Lise Meitner

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Lise Meitner és Otto Hahn a laboratóriumban

Lise Meitner (Bécs, 1878. november 17. – Cambridge, 1968. október 27.) osztrák-svéd atomfizikusnő volt. Többek között elméleti magyarázatot adott az első maghasadásra, amelyet kollégája, Otto Hahn hozott létre 1938-ban.

[szerkesztés] Élete és munkája

[szerkesztés] Tanulmányai

Szülőháza és a rajta szereplő emléktábla, Bécs Leopoldstadt

Lise, tulajdonképpen Elise, Meitner 1878. november 17-én Bécsben született. Egy hiba következtében későbbi dokumentumokban gyakran november 7-e is szerepel. Ő volt nyolc közül a harmadik gyermeke Dr. Philipp Meitner zsidó ügyvédnek és feleségének, Hedwig Meitner-Skrovannak, de őt nem zsidó, hanem evangélikus hitben nevelték. Polgári iskolába járt, mert gimnáziumba lányokat nem engedtek beiratkozni. Ezután franciatanári vizsgát tett, ezenkívül magántanulóként felkészült az érettségire, és 1901-ben 22 évesen megszerezte a gimnáziumi végzettséget Bécsben.

Lise Meitner 1901-ben kezdte fizika-, matematika- és filozófia-tanulmányait a Bécsi Egyetemen. Legfontosabb tanára Ludwig Boltzmann lett. Már az első évben elkezdett foglalkozni a radioaktivitás kérdésével. 1906-ban második nőként doktorált a Bécsi Egyetem fizika szakán Inhomogén anyagok hővezetése témában, és arra pályázott hogy csatlakozhasson Marie Curie-hez Párizsban, de eredménytelenül. Doktorátusa megszerzése utáni első évben a bécsi Elméleti Fizika Intézetben dolgozott.

[szerkesztés] Berlini kutatásai

Lise Meitner működésének színhelye: Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie Berlinben (ma: Institut für Biochemie der Freien Universität Berlin).

1907-ben további tudományos képzésre Berlinbe ment, ahol elsősorban Max Planck előadásait szerette volna hallgatni. Ott találkozott először Otto Hahnnal, a fiatal kémikussal, akivel a következő 30 évben együtt dolgozott. Hahnnal „fizetetlen vendég”-ként dolgozott a dolgozószobájában. Ott, az akkori Poroszországban még nem tanulhattak hölgyek, az épületbe mindig a hátsó bejáraton léphetett be, és a hallgatók előadó- és kísérletezőtermeit nem látogathatta. Ez tilalom 1909-ig érvényben volt, amikor a nők tanulmányait hivatalosan bevezették. 1908-ban belépett az evangélikus egyházba.

1909 Hahn és Meitner közösen fedezték fel a radioaktív visszalökődést és a következő évben a radioaktív atommagokat. Lise Meitner ezen eredmény következtében szerzett nevet magának a fizika területén és ismerkedett meg személyesen Albert Einsteinnel és Marie Curie-vel. 1912 és 1915 között Max Planck nemhivatalos asszisztenseként dolgozott. 1912-ben Meitner és Hahn munkakörülményei jelentősen javultak, mivel kutatásaikat az ujonnan alapított Vilmos Császár Társaság Kémiai Intézetének Hahn számára létesített radioaktív részlegében folytathatták. Az I. világháború alatt Meitner röntgennel gyógyított egy hadi kórházban a keleti fronton, míg Hahn a mérgesgáz előállításának projektjében vett részt.

Lise Meitner 1928 körül

1917-től Lise Meitner ismét Otto Hahnnal dolgozott együtt, és ugyanebben az évben felfedezte a protaktínium-231 kémiai izotópot, a Kasimir Fajans és O. H. Göhring által 1913-ban felfedezett 91. elem hosszú élettertamú izotópját. 1918-ban kapott először saját radiofizikai részleget, és a fizikai-radioaktivitás részleg vezetője lett a Vilmos Császár Kémiai Intézetben. 1922-ben habilitált, és megkapta a jogot, hogy docensként dolgozzon. 1923-ban Auger előtt felfedeze az Auger-effektust. 1926-ban a kísérleti magfizika rendkívüli professzor lett a Berlini Egyetemen.

[szerkesztés] Szökése és a maghasadás megismerése

A kísérleti felépítés, amellyel Otto Hahn, Lise Meitner és Fritz Straßmann 1938-ben a maghasadást felfedezték (Deutsches Museum, München)

1933 Lise Meitner tanítási jogosultságát zsidó származása miatt megszüntették, de a munkáját a nem állami Vilmos Császár Intézetben folytathatta, Otto Hahnnal neutronnal történő besugárzásokat vizsgáltak. 1938-ban, amikor Németország bekebelezte Ausztriát, Meitner német állampolgár lett, és zsidóként nem dolgozhatott részlegvezetőként; életveszélybe került. A nácik elől Hollandián és Dánián keresztül Svédországba menekült, ahol kutatásait 1946-ig a Nobel-Intézetben folytatta. Hahn és Meitner továbbra is leveleztek egymással. Még 1938-ban írt neki Otto Hahn egy folyamatról, amelyet felfedezett és „Zerplatzen“-nek (szétpukkadásnak) nevezett. Megkérdezte Meitnert levélben (lásd [1]):

Lehetséges, hogy az urán-239 széthasad egy Ba-ra és egy Ma-ra? Nagyon szeretném a Te véleményedet hallani. Esetleg valamit ki tudsz számolni és publikálni.

1939 Lise Meitner az unokaöccsével, Otto Robert Frischsel együtt közzétette a „Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction“ (Nature, 143, 239-240) című cikkben a „szétpukkadás” elméleti magyarázatát, és ezzel megalapozták a maghasadás elméleti alapját. A maghasadást ugyan Otto Hahn és Fritz Straßmann hozták létre először, az értelmezés azonban Meitnertől származik.

Az ötlet az később szintén ismert magfizikussá váló unokaöccsével való beszélgetésen született meg, egy túrán. Mindkét hasadvány (atommag), amely a hasadáskor előáll együtt kevesebb tömeggel rendelkezik, mint az eredeti uránatom. Ebből a tömegcsökkenésből számolta ki a relativitáselméletből ismert E=mc² egyenletből Meitner a hasadáskor felszabaduló energiát. Nagyjából 200 millió elektronvoltot kapott az elhasadt magra. Ezzel az úttörö számítással alapozta meg Lise Meitner az atomfegyverek technikai fejlesztését és az atomenergia használatát. Niels Bohr, akinek Otto Frisch erről az eredményről beszámolt, állítólag felkiáltott: Ó, milyen ostobák voltunk mi mind.

[szerkesztés] Élete 1945 után

Mint meggyőződéses pacifista, Meitner megtagadta, hogy az atombomba építésének kutatási előkészítésében részt vegyen, pedig az Egyesült Államokból állandóan erre kérték. Ő azt választotta, hogy a II. világháború alatt Svédországban marad.

Otto Hahnnak ítélték az 1944-es kémiai Nobel-díjat, melyet csak 1946-ban tudott átvenni. Lise Meitnert nem is említették, és a következő évben sem tüntették ki. A holland fizikus, Dirk Coster, aki Lise Meitnernek 1938 júliusában a szökésben segített, így írt a Nobel-díj kiosztásának alkalmából:

Otto Hahn, a Nobel-díj! Bizonyára megérdemelte. Kár viszont, hogy Önt 1938-ban Berlinből megszöktettem (…) Különben ön is mellette lett volna. Bizonyára úgy lett volna igazságos.

Mint az „atombomba anyja” és „az év hölgye” 1946-ben egy előadókörútra hívták az Egyesült Államokba, egy évvel azután, hogy a Hirosimára és Nagaszakira ledobták az atombombát. 1947-ig Lise Meitner a Stockholmi Műszaki Egyetem Fizikai Intézetének magfizikai részlegét vezette és több amerikai egyetemen volt vendégprofesszor.

1960-ben unokaöccséhez, Cambridge-be telepedett le, ahol élete utolsó nyolc évét töltötte. A pár héttel a 90. születésnapja előtt bekövetkező haláláig a maghasadás békés felhasználásával foglalkozott. 1968. október 27-én halt meg, ugyanabban az évben, mint Otto Hahn.

[szerkesztés] Munkája

Lise Meitner munkáját elég gyakran csak a maghasadás alapjainak felfedezésére szűkítik le. Ez képezte az alapját a maghasadástechnika fejlődésének, amelynek néhány éven belül máris az atombomba kifejlesztéséhez vezetett. Éppígy az eredményeire építve válhatott lehetővé az atomenergia békés felhasználása. Lise Meitner maga a fejlődést kívülről kritikusan figyelte, ebben hasonlított munkatársához, Otto Hahnhoz és olyan más úttörőkhöz, mint Albert Einstein.

Emellett a munkája mellett mindenekelőtt a radioaktivitás megismerését folytatta Lise Meitner. A legtöbb munkája a radioaktivitás vizsgálatából származott, beleértve az alfa- és béta-sugárzást. Emellett ezeknek a sugaraknak a különböző anyagokra tett hatását vizsgálta, amely végül magához a maghasadáshoz vezetett. Otto Hahnnal együtt egy sor radioaktív izotópot fedezett fel, többek között a protaktínium-321, aktínium-C és a tórium-D izotópokat.

Lényegesen közreműködött az atommag felépítésének és a radioaktív bomlások során fellépő energiafelszabadulás megértésében. Otto Frischsel egész sor munkát publikáltak, amelyek a magfizika fizikai alapjait magyarázták el és világították meg. Különösen az 1945-ös év után foglalkozott emellett az atomfizika társadalmi kérdéseivel, beleértve az atomfegyverek fejlődésének és az atomenergia felhasználásának kérdését.

A magánélet Lise Meitner számára nyilvánvalóan csak egy mellékes dolog volt a kutatáshoz képest. Nem házasodott meg, gyermekei sem voltak, és szerelmi kapcsolatai sem ismertek. Otto Hahn és Max Planck elmondása szerint igen céltudatos volt a munkájában, és nagyon keményen dolgozott, hogy eredményeket érjen el. Szerette a természetet, és gyakran visszahúzódott az erdőbe, hogy egy elméleti problémát alaposabban végiggondoljon. A kutatása mellett felelősséget érzett mindenek előtt a béke iránt, az atomenergia meggondolt felhasználása és a hölgyek egyenlő jogai iránt a tudományban. Ő maga mondta egyszer:

„Szeretem a fizikát, s nehezen tudom az életemet elképzelni nélküle. Ez olyan szerelem, mint amit aziránt érzünk, akinek majd' mindent köszönhetünk. Magánemberként állandó lelkiismeretfurdalásom van, de fizikusként tiszta maradt a lelkiismeretem.”

[szerkesztés] Kitüntetései

Haláláig munkájáért és életéért 21 tudományos és nyilvános kitüntetést kapott. 1947-ben megkapta Bécs város tudományos becsületdíját. Ő volt az első hölgytagja az Osztrák Tudományos Akadémia természettudományos osztájának és tiszteletbeli tagja számos egyetemnek. 1949-ben megkapta a Max Planck-érmet, 1955-ben az Otto Hahn-díjat. 1966-ban ezen felül Enrico Fermi-díjban részesítették érdemeiért. A Meitnerium nevű kémiai elemet őróla nevezték el, és Otto Hahnnal közösen a návadói a berlini Hahn-Meitner Intézetnek.

Bár három ízben nevezték fizikai Nobel-díjra, ezt minden alkalommal megtagadták tőle, mivel a náci németországból történő szökése miatt nem tudott Hahnnal együttdolgozni.

[szerkesztés] Művei (válogatás)

Lise Meitner 169 publikációt tett közzé, egy kis részük szerepel itt:

1906: Inhomogén testek hővezetése
1907: α- és β-sugárzások elnyelődéséről
1918: Az aktínium anyaeleme, egy új hosszú élettartamú radioaktív elem (Otto Hahnnal közösen)
1919: A protaktíniumról és a kémiai elemként történő előállításának kérdéséről
1922: A radioaktív anyagok bétasugárzás-spektrumának létrejöttéről
1924: Az atom belsejének felépítése
1927: Összefüggés az α- és β-sugarak között
1935: Az atommag felépítése (O. Frisch-sel együtt)
1939: Az uránium hasítása neutronokkal: egy új típusú magreakció (O. Frisch-sel)
1954: Atomenergia és béke
1960: A nők státusza a szakmabeliek között
1963: Az atomenergia útjai és tévútjai