ليز ميتنر – المرأة المنسية للفيزياء النووية التي تستحق جائزة نوبل

الانشطار النووي – العملية الفيزيائية التي تنقسم بها الذرات الكبيرة جدًا مثل اليورانيوم إلى أزواج من الذرات الأصغر – هي ما يجعل القنابل النووية ومحطات الطاقة النووية ممكنة. ولكن لسنوات عديدة ، اعتقد الفيزيائيون أنه من المستحيل بنشاط أن يتم تقسيم الذرات مثل اليورانيوم (الكتلة الذرية = 235 أو 238) إلى قسمين.

لقد تغير كل شيء في 11 فبراير 1939 ، مع رسالة إلى محرر Nature – وهي مجلة علمية دولية رئيسية – وصفت بالضبط كيف يمكن أن يحدث مثل هذا الشيء وحتى تسميته الانشطار. في تلك الرسالة ، قدمت الفيزيائي ليز ميتنر ، بمساعدة ابن أخيها الشاب أوتو فريش ، شرحًا ماديًا لكيفية حدوث الانشطار النووي.

لقد كانت قفزة هائلة إلى الأمام في الفيزياء النووية ، ولكن اليوم لا تزال Lise Meitner غامضة ونسيها إلى حد كبير. تم استبعادها من احتفال النصر لأنها كانت امرأة يهودية. قصتها محزنة.

ماذا يحدث عندما تقسم ذرة

استندت Meitner إلى حجة الانشطار الخاصة بها على “نموذج القطرات السائل” للبنية النووية – وهو نموذج شبّه القوى التي تمسك بالنواة الذرية معًا بالتوتر السطحي الذي يعطي قطرة مائية هيكلها.

وأشارت إلى أن التوتر السطحي للنواة الذرية يضعف مع زيادة شحنة النواة ، ويمكن أن يقترب من التوتر الصفري إذا كانت الشحنة النووية مرتفعة للغاية ، كما هو الحال بالنسبة إلى اليورانيوم (الشحنة = 92+). من شأن الافتقار إلى التوتر السطحي النووي الكافي أن يسمح للنواة بالانقسام إلى شظفين عندما يصطدم بهما النيوترون – جسيم دون الذرية – مع كل جزء يحمل مستويات عالية جدًا من الطاقة الحركية. لاحظ ميسنر: “عملية الانشطار بأكملها يمكن وصفها في الكلاسيكية بشكل أساسي [physics] طريق.” فقط بهذه البساطة ، أليس كذلك؟

ذهبت ميتنر إلى أبعد من ذلك لشرح كيف أخطأ زملائها العلميين. عندما قصف العلماء اليورانيوم بالنيوترونات ، اعتقدوا أن نواة اليورانيوم ، بدلاً من الانقسام ، استحوذت على بعض النيوترونات. ثم تم تحويل هذه النيوترونات التي تم التقاطها إلى بروتونات مشحونة بشكل إيجابي ، وبالتالي حولت اليورانيوم إلى عناصر أكبر بشكل متزايد على الجدول الدوري للعناصر-ما يسمى “التراندورانيوم” ، أو خارج عناصر اليورانيوم.

كان بعض الناس متشككين في أن القصف النيوتروني يمكن أن ينتج عناصر التراندورانيوم ، بما في ذلك إيرين جوليوت كوري-ابنة ماري كوري-وميتنر. وجدت Joliot-Curie أن أحد عناصر التراندورانيوم المزعومة الجديدة تتصرف فعليًا تمامًا مثل Radium ، وهو العنصر اكتشفته والدتها. اقترح Joliot-Curie أنه قد يكون مجرد راديوم (الكتلة الذرية = 226)-وهو عنصر أصغر إلى حد ما من اليورانيوم-الذي كان يأتي من اليورانيوم الذي يحمل القنابل النيوترونية.

كان لدى Meitner تفسير بديل. لقد اعتقدت أنه ، بدلاً من الراديوم ، قد يكون العنصر المعني هو الباريوم – وهو عنصر ذو كيمياء مشابهة جدًا للراديوم. كانت مسألة Radium مقابل Barium مهمة جدًا لـ Meitner لأن الباريوم (الكتلة الذرية = 139) كان منتجًا محتملًا للانشطار وفقًا لنظرية اليورانيوم المنقسمة ، لكن الراديوم لم يكن – كان كبيرًا جدًا (الكتلة الذرية = 226).

بعد الحرب ، بقي Meitner في ستوكهولم وأصبح مواطنًا سويديًا. في وقت لاحق من الحياة ، قررت أن تدع Bygones Bygones. أعادت الاتصال بهان ، واستأنف اثنان من الأوكتوجينيين صداقتهما. على الرغم من أن لجنة نوبل لم تعترف أبدًا بخطأها ، إلا أن الطفيف إلى Meitner قد تم تخفيفه جزئيًا في عام 1966 عندما منحتها وزارة الطاقة الأمريكية بشكل مشترك ، هان و Strassmann جائزة Enrico Fermi المرموقة “للبحث الرائد في الأبحاث الإشعاعية التي تحدث بشكل طبيعي ودراسات تجريبية واسعة النطاق المؤدية إلى اكتشاف التسعير”. جاء التقدير المتأخر لمدة عقدين في الوقت المناسب لميتنر. توفيت هي وهان في غضون أشهر من بعضهما البعض في عام 1968 ؛ كانا كلاهما 89 سنة.

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: تيموثي ج. جورجنسن ، جامعة جورج تاون

اقرأ المزيد:

لا يعمل Timothy J. Jorgensen من أجل الأسهم أو استشارةها أو تلقيها من أي شركة أو مؤسسة ستستفيد من هذه المقالة ، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة تتجاوز تعيينها الأكاديمي.