Екі элемент тарихы бір уақиғада немесе Отто Хан мен Лизе Мейтнердің оқиғасы: достықтан араздыққа дейін.

Екі элемент тарихы бір уақиғада немесе Отто Хан мен Лизе Мейтнердің оқиғасы: достықтан араздыққа дейін.

Бастауы: Ғылым арқылы байланысқан достық

1907 жылы ғылымға әйелдердің сирек келетін кезінде, Австриядан шыққан дарынды физик Лизе Мейтнер (Lise Meitner) физика үйренуге қатты аңсары ауып Берлинге келеді. Ол сол кездері жаңы ашылған атомдық физика (кванттық физика) саласын зерттеуге бел буады. Сол уақытта тағы бір Отто Хан (Otto Hahn) деген жас химик радиоактивтілік бойынша әйгілі Кайзер Вильгельм институтында (Kaiser Wilhelm Institute) жұмыс істеп жүрген.

Отто Ханның жетекшісі (тәлімгерлері) әйгілі физик Макс Планк болатын. Ал Лизе Мейтнерде сол Макс Планктың қол астына жұмысқа келеді. Макс Планк екеуіне сол кезде әлі анықталмаған бір элементтің қасиеттерін зерттеуге тапсырма береді. Бір лабораторияда жұмыс жасап жүргендіктен  екеуі тез арада достасып кетеді. Лизенің теориялық білімі өте мықты еді, ал Отто болса тәжірибе жасауға қатты шебер еді. Сондықтан бұл екеуі бірін бірі толықтырған өте керемет жұп болады.

Лиза Мейтнер

№91 элементтің ашылуы.

1913 жылы Германиялық ғалымдар Касимир Фаянс (Kasimir Fajans) және Освалд Гөхриң (Oswald Göhring) Уран атомдарын зерттеп жатқанда, сол уранның ішінде (яғни олардың зерттеп жатқан урандары таза емес болып тұр ғой) жаңа бір элементтің бар екенін байқайды. Бірақ ол элементті олар таза күйінде бөліп ала алмайды. Себебі ол жаңа элемент бірнеше минутта ыдырап кетеді екен. Олар бұл элементті Бревиум (Brevium) деп атайды, себебі Бревиум деген сөз латын тілінде аз өмір сүретін дегенді білдіреді.  Негізі олардың тапқаны бүгінгі күндегі Протоактинийдің бір түрі (изотобы) Protactinium-234 болатын.

1917–1918 жылдары Отто Хан мен Лизе Мейтнер Уран атомдарымен бірге жұмыс істеп жүріп оларда жаңағы элементті байқайды. Бірақ олар көбірек зерттеу жүргізіп жүріп ол элементтің тез ыдырап кетпейтін жаңа түрін тауып, таза күйінде Ураннан бөліп алады. Бұл жаңа ашылған элемент ыдырағанда №89 элемент Актинийға айналып кететіндіктен оны Прото – Актиний (Protoactinium) деп атады. Бірақ ол атау айтуға қиындау болғандықтан кейін бұл элементтің аты Протактиний (Protactinium) болып өзгертілді. Сөйтіп №91 элементтің ашылу тарихы осындай болған екен. (Протактиний таза күйінде бөліп алудың қиындығын айта кетейік. Протактиний 1 тонна Уран кенінде тек 0.1 грамм ғана болады. Сол бір тонна заттың ішінен 0.1 грамм затты бөліп алуды ойлай беріңіз.)

Әңгіме онымен біткен жоқ. Бұл екеуі жаңа элемент ашқаны туралы ақпаратты жариялаған да жоқ. Ары қарай жұмысын жасап жүре береді.

Отто Хан мен Лиза Мейтнер жұмыс барысында

Олар бірлесіп радиоактивтіліктің озық зерттеулерін жүргізіп, келесі онжылдықтарда ядролық ғылым саласында бұрын соңды ашылмаған жаңалықтар ашады. Хан мен Мейтнер бірнеше жаңа изотоптарды (ауыр элементтердің өздігінен ыдырайтын түрлері) анықтап, кейінірек ядролық бөліну деп аталатын құбылыстың негізін қалады.

1930 жылдары ядролық физика мен ядролық химия қатты дамыған кезең болды. Атом – электрон мен ядродан түзілгенін одан бұрын Резерфорд бастаған бірнеше ғалымдар 1917 жылы анықтап қойған. Ал атом ядросы протон мен нейтроннан құралатыны да Жеймс Чадвик (James Chadwick) 1932 жылы анықтап қойған.

Атом ядросындағы протон саны оның электрон санына тек екендігі белгілі. Сондықтан атом ядросындағы протонды өзгерте алмайды. Ал нейтрон ешкімге тәуелсіз (зарядсыз болғандықтан ештеңеге тартылып тұрған жоқ), сондықтан осы ядродағы нейтронды көбейтін немесе азайтып көрсе қалай болады деген бір қызық ой Лизе Мейтнерге сап ете қалады. Сөйтіп, Хан мен Мейтнер 1938 жылы сол кездегі ең ауыр элемент Уран атомдарын нейтрондармен атқылап сынақ жасайды, нәтижесінде одан да ауыр жаңа элементтер түзілетін шығар деп ойлайды. Бірақ олардың ойындары осылып қалады, яғни мүлде басқа нәтиже пайда болады. Уран ядросы үлкейгенді қойып екі кіші ядроға бөлініп кетеді, бірақ сол бөліну барысында өте үлкен энергия бөлінеді. Яғни тәжірибе жасап отырған ыдыстары қызып кеткені соншалықты балқып, қайнап кеткен ғой.

1938 – 1939 жылдары германияда еврейлерді құдалау басталған кез ғой. Құдалаудан Лизе Мейтнерде қағыс қалмайды, себебі ол еврей болатын. Бірақ Отто Хан еврей емес болғандықтан оған дым да болмайды. Нацистік қудалаудан құтылу үшін Швецияға кеткен Мейтнер Уран атомын нейтронмен атқылағандағы үлкен энергия бөліну  құбылысын Эйнштейннің әйгілі теңдеуі E = mс² қолданып теориялық тұрғыдан түсіндіреді. Яғни үлкен массадағы атом энергияға айналып тұр ғой.

25 қараша 2013 жылы ядролық бөліну құбылысының 75 жылдық мерейтойында Германия Отто Хан мен Лизе Мейтнердің тәжірибе жасаған жұмыс столын көрмеге қойды.

Араздықтың басталуы: Нобель сыйлығы дауы

Лизе Мейтнер қудалауда жүргенде Отто Хан барлық жұмыс нәтижелерін өз атынан жариялап жібереді. Сөйтіп, Отто Ханның атағы аспандап шыға келеді.
1944 жылы Отто Хан ядролық бөлінуді ашқаны үшін және №91 элементті ашқан ғалым ретінде химия саласындағы Нобель сыйлығын алады, тіпті ол ядролық бөлінудің атасы деп аталды. Бірақ Лизе Мейтнер, бұл жұмыста маңызды рөл атқарғанына қарамастан, мүлдем тасада қалып қойды. Лизе Мейтнердің еңбегі тіпті аталмады да. Бұл Мейтнер үшін үлкен соққы болды. Кезінде қатты дос болған, бірге жұмыс жасаған бұл екеуі енді бір біріне үлкен жау болып шыға келді.

Отто Ханның Нобел сыйлығы

Бірақ Кейбір деректерге қарағанда Отто Хан нацистік режимнен қорқып, Мейтнердің еңбектерін айтуға батылы жетпеген. Кей деректер бойынша Отто Хан өзін мықты қылып көрсету үшін Мейтнердің еңбегін төмен қылып көрсеткенін айтады.

Олардың хаттары: Жылулық пен өкпе

Соншалықты қарама-қайшылықтарға қарамастан, Хан мен Мейтнер өмір бойы хат алмасып тұрды. Кейбір хаттар жылы естеліктермен бөліссе, ал кейбіреулерінде өкпе-реніш байқалды.

Мейтнер бір хатында былай деп жазды: "Сіз үлкен жетістіктерге жеттіңіз, Отто, бірақ мен сіздің менің еңбегімді мүлдем елемегеніңізді түсіне алмаймын. Біз тең дәрежеде жұмыс істедік, бірақ әлем тек сіздің атыңызды біледі."

Хан оған былай деп жауап берді: "Құрметті Лизе, мен сізді ренжіткім келмеді. Нобел комитеті солай шешті,  оған амалым болмады, бірақ сіздің біліміңіз бен достығыңызды сізден де жоғары бағалаймын."

Соғыстан кейінгі кездесу: Қиын бейбітшілік

Соғыстан кейін Хан мен Мейтнер бірнеше рет кездесті. Толық татуласқанымен, олардың достығы бұрынғыдай болмады. Мейтнер "Отто Хан ядролық бөлінудің әкесі болса, ал мен әрине анасы болармын." деп айтып жүрді.

Лизе Мейтнер мен Отто Ханның 14 наурыз 1959 жылы олардың құрметіне ашылған жаңа институтта кездесуі.

Нобел сыйлығын ала алмай қалғанына Лизе Мейтнердің еңсесі түсіп қалған жоқ. Ол өз алдына ғылыммен айналыса берді. Мейтнер дің өзі алмаған Нобел сыйлығын оның шәкірті Max Delbrück 1969 жылы алды.

Кейін Нобел комитеті 1944 жылы Мейтнер ге Нобел сыйлығының берілмей қаьуы үлкен қателік болғанын мойындап кешірім сұрайды, әрі 1962 жылғы Нобел сыйлығын тарату салтына арнаулы қонақ ретінде шақыртылады.

№109 элементтің ашылуы.

1982 жылы Германиялық ғалымдар Петр Армбрустер (Peter Armbruster) және Готтфред Мунзенберг (Gottfried Münzenberg) Бисмут -209 (bismuth-209) ядросын баяғы Отто Хан мен Лизе Мейтнердің ашып кеткен әдістері бойынша темір-58 (iron-58) бен атқылайды. Нәтижесінде жаңа №109 элемент пайда болады.

Жалпы реакция барысы қысқаша мынадай болады:

Дүние Жүзілік Химия Қоғамы (IUPAC) 1992 жылы жаңа ашылған 109 элементті ресми түрде мойындайды. Сонымен бірге бұл элементті ашқан  жоғарыдағы ғалымдарға бұл элементтің есіміне Мейтнердің есімін беруге кеңес береді. Ғалымдар оған келісіп 1997 жылы бұл элемент аты Мейтерий (Meitnerium) деп аталып, периодтық кестеге енеді.

Периодтық кестедегі 109 мен 91 элемент аты осылай пайда болған.