era altamente tóxico, lo que dificultaba encontrar personas para trabajar con él. Hahn era consciente de que el mineral de uranio era bastante seguro en el laboratorio, aunque no tanto para las 2.000 trabajadoras esclavas del campo de concentración de Sachsenhausen que lo extraían en Oranienburg . Otro físico con una esposa judía fue Heinrich Rausch von Traubenberg . Hahn certificó que su trabajo era importante para el esfuerzo de guerra y que su esposa Maria, que tenía un doctorado en física, era requerida como su asistente. Después de su muerte el 19 de septiembre de 1944, Maria se enfrentó a ser enviada a un campo de concentración. Hahn montó una campaña de lobby para lograr su liberación, pero sin éxito, y fue enviada al gueto de Theresienstadt en enero de 1945. Sobrevivió a la guerra y se reunió con sus hijas en Inglaterra después de la guerra. [109] [110]
El 25 de abril de 1945, una fuerza de tarea blindada de la Misión Alsos británica/estadounidense llegó a Tailfingen y rodeó el Instituto de Química Kaiser Wilhelm. Se informó a Hahn de que estaba bajo arresto. Cuando se le preguntó sobre los informes relacionados con su trabajo secreto sobre el uranio, Hahn respondió: "Los tengo todos aquí", y entregó 150 informes. Fue llevado a Hechingen , donde se unió a Erich Bagge , Horst Korsching , Max von Laue , Carl Friedrich von Weizsäcker y Karl Wirtz . Luego fueron llevados a un castillo en ruinas en Versalles , donde se enteraron de la firma del Acta de Rendición alemana en Reims el 7 de mayo. Durante los días siguientes se les unieron Kurt Diebner, Walther Gerlach, Paul Harteck y Werner Heisenberg . [111] [112] [113] Todos eran físicos excepto Hahn y Harteck, que eran químicos, y todos habían trabajado en el programa de armas nucleares alemán excepto von Laue, aunque él estaba muy al tanto de ello. [114]
Los trasladaron al Château de Facqueval en Modave , Bélgica, donde Hahn utilizó el tiempo para trabajar en sus memorias y luego, el 3 de julio, volaron a Inglaterra. Llegaron a Farm Hall , Godmanchester , cerca de Cambridge , el 3 de julio. Mientras estuvieron allí, todas sus conversaciones, en interiores y exteriores, fueron grabadas de forma encubierta con micrófonos ocultos. Se les dieron periódicos británicos, que Hahn pudo leer. Se sintió muy perturbado por sus informes sobre la Conferencia de Potsdam , donde se cedió territorio alemán a Polonia y la URSS. En agosto de 1945, los científicos alemanes fueron informados del bombardeo atómico de Hiroshima . Hasta este punto, los científicos, excepto Harteck, estaban completamente seguros de que su proyecto estaba más avanzado que cualquier otro en otros países, y el científico jefe de la Misión Alsos, Samuel Goudsmit , no hizo nada para corregir esta impresión. Ahora, de repente, se hizo evidente el motivo de su encarcelamiento en Farm Hall. [114] [115] [116] [117]
Cuando se recuperaron del shock del anuncio, comenzaron a racionalizar lo que había sucedido. Hahn señaló que estaba contento de que no hubieran tenido éxito, y von Weizsäcker sugirió que debían alegar que no habían querido hacerlo. Redactaron un memorándum sobre el proyecto, señalando que la fisión fue descubierta por Hahn y Strassmann. La revelación de que Nagasaki había sido destruida por una bomba de plutonio fue otro shock, ya que significaba que los Aliados no solo habían podido realizar con éxito el enriquecimiento de uranio , sino que también habían dominado la tecnología de los reactores nucleares . El memorándum se convirtió en el primer borrador de una apología de posguerra. La idea de que Alemania había perdido la guerra porque sus científicos eran moralmente superiores era tan escandalosa como increíble, pero tocó una fibra sensible en la academia alemana de posguerra. [118] Enfureció a Goudsmit, cuyos padres habían sido asesinados en Auschwitz . [119] El 3 de enero de 1946, exactamente seis meses después de su llegada a Farm Hall, al grupo se le permitió regresar a Alemania. [120] Hahn, Heisenberg, von Laue y von Weizsäcker fueron llevados a Gotinga , que estaba controlada por las autoridades de ocupación británicas. [121]
El 16 de noviembre de 1945, la Real Academia Sueca de Ciencias anunció que Hahn había sido galardonado con el Premio Nobel de Química de 1944 "por su descubrimiento de la fisión de núcleos atómicos pesados". [122] [123] Hahn todavía estaba en Farm Hall cuando se hizo el anuncio; por lo tanto, su paradero era un secreto y fue imposible para el comité Nobel enviarle un telegrama de felicitación. En cambio, se enteró de su premio el 18 de noviembre a través del Daily Telegraph . [124] Sus compañeros científicos internados celebraron su premio dando discursos, haciendo bromas y componiendo canciones. [125]
Hahn había sido nominado para los premios Nobel de química y física muchas veces incluso antes del descubrimiento de la fisión nuclear. Varias más le siguieron por el descubrimiento de la fisión. [43] Las nominaciones al premio Nobel fueron examinadas por comités de cinco, uno para cada premio. Aunque Hahn y Meitner recibieron nominaciones para física, la radiactividad y los elementos radiactivos tradicionalmente se habían considerado como el dominio de la química, y por eso el Comité Nobel de Química evaluó las nominaciones. El comité recibió informes de Theodor Svedberg y Arne Westgren . Estos químicos estaban impresionados por el trabajo de Hahn, pero sentían que el de Meitner y Frisch no era extraordinario, y no entendían por qué la comunidad de la física consideraba que su trabajo era seminal. En cuanto a Strassmann, aunque su nombre estaba en los documentos, había una política de larga data de otorgar premios al científico más veterano de una colaboración. Por lo tanto, el comité recomendó que solo a Hahn se le diera el premio de química. [126]
Bajo el régimen nazi, a los alemanes se les había prohibido aceptar premios Nobel después de que el Premio Nobel de la Paz fuera otorgado a Carl von Ossietzky en 1936. [127] Por lo tanto, la recomendación del Comité Nobel de Química fue rechazada por la Real Academia Sueca de Ciencias en 1944, que también decidió aplazar el premio por un año. Cuando la Academia reconsideró el premio en septiembre de 1945, la guerra había terminado y, por lo tanto, el boicot alemán había terminado. Además, el comité de química ahora se había vuelto más cauteloso, ya que era evidente que se habían realizado muchas investigaciones en secreto en los Estados Unidos, y sugirió aplazarlo por otro año, pero la Academia fue influenciada por Göran Liljestrand , quien argumentó que era importante para la Academia afirmar su independencia de los Aliados de la Segunda Guerra Mundial y otorgar el premio a un alemán, como lo había hecho después de la Primera Guerra Mundial cuando se lo había otorgado a Fritz Haber. Por lo tanto, Hahn se convirtió en el único destinatario del Premio Nobel de Química de 1944. [126]
La invitación para asistir a las festividades del Nobel fue transmitida a través de la Embajada británica en Estocolmo. [128] El 4 de diciembre, Hahn fue persuadido por dos de sus captores Alsos, el teniente coronel estadounidense Horace K. Calvert y el teniente comandante británico Eric Welsh , para que escribiera una carta al comité Nobel aceptando el premio pero declarando que no podría asistir a la ceremonia de entrega de premios el 10 de diciembre ya que sus captores no le permitirían salir de Farm Hall. Cuando Hahn protestó, Welsh le recordó que Alemania había perdido la guerra. [129] Según los estatutos de la Fundación Nobel, Hahn tenía seis meses para pronunciar la conferencia del Premio Nobel y hasta el 1 de octubre de 1946 para cobrar el cheque de 150.000 coronas suecas . [130] [131]
Hahn fue repatriado de Farm Hall el 3 de enero de 1946, pero pronto se hizo evidente que las dificultades para obtener el permiso de viaje del gobierno británico significaban que no podría viajar a Suecia antes de diciembre de 1946. En consecuencia, la Academia de Ciencias y la Fundación Nobel obtuvieron una extensión del gobierno sueco. [131] Hahn asistió al año siguiente de recibir el premio. El 10 de diciembre de 1946, aniversario de la muerte de Alfred Nobel , el rey Gustavo V de Suecia le entregó su medalla y diploma del Premio Nobel. [123] [131] [132] Hahn le dio 10.000 coronas de su premio a Strassmann, quien se negó a usarlo. [132] [133]
El suicidio de Albert Vögler el 14 de abril de 1945 dejó al KWS sin presidente. [53] El químico británico Bertie Blount fue puesto a cargo de sus asuntos mientras los aliados decidían qué hacer con él, y decidió instalar a Max Planck como presidente interino. Ahora con 87 años, Planck estaba en la pequeña ciudad de Rogätz , en un área que los estadounidenses se preparaban para entregar a la Unión Soviética . El astrónomo holandés Gerard Kuiper de la Misión Alsos fue a buscar a Planck en un jeep y lo llevó a Gotinga el 16 de mayo. [134] [135] Planck le escribió a Hahn, que todavía estaba cautivo en Inglaterra, el 25 de julio, y le informó que los directores del KWS habían votado para convertirlo en el próximo presidente, y le preguntó si aceptaría el puesto. [53] Hahn no recibió la carta hasta septiembre y no pensó que fuera una buena elección, pues se consideraba un mal negociador, pero sus colegas lo convencieron de que aceptara. Después de su regreso a Alemania, asumió el cargo el 1 de abril de 1946. [136] [137]
La Ley Nº 25 del Consejo de Control Aliado sobre el control de la investigación científica del 29 de abril de 1946 restringió a los científicos alemanes a realizar solo investigación básica, [53] y el 11 de julio el Consejo de Control Aliado disolvió el KWS por insistencia de los estadounidenses, [138] que consideraban que había estado demasiado cerca del régimen nacionalsocialista y era una amenaza para la paz mundial. [139] Sin embargo, los británicos, que habían votado en contra de la disolución, fueron más comprensivos y ofrecieron dejar que la Sociedad Kaiser Wilhelm continuara en la Zona Británica , con una condición: que se cambiara el nombre. Hahn y Heisenberg estaban angustiados ante esta perspectiva. Para ellos era una marca internacional que representaba la independencia política y la investigación científica del más alto orden. Hahn señaló que se había sugerido que se cambiara el nombre durante la República de Weimar , pero se había persuadido al Partido Socialdemócrata de Alemania de no hacerlo. [140] Para Hahn, el nombre representaba los buenos viejos tiempos del Imperio Alemán , por autoritario y antidemocrático que fuera, antes de la odiada República de Weimar. [141] Heisenberg pidió apoyo a Niels Bohr, pero Bohr recomendó que se cambiara el nombre. [140] Lise Meitner le escribió a Hahn, explicándole que:
Fuera de Alemania se considera tan evidente que la tradición de la época del Káiser Guillermo ha sido desastrosa y que es deseable cambiar el nombre del KWS, que nadie comprende la resistencia contra ello. La idea de que los alemanes son el pueblo elegido y tienen derecho a utilizar todos los medios para subordinar al pueblo "inferior" ha sido expresada una y otra vez por historiadores, filósofos y políticos y, finalmente, los nazis intentaron traducirla en hechos... Las mejores personas entre los ingleses y los americanos desean que los mejores alemanes comprendan que hay que romper definitivamente con esta tradición, que ha traído al mundo entero y a la propia Alemania la mayor desgracia. Y como una pequeña señal de comprensión alemana, el nombre del KWS debería cambiarse. ¿Qué tiene de especial un nombre, si se trata de la existencia de Alemania y, por lo tanto, de Europa? [142]
En septiembre de 1946, se estableció una nueva Sociedad Max Planck en Bad Driburg en la Zona Británica. [139] El 26 de febrero de 1948, después de que las zonas estadounidense y británica se fusionaran en Bizonia , se disolvió para dar paso a la Sociedad Max Planck , con Hahn como presidente fundador. Se hizo cargo de los 29 institutos de la antigua Sociedad Kaiser Wilhelm que estaban ubicados en las zonas británica y estadounidense. Cuando se formó la República Federal de Alemania (o Alemania Occidental) en 1949, los cinco institutos ubicados en la zona francesa se unieron a ellos. [143] El Instituto Kaiser Wilhelm de Química, ahora bajo Strassmann, construyó y renovó un nuevo alojamiento en Maguncia , pero el trabajo avanzó lentamente y no se trasladó de Tailfingen hasta 1949. [144] La insistencia de Hahn en retener a Telschow como secretario general casi provocó una rebelión contra su presidencia. [145] En sus esfuerzos por reconstruir la ciencia alemana, Hahn fue generoso al emitir persilschein (certificados de encubrimiento), escribiendo uno para Gottfried von Droste , quien se había unido a la Sturmabteilung (SA) en 1933 y al NSDAP en 1937, y vistió su uniforme de la SA en el Instituto Kaiser Wilhelm de Química, [146] y para Heinrich Hörlein y Fritz ter Meer de IG Farben. [147] Hahn sirvió como presidente de la Sociedad Max Planck hasta 1960, y logró recuperar el renombre que una vez había disfrutado la Sociedad Kaiser Wilhelm. Se fundaron nuevos institutos y se ampliaron los antiguos, el presupuesto aumentó de 12 millones de marcos alemanes en 1949 (equivalentes a 32 millones de euros en 2021) a 47 millones en 1960 (equivalentes a 115 millones de euros en 2021), y la plantilla creció de 1.400 a casi 3.000 personas. [53]
Después de la Segunda Guerra Mundial, Hahn se manifestó firmemente en contra del uso de la energía nuclear con fines militares. Consideraba que la aplicación de sus descubrimientos científicos a tales fines era un mal uso, o incluso un crimen. El historiador Lawrence Badash escribió: "Su reconocimiento durante la guerra de la perversión de la ciencia para la construcción de armas, y su actividad de posguerra en la planificación de la dirección de los esfuerzos científicos de su país lo inclinaron cada vez más a ser un portavoz de la responsabilidad social". [148]
A principios de 1954, escribió el artículo «Cobalto 60: ¿peligro o bendición para la humanidad?», sobre el mal uso de la energía atómica, que fue ampliamente reimpreso y transmitido por radio en Alemania, Noruega, Austria y Dinamarca, y en una versión en inglés en todo el mundo a través de la BBC. La reacción internacional fue alentadora. [149] Al año siguiente, inició y organizó la Declaración de Mainau de 1955, en la que él y otros ganadores internacionales del Premio Nobel llamaron la atención sobre los peligros de las armas atómicas y advirtieron urgentemente a las naciones del mundo contra el uso de la «fuerza como último recurso», y que se publicó una semana después del Manifiesto Russell-Einstein similar . En 1956, Hahn repitió su llamamiento con la firma de 52 de sus colegas Nobel de todas partes del mundo. [150]
Hahn también fue instrumental y uno de los autores del Manifiesto de Göttingen del 13 de abril de 1957, en el que, junto con 17 científicos atómicos alemanes destacados, protestó contra una propuesta de armamento nuclear de las fuerzas armadas de Alemania Occidental ( Bundeswehr ). [151] Esto resultó en que Hahn recibiera una invitación para reunirse con el Canciller de Alemania , Konrad Adenauer y otros altos funcionarios, incluido el Ministro de Defensa, Franz Josef Strauss , y los generales Hans Speidel y Adolf Heusinger (quienes habían sido generales en la era nazi). Los dos generales argumentaron que la Bundeswehr necesitaba armas nucleares, y Adenauer aceptó su consejo. Se redactó un comunicado que decía que la República Federal no fabricaba armas nucleares y no pediría a sus científicos que lo hicieran. [152] En cambio, las fuerzas alemanas estaban equipadas con armas nucleares estadounidenses. [153]
El 13 de noviembre de 1957, en el Konzerthaus (sala de conciertos) de Viena , Hahn advirtió de los «peligros de los experimentos con bombas atómicas y nucleares» y declaró que «hoy en día la guerra ya no es un medio político: sólo destruirá a todos los países del mundo». Su discurso, que fue muy aclamado, fue transmitido internacionalmente por la radio austriaca Österreichischer Rundfunk (ÖR). El 28 de diciembre de 1957, Hahn repitió su llamamiento en una traducción al inglés para la radio búlgara de Sofía , que se emitió en todos los estados del Pacto de Varsovia . [154] [155]
En 1959, Hahn cofundó en Berlín la Federación de Científicos Alemanes (VDW), una organización no gubernamental comprometida con el ideal de una ciencia responsable. Los miembros de la Federación se sienten comprometidos a tener en cuenta las posibles implicaciones militares, políticas y económicas y las posibilidades de un mal uso de la energía atómica al llevar a cabo su investigación científica y su enseñanza. Con los resultados de su trabajo interdisciplinario, la VDW no sólo se dirige al público en general, sino también a los que toman las decisiones en todos los niveles de la política y la sociedad. [156] Hasta su muerte, Otto Hahn nunca se cansó de advertir sobre los peligros de la carrera armamentista nuclear entre las grandes potencias y de la contaminación radiactiva del planeta. [157] Lawrence Badash escribió:
Lo importante no es que los científicos puedan estar en desacuerdo sobre cuál es su responsabilidad hacia la sociedad, sino que sean conscientes de que existe una responsabilidad, la manifiesten abiertamente y, cuando lo hagan, esperen influir en las políticas. Otto Hahn, al parecer, fue incluso más que un simple ejemplo de esta evolución conceptual del siglo XX; fue un líder en el proceso. [158]
Fue uno de los firmantes del acuerdo para convocar una convención para redactar una constitución mundial . [159] [160] Como resultado, por primera vez en la historia de la humanidad, una Asamblea Constituyente Mundial se reunió para redactar y adoptar una Constitución para la Federación de la Tierra . [161]
En octubre de 1951, un inventor descontento le disparó por la espalda a Hahn, en 1952 resultó herido en un accidente automovilístico y en 1953 sufrió un infarto leve. En 1962 publicó un libro, Vom Radiothor zur Uranspaltung ( Del radiothor a la fisión del uranio ). Fue publicado en inglés en 1966 con el título Otto Hahn: A Scientific Autobiography , con una introducción de Glenn Seaborg. El éxito de este libro puede haberlo impulsado a escribir otra autobiografía más completa, Otto Hahn. Mein Leben , pero antes de que pudiera publicarse, se fracturó una de las vértebras del cuello al salir de un automóvil. Poco a poco se fue debilitando y murió en Gotinga el 28 de julio de 1968. Su esposa Edith lo sobrevivió solo quince días. [162] Fue enterrado en el Stadtfriedhof de Gotinga. [163] Al día siguiente de su muerte, la Sociedad Max Planck publicó el siguiente obituario en los principales periódicos de Alemania, Austria y Suiza:
El 28 de julio, a los 90 años de edad, falleció nuestro Presidente Honorario Otto Hahn. Su nombre quedará grabado en la historia de la humanidad como el fundador de la era atómica . Alemania y el mundo han perdido en él a un erudito que se distinguió en igual medida por su integridad y humildad personal. La Sociedad Max Planck llora a su fundador, que continuó las tareas y tradiciones de la Sociedad Kaiser Wilhelm después de la guerra, y también llora a un ser humano bueno y muy querido, que vivirá en la memoria de todos los que tuvieron la oportunidad de conocerlo. Su obra continuará. Lo recordamos con profunda gratitud y admiración. [164]
Fritz Strassmann escribió:
Son pocos los que han podido estar cerca de Otto Hahn. Su comportamiento era para él completamente natural, pero para las generaciones futuras servirá de modelo, independientemente de que se admire en la actitud de Otto Hahn su sentido de responsabilidad humano y científico o su coraje personal. [165]
Otto Robert Frisch recordó:
Hahn siguió siendo modesto e informal toda su vida. Su franqueza cautivadora, su bondad infalible, su buen sentido común y su humor pícaro serán recordados por sus numerosos amigos en todo el mundo. [166]
La Royal Society de Londres escribió en un obituario:
Fue notable cómo, después de la guerra, este científico más bien modesto que había pasado toda su vida en el laboratorio, se convirtió en un administrador eficaz y una figura pública importante en Alemania. Hahn, famoso por ser el descubridor de la fisión nuclear, era respetado y confiable por sus cualidades humanas, su sencillez de modales, su honestidad transparente, su sentido común y su lealtad. [167]
Durante su vida, Hahn recibió órdenes, medallas, premios científicos y becas de academias, sociedades e instituciones de todo el mundo. A finales de 1999, la revista de noticias alemana Focus publicó una encuesta a 500 científicos, ingenieros y médicos de primera línea sobre los científicos más importantes del siglo XX. En esta encuesta, Hahn fue elegido en tercer lugar (con 81 puntos), después de los físicos teóricos Albert Einstein y Max Planck, y, por lo tanto, el químico más importante de su tiempo. [168]
Además del Premio Nobel de Química ( 1944 ), Hahn recibió:
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Hahn se convirtió en presidente honorario de la Sociedad Max Planck en 1962. [173]
Fue miembro honorario del University College de Londres, [175]
Los objetos que llevan el nombre de Hahn incluyen:
En varias ocasiones se hicieron propuestas, primero en 1971 por parte de químicos estadounidenses, de que el elemento 105 recién sintetizado se llamara hahnio en honor a Hahn, pero en 1997 la IUPAC lo denominó dubnio , en honor al centro de investigación ruso en Dubna . En 1992, un equipo de investigación alemán descubrió el elemento 108 y propuso el nombre hassio (en honor a Hesse ). A pesar de la antigua convención de dar al descubridor el derecho a sugerir un nombre, un comité de la IUPAC de 1994 recomendó que se lo llamara hahnio . [185] Después de las protestas de los descubridores alemanes, el nombre hassio (Hs) fue adoptado internacionalmente en 1997. [186]
