Otto Robert Frisch - Otto Robert Frisch
Otto Robert Frisch | |
---|---|
Urodzić się |
|
1 października 1904
Zmarł | 22 września 1979
Cambridge , Wielka Brytania
|
(w wieku 74)
Narodowość | austriacki |
Obywatelstwo | Austria Wielka Brytania |
Znany z | Bomba atomowa |
Nagrody | Członek Towarzystwa Królewskiego |
Kariera naukowa | |
Pola | Fizyka |
Wpływy | Rudolf Peierls |
Podpis | |
Otto Robert Frisch FRS (1 października 1904 – 22 września 1979) był urodzonym w Austrii brytyjskim fizykiem, który pracował nad fizyką jądrową . Wraz z Lise Meitner rozwinął pierwsze teoretyczne wyjaśnienie rozszczepienia jądrowego (ukuł termin) i jako pierwszy eksperymentalnie wykrył produkty uboczne rozszczepienia. Później wraz ze swoim współpracownikiem Rudolfem Peierlsem zaprojektował pierwszy teoretyczny mechanizm detonacji bomby atomowej w 1940 roku.
Wczesne życie
Frisch urodził się w Wiedniu w 1904 r. w rodzinie żydowskiej jako syn malarza Justyniana Frischa i pianisty koncertowego Auguste Meitner Frisch. On sam był utalentowany w obu tych dziedzinach, ale także podzielał zamiłowanie do fizyki swojej ciotki Lise Meitner i rozpoczął okres studiów na Uniwersytecie Wiedeńskim, które ukończył w 1926 roku z kilkoma pracami nad wpływem nowo odkrytego elektronu na sole.
Fizyka nuklearna
Po kilku latach pracy w stosunkowo mało znanych laboratoriach w Niemczech, Frisch uzyskał stanowisko w Hamburgu u zdobywcy nagrody Nobla , naukowca Otto Sterna . Oto on produkowany prace nad dyfrakcji atomów (stosując powierzchnie kryształu), a także udowodnił, że moment magnetyczny z protonu był znacznie większy niż uprzednio przypuszczano.
Objęcie urzędu kanclerza Niemiec przez Adolfa Hitlera w 1933 r. spowodowało, że Otto Robert Frisch podjął decyzję o przeprowadzce do Londynu , gdzie dołączył do personelu Birkbeck College i pracował z fizykiem Patrickiem Maynardem Stuartem Blackettem nad technologią komór mgłowych i sztuczną radioaktywnością . Następnie odbył pięcioletni pobyt w Kopenhadze u Nielsa Bohra, gdzie coraz bardziej specjalizował się w fizyce jądrowej , zwłaszcza w fizyce neutronów.
Rozszczepienia jądrowego
Podczas świąt Bożego Narodzenia w 1938 r. odwiedził swoją ciotkę Lise Meitner w Kungälv . Tam otrzymała wiadomość, że Otto Hahn i Fritz Strassmann w Berlinie odkryli, że zderzenie neutronu z jądrem uranu wytworzyło element baru jako jeden z jego produktów ubocznych. Hahn w liście do Meitnera nazwał tę nową reakcję „pęknięciem” jądra uranu. Frisch i Meitner postawili hipotezę, że jądro uranu podzieliło się na dwie części, wyjaśnili proces i oszacowali uwolnioną energię, a Frisch ukuł termin rozszczepienie, aby to opisać.
Polityczne ograniczenia epoki nazistowskiej zmusiły zespół Hahna oraz Frischa i Meitnera (obaj byli Żydami) do oddzielnego publikowania. Artykuł Hahna opisuje eksperyment i odkrycie produktu ubocznego baru. Artykuł Meitnera i Frischa wyjaśniał fizykę stojącą za tym zjawiskiem.
Frisch wrócił do Kopenhagi, gdzie szybko udało mu się wyizolować fragmenty powstałe w wyniku reakcji rozszczepienia. Jak później wspominał sam Frisch, fundamentalną ideę bezpośredniego eksperymentalnego dowodu rozszczepienia jądra zasugerował mu George Placzek . Wielu uważa, że Meitner i Frisch zasłużyli na uznanie Nagrody Nobla za ich wkład w zrozumienie rozszczepienia.
W połowie 1939 roku Frisch wyjechał z Danii do Birmingham , gdzie spodziewał się krótkiej podróży , ale wybuch II wojny światowej uniemożliwił mu powrót. Mając na myśli wojnę, on i fizyk Rudolf Peierls opracowali memorandum Frischa-Peierlsa na Uniwersytecie w Birmingham , które było pierwszym dokumentem, w którym przedstawiono proces, dzięki któremu można wywołać eksplozję atomową. Ich proces wykorzystywałby odseparowany uran-235, który wymagałby dość małej masy krytycznej i można by osiągnąć krytyczność przy użyciu konwencjonalnych materiałów wybuchowych, aby wywołać niezwykle potężną detonację. Memorandum przewidywało skutki takiej eksplozji — od początkowego wybuchu do wynikającego z niego opadu . Memorandum to było podstawą brytyjskich prac nad budową urządzenia atomowego (projekt Tube Alloys ), a także projektu Manhattan, nad którym Frisch pracował jako część delegacji brytyjskiej . Frisch i Rudolf Peierls pracowali razem na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Birmingham 1939-40. Wyjechał do Ameryki w 1943 r., pospiesznie uzyskawszy obywatelstwo brytyjskie .
Projekt Manhattan
W 1944 roku w Los Alamos jednym z zadań Frischa jako lidera grupy Critical Assemblies było dokładne określenie dokładnej ilości wzbogaconego uranu, która byłaby wymagana do wytworzenia masy krytycznej, masy uranu, która podtrzymałaby reakcję łańcuchową jądrową. Zrobił to, układając jednocześnie kilkadziesiąt 3 cm słupków wzbogaconego wodorku uranu i mierząc rosnącą aktywność neutronów w miarę zbliżania się do masy krytycznej. Wodoru w metalowe pręty, które wydłuża czas reakcji potrzebny do przyspieszenia. Pewnego dnia Frisch omal nie spowodował ucieczki, pochylając się nad stosem, który nazwał „ zgromadzeniem Lady Godiva ”. Jego ciało odbijało neutrony z powrotem do stosu. Kątem oka dostrzegł, że czerwone lampy, które migały z przerwami, gdy emitowano neutrony, „świecą się nieprzerwanie”. Zdając sobie sprawę z tego, co się dzieje, Frisch szybko rozrzucił pręty ręką. Później obliczył, że dawka promieniowania była „dość nieszkodliwa”, ale gdyby „zawahał się jeszcze dwie sekundy przed usunięciem materiału… dawka byłaby śmiertelna”. „W dwie sekundy otrzymał, jak na hojne standardy tamtych czasów, dopuszczalną dawkę promieniowania neutronowego na cały dzień”. W ten sposób jego eksperymenty określiły dokładne masy uranu potrzebne do wystrzelenia bomby Little Boy nad Hiroszimą .
Zaprojektował także eksperyment „smoczego ogona” lub „gilotyny”, w którym pocisk uranu został wrzucony przez otwór w większej stałej masie uranu, osiągając przez ułamek sekundy masę krytyczną (0,1%). Na spotkaniu mającym na celu zatwierdzenie eksperymentu Richard Feynman , komentując przemijające niebezpieczeństwo, powiedział, że było to „tak jak łaskotanie ogona śpiącego smoka”. W ciągu około 3 ms, temperatura podnosi się z szybkością 2000 ° C na sekundę, a ponad 10 15 nadmiar neutronów były wysyłane.
Powrót do Anglii
W 1946 wrócił do Anglii, aby objąć stanowisko kierownika wydziału fizyki jądrowej w Atomic Energy Research Establishment w Harwell, chociaż spędził także większość następnych trzydziestu lat ucząc w Cambridge, gdzie był Jacksonian Professor of Natural Philosophy i profesorem filozofii naturalnej. stypendysta Trinity College .
Przed przejściem na emeryturę zaprojektował urządzenie SWEEPNIK , które używało lasera i komputera do pomiaru torów w komorach bąbelkowych . Widząc, że ma to szersze zastosowanie, pomógł założyć firmę Laser-Scan Limited, obecnie znaną jako 1Spatial, aby wykorzystać ten pomysł.
Emerytura
Przeszedł na emeryturę z katedry w 1972 r. zgodnie z przepisami uczelni. Zmarł 22 września 1979 r. i został poddany kremacji 5 października w krematorium w Cambridge City. Jego syn, Tony Frisch, jest również fizykiem.
Bibliografia
Bibliografia
- Fizyka atomowa dzisiaj (1961)
- Praca z ATOMAMI (1965)
- Niewiele pamiętam (1979)
Zewnętrzne linki
- Bibliografia z adnotacjami dla Otto Frischa z Biblioteki Cyfrowej Alsos for Nuclear Issues
- Narodowe Laboratorium Los Alamos w misji brytyjskiej
- Transkrypcja wywiadu z historii mówionej z Otto Robertem Frischem 8 maja 1963, American Institute of Physics, Niels Bohr Library and Archives
- Transkrypcja wywiadu ustnego z Otto Robertem Frischem 3 maja 1967, American Institute of Physics, Niels Bohr Library and Archives
- „O wykonalności elektrowni węglowych” (parodiowy esej Frischa napisany dla upamiętnienia 70. urodzin Nielsa Bohra, 7 października 1955)
- Prace lub o Otto Robert Frisch w Internet Archive