Otto Hahn’ın Nükleer Fizyon Deneyi Ve 1944 Nobel Kimya Ödülü
Atom Çekirdeğinin Parçalanmasıyla Değişen Dünya
- yüzyılın en sarsıcı bilimsel keşiflerinden biri, atom çekirdeğinin bölünebilir olduğu gerçeğiydi. Bu gelişmenin merkezinde yer alan isim ise Alman kimyager Otto Hahn oldu. 1938 yılında gerçekleştirdiği deneyle, daha önce imkânsız olduğu sanılan nükleer fisyonu keşfeden Hahn, hem bilimsel paradigmayı değiştirmiş hem de tarihin seyrini etkilemiştir. Bu çalışma, Hahn’a 1944 yılında Nobel Kimya Ödülü kazandırmıştır ve modern nükleer teknolojinin temel taşını oluşturur.
Nükleer Fisyonun Teorik Arka Planı
Atomun parçalanabilirliği düşüncesi, 20. yüzyıl başında radyoaktivite üzerine yapılan araştırmalarla gündeme gelmişti. Marie Curie, Ernest Rutherford ve Niels Bohr gibi bilim insanları, atomun iç yapısını anlamaya başlamışlardı. Ancak atom çekirdeğinin daha küçük parçalara ayrılabileceği fikri, uzun süre spekülatif kabul edildi. 1930’larda yapılan nükleer deneyler, özellikle nötronların ağır çekirdeklerle etkileşimlerinde anormal sonuçlar doğurduğunu ortaya koymuştu.
Bu noktada Hahn, uzun yıllardır birlikte çalıştığı Lise Meitner ve kimyager Fritz Strassmann ile birlikte uranyum üzerine nötron bombardımanı deneyleri gerçekleştirmekteydi.
1938: Tarihî Fisyon Deneyi
Otto Hahn ve Fritz Strassmann, 1938 yılının sonlarında yaptıkları deneylerde, uranyuma nötron gönderildiğinde ortaya çıkan ürünlerin içinde baryum elementine rastladılar. Bu sonucun, uranyum gibi ağır bir elementin daha hafif bir çekirdeğe bölündüğünü göstermesi, büyük bir sürprizdi.
Bu bulgunun fiziksel anlamını ilk kavrayan kişi, Avusturyalı teorik fizikçi Lise Meitner oldu. Hahn’ın gönderdiği deney verilerini İsveç’teki sürgününden analiz eden Meitner, yeğeni fizikçi Otto Frisch ile birlikte bu olguyu “nükleer fisyon” (çekirdek bölünmesi) olarak adlandırdı. Bu, bir ağır atom çekirdeğinin parçalanarak iki daha hafif çekirdeğe dönüşmesi ve beraberinde büyük miktarda enerji açığa çıkması anlamına geliyordu.
Fiziksel Sonuçlar ve Enerji Açığa Çıkışı
Nükleer fisyon sonucunda ortaya çıkan enerji, Einstein’ın E=mc² formülüne göre kütle kaybının enerjiye dönüşmesiyle açıklanıyordu. Uranyum-235 veya plütonyum-239 gibi izotopların bölünmesi sırasında milyonlarca elektronvoltluk enerji açığa çıkar. Bu enerji, kimyasal reaksiyonlara kıyasla milyarlarca kat daha büyüktür.
Fisyon sırasında ayrıca yeni nötronlar ortaya çıkar ve bu nötronlar başka çekirdekleri parçalayarak bir zincirleme reaksiyon başlatabilir. İşte bu zincirleme süreç, nükleer santrallerde kontrollü olarak enerji üretiminde, atom bombasında ise kontrolsüz şekilde yıkımda kullanılır.
Nobel Kimya Ödülü: 1944
Otto Hahn, nükleer fisyonu keşfi nedeniyle 1944 yılında Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Ancak bu ödül, II. Dünya Savaşı nedeniyle gecikmeli açıklandı ve Hahn, savaş sırasında Müttefikler tarafından gözaltına alındığı Farm Hall kampında olduğunu öğrendi. Ödül, Lise Meitner ve Otto Frisch’in teorik katkılarına rağmen yalnızca Hahn’a verildiği için bilim tarihinde önemli bir etik tartışma konusu hâline gelmiştir.
Etik ve Politik Etkiler
Otto Hahn, keşfinin askeri amaçlarla kullanılmasından derin rahatsızlık duymuştur. Özellikle Hiroşima ve Nagasaki‘ye atılan atom bombalarının ardından, Hahn bir ömür boyu vicdani hesaplaşma yaşamıştır. Nükleer enerjinin barışçıl amaçlarla kullanılması çağrıları yapmış ve nükleer silahlanmaya karşı kampanyalarda yer almıştır.
Hahn’ın keşfi, bilimsel açıdan insanlık tarihindeki en büyük buluşlardan biri olarak kabul edilse de, insanlığın onu nasıl kullandığı sorusu hâlâ geçerliliğini korumaktadır.
Modern Etkiler: Nükleer Enerji ve Teknoloji
Bugün Otto Hahn’ın keşfi, başta nükleer enerji santralleri olmak üzere tıptan uzay araştırmalarına kadar birçok alanda etkisini sürdürmektedir. Nükleer fisyon sayesinde büyük miktarda elektrik enerjisi düşük karbon salımıyla üretilebilmekte, bazı tıbbi izotoplar fisyon ürünlerinden elde edilmekte, nükleer denizaltılar gibi stratejik sistemler çalıştırılmaktadır.
Bu makale bilgilendirme amaçlıdır. Nükleer fizik, radyokimya veya nükleer enerji teknolojileri hakkında detaylı bilgi almak için mutlaka bir nükleer fizik uzmanına veya ilgili bir akademisyene danışınız.
Anahtar Kelimeler: Otto Hahn, nükleer fisyon, Lise Meitner, Nobel Kimya Ödülü 1944, uranyum parçalanması, Otto Frisch, atom çekirdeği, zincirleme reaksiyon, radyokimya, nükleer enerji.