Az atombomba anyja

Lise Meitner születésének 130. évfordulóján

Napjainkban széles körben elterjedt a nézet, hogy az atombombát az amerikai los-alamosi titkos bázison kikísérletező Robert Julius Oppenheimer az atombomba atyja. A kortárs fizikusok viszont azt is tudták, hogy ? bár a fegyver elkészítésében nem volt hajlandó részt venni ?, a maghasadás gyakorlati megvalósítását egy hölgy vetette fel, így őt tekintették az atombomba anyjának. Ráadásul e kiváló tudós egykori közös hazánk, a dualista Osztrák-Magyar Monarchia szülötte, a császárvárosban látta meg a napvilágot. 

Lise Meitner 1900-ban

Philipp Meitner ügyvéd és Hedwig Meitner-Skovrann harmadik gyermekeként Elise Meitner néven, a bécsi Lipótvárosban, 1878. november 17.-én látta meg a napvilágot. Fiatalsága idején Ausztriában még nem volt általános, hogy a lányok gimnáziumi tanulmányokat folytassanak, így Elise is polgári iskolát végzett, majd franciatanári oklevelet szerzett. Az érettségire magántanulóként készült fel, huszonkét évesen szerezte meg a maturát. A következő évben beiratkozott a bécsi egyetem matematika, fizika és filozófia szakára. Szerencséje volt: tanára a kor egyik legkiválóbb tudósa, Ludwig Bolzmann lett. Mint felvilágosult fiatal lányt, a legmodernebb kérdések érdekelték, ezek közül a rádioaktivitást választotta magának. Ebben persze volt némi női fifika is: elhatározta, hogy megpróbál az ekkor már világhírű Marie Curie-Sklodowska munkatársául szegődni. Ez a terve ? többszöri próbálkozás ellenére ? nem sikerült, viszont így is szerencsésnek mondhatta magát: miután második nőként doktorátust szerzett 1906-ban a bécsi egyetemen, a tudomány korabeli legnagyobb fellegvárába, a berlini Vilmos Császár Kutatóintézetbe került. Abba a legendás intézménybe, amelynek a későbbiekben a kor legnagyobb tudósa, Albert Einstein lesz az igazgatója.

A porosz fővárosban elsősorban Max Planck, a kvantumelmélet megalapítójának előadásait hallgatta. Laboratóriumi munkatársait illetően is szerencsésnek mondható: közvetlen munkatársa lett a fiatal kémikus Otto Hahnak, akivel három évtizedes munkakapcsolat fűzi majd egybe. Olyannyira, hogy legfontosabb felfedezéseiket is együtt teszik meg, annak ellenére, hogy olykor több száz kilométeres távolság választja el őket egymástól.

A huszadik század eleje bővelkedik ellentmondásokban: ugyan megnyitották az egyetemek kapuikat a gyengébb nem képviselői előtt, viszont még éveknek kell eltelniük, mire a hatalom egyenrangúként kezeli őket: ez Lise Meitner esetében azt jelentette, hogy csupán fizetetlen munkatársként dolgozhatott, az épületbe csak a hátsó, cselédbejárón léphetett be, a hallgatók előadótermeit és laboratóriumait sem látogathatta. Ezt a tilalmat a fejlődésére oly büszke Németországban csak 1909-ben oldották fel. A történelmi hűség kedvéért érdemes megemlíteni, hogy Magyarország egyetemeit 1896-tól látogathatták a hölgyek, vagyis tizenhárom évvel korábban egyenrangúsították őket.

Otto Hahn és Lise Meitner épphogy csak elkezdte a közös kutatást, máris jelentős felfedezést tettek: kiderítették, hogy bomlásnál a béta sugarak (elektronnyaláb) nem meghatározott energiával lépnek ki az atommagból, hanem folytonos energia eloszlással.  Publikációjuk nagy visszhangot keltett, de még évtizedekig kellett várni arra, hogy Enrico Fermi megadja a folyamat tudományos magyarázatát. Két évvel később, 1909-ben felfedezik a rádioaktiv visszalökődést, majd hamarosan kimutatják a radiokatív atommagokat. Tudományos eredményeinek köszönhetően került személyes kapcsolatba Albert Einsteinnel és Marie Curievel, valamint az a kitüntetés érte, hogy 1912-től 1915-ig Max Planck asszisztenseként dolgozhatott. Lényegesen javultak kutatási feltételei, amikor Otto Hahn számára külön rádioaktiv laboratóriumot rendeztek be a Vilmos Császár Intézetben. Együttműködésüket az első világháború kitörése szakította meg, ekkor Lise Meitner Marie Curie-hez hasonlóan röntgenkészülékkel a frontot járta. Kutatásait a háború után folytatta. Ekkorra viszont gyökeresen megváltoztak a társadalmi feltételek: saját rádioaktív részleget rendeztek be számára, 1922-ben habitálhatott, ezt követően már hivatalosan is docensként dolgozott. Közben felfedezte a proaktínium 91. elemként nyilvántartásba vett izotópját.

A történelem hamarosan viharos, szörnyű fordulatokat vett: 1933-ban Hitler hatalomra került, amelynek következményeként Meitner zsidó származása miatt elveszti tanári jogosultságát ? bár kutatói tevékenységét tovább folytathatja -, magyar kollégája, Szilárd Leó viszont az emigrációt választja.

A következő évben egy londoni előadáson Ernest Rutherford, az atomfizika élő legendája azt állítja, hogy csak a holdkórosok hisznek az atomenergia gyakorlati felhasználásában.  Szilárd Leó hasztalan próbálja őt meggyőzni tévedéséről, viszont kettejük találkozójának van egy haszna: annyira megsértődik a magyar fizikus, hogy Rutherford kihajította őt az irodájából, hogy hamarosan kidolgozza a láncreakció-elméletét. Eszerint ha egy magot neutronokkal bombázva legalább két neutron felszabadul, akkor a folyamat önfenntartóvá válik, vagyis robbanásra kerül sor. Megrettenve saját felismeréstől, titkosíttatja az erről szóló, 1934-ben született szabadalmat, amelyet csak a háború után oldanak fel, amikor már amúgy is megvalósították a szörnyű fegyvert.  Szilárd felismerése abban a tekintetben tökéletes volt, hogy hasító anyagként semleges neutront kell használni a korábban alkalmazott, protonokat tartalmazó alfa sugarak helyett. Viszont úgy gondolta, hogy a berilium alkalmas hasadóanyagnak. Az épp Otto Hahn és Lise Meitner felismerése volt, hogy egészen máshol kell keresni a megoldást: erre csak sokkal nagyobb tömegszámú elem egyik izotópja az alkalmas.  Rutherford kételkedése az atomenergia használhatóságát illetően abból táplálkozott, hogy egyrészt a tömörnek hitt anyagban óriási űr tátong ? az atomnak csupán egy tízezred része tömör anyag -, ráadásul még besugárzáskor sem hajlandó a mag szétesni. Csakhogy közben egyre világosabbá vált, hogy azok az izotópok, amelyek atommagjában a protonokhoz képest túl sok neutron foglal helyet, instabilak lehetnek, vagyis egy kis külső hatásra is szétrobbanhatnak. Otto Hahn és Lise Meitner figyelme az urán felé fordult, amelyről kiderült, hogy 235-s izotópja épp ilyen. A kutatómunkát már nem tudták befejezni: 1938-ban a náci Németország bekebelezte Ausztriát (Anschluss), amelynek eredményeként az osztrák tudósnő automatikusan német állampolgárrá vált, a kor minden antiszemita korlátozásával együtt, sőt még az élete is veszélybe került. Ezért a nácik elől Hollandiába, majd Dánián keresztül Svédországba menekült. Az év végén Otto Hahntól levelet hozott a posta. Ebben a régi barát leírja, hogy munkatársával, Fritz Strassmannal együtt olyan reakciót hoztak létre, amely szerint ?nagy durranásra? (Zerplatzen) kerül sor. Ilyenkor a nehéz uránizotópból középnehéz elem keletkezik, energia felszabadulás közben. Meitner azonnal felismerte a folyamat lényegét, sőt válaszában azt is megírta, hogy ilyenkor irtózatosan nagy energia, kétszáz millió elektronvolt keletkezik egy-egy mag hasadása közben. Az adat az einsteini tömeg-energia egyenértékűségét megadó egyenletből következett. A kísérleti eredményeket Otto Hahn a Naturwíssenschaften 1939. januári számában, míg Lise Meitner az angol Nature 143. kötetében publikálta. Hogy e ?nagy durranás? mekkora  robbanást okozott a tudósok körében, azt szemléletesen érzékeltei Teller Ede, a hidrogénbomba atyja, aki leírja, hogy amikor Szilárd Leó tudomást szerzett a kísérletek eredményéről, sőt ő maga és Enrico Fermi, két különböző laboratóriumban, elvégezte a kontrollméréseket, negyvennyolc órán át szakadatlanul érvelt kollégáinak arról, ?ha létezik maghasadás, márpedig létezik,  akkor neutronok is keletkeznek, amelyek úgy elszaporodnak majd, mint a nyulak?. Csupán egyetlen kérdés volt: kettőnél több szabadul-e fel belőlük, ahogy azt Szilárd feltételezte ? ez kell a láncreakció fenntartásához ? vagy kevesebb. Hogy mekkora jelentőségű ez az egyszerűnek tűnő adat, arra a legjobb példa, hogy a második világháborút követően még egy évtizedig hétpecsétes titoknak számított. Csupán 1955-ben hozták nyilvánosságra, egyidejűleg az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban, hogy maghasadásnál átlagosan 2,47 neutron szabadul fel.

Lise Meitner elméleti számításával megadta az atombomba megvalósításának gyakorlati alapjait. Így aztán logikus, hogy az elsők között kérték fel az új fegyver kikísérletezésére. Ő azonban mély pacifizmusától vezérelve mindannyiszor elutasította az amerikai ajánlatot. Így a szörnyű fegyver nélküle született meg, ő ez alatt a stockholmi Nobel Intézetben dolgozott. Furcsa fintora a sorsnak, hogy az 1944-es kémiai Nobel-díjat (amelyet a háború miatt csak 1946-an vehetett át) egyedül Otto Hahnak ítélték, holott a folyamat elméleti magyarázata épp Lise Meitnertől származik, akinek még a nevét sem említették az odaítélési indoklásban. A kitüntetés kiosztásának alkalmából Dirk Costner holland fizikus – aki megszervezte Lise Meitner menekülését Németországból ? az alábbiakat írta levelében Otto Hanh kitüntetéséről: ?Bizonyára megérdemelte. Kár viszont, hogy Önt 1938-ban Berlinből megszöktettem. Különben Ön is mellette lett volna. Bizonyára úgy lett volna igazságos?.  A politikai háttért illetően túlzott optimista szavak: aligha érhette meg volna e kiváló fizikus a háború végét a náci birodalomban.

A háború után az ?atombomba anyja? a stockholmi műszaki egyetem magfizikai részlegét vezette, több amerikai egyetem vendégprofesszoraként működött.  Hatvankilenc évesen, 1947-ben ment nyugdíjba. 1960-ban unokaöccséhez Cambridge-be költözött, itt hunyt el 1968. október 27.-én. Pontosan három hét híján kilencven évet élt.

Erről a kiváló asszonyról elmondható, hogy egész életét a tudománynak szentelte. Olyannyira, hogy férjhez sem ment. Sőt, még szerelmi kalandjáról sem tudnak a kortársak.  Erről érdemes idézni személyes vallomását: ?Szeretem a fizikát, s nehezen tudom az életemet elképzelni nélküle. Ez olyan szerelem, mit amit aziránt érzünk, akinek majd mindent köszönhetünk. Magánemberként állandó lelkiismeret furdalásom van. De fizikusként tiszta maradt a lelkiismeretem?

MINDEN VÉLEMÉNY SZÁMÍT!

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

A következő HTML tag-ek és tulajdonságok használata engedélyezett: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>