Кіріспе

Австрияда туған британдық ядролық физик Отто Роберт Фриш.

Ерте өмір

Фриш 1904 жылы Венада еврей отбасында дүниеге келді. Ол суретші Юстиниан Фриш пен концерттік пианист Аугусте Майтнер Фриштің ұлы еді. Ол өзі де екеуінде де талантты болды, бірақ физикаға әпкесі Лизе Майтнер сияқты құштарлық танытып, Вена университетінде оқуға түсті және 1926 жылы жаңа ашылған электрондардың тұздарға тигізетін әсері жөніндегі жұмысын аяқтады.

Ядролық физика

Германияда салыстырмалы түрде белеңсіз зертханаларда бірнеше жыл жұмыс істегеннен кейін Фриш, Нобель сыйлығының иегері Отто Штерннің жетекшілігімен Гамбургте қызметке орналасты. Мұнда ол атомдардың дифракциясы (кристалл беттерін қолдана отырып) бойынша жұмыс жасады, сондай-ақ протонның магниттік моменты бұрынғы есептеулерден әлдеқайда жоғары екенін дәлелдеді. 1933 жылы Адольф Гитлер Германия канцлері болып тағайындалғаннан кейін Отто Роберт Фриш Лондонға көшіп өтуге шешім қабылдады, онда ол Бёркбек колледжінің штат қызметкері болып қосылды және физик Патрик Мейнард Стюарт Блэкеттпен бірге бұлтты камера технологиясы және жасанды радиоактивтілік саласында жұмыс істеді. Одан кейін ол Нильс Бормен Копенгагенде бес жыл бойы жұмыс істеді, осы кезде ядролық физикаға, әсіресе нейтрондық физикаға мамандануын күшейтті.

Ядролық бөліну

1938 жылы Рождество мерекесінде ол Кунгалвке Лиз Майтнер әпкесін барып көрді. Ол жерде ол Берлинде Отто Хан мен Фриц Страссманның нейтронның уран ядросына шабуы нәтижесінде барий элементінің қосалқы өнім ретінде пайда болғанын ашқанын естіді. Хан, Майтнерге жазған хатында, бұл жаңа реакцияны уран ядросының "жарылуы" деп атады. Фриш пен Майтнер уран ядросы екіге бөлінеді деген гипотеза ұсынды, процесті түсіндірді және босатылған энергияны есептеді, ал Фриш оны сипаттау үшін биологиядан алынған "бөліну" терминін қолданды. Нацистік кезеңдегі саяси шектеулер Хан мен Страссман командаларын, сондай-ақ Фриш пен Майтнерді (екеуі де еврей болғандықтан) жеке-жеке жариялауға мәжбүр етті. Ханның мақаласында эксперимент пен барийдің қосалқы өнімі табылуы сипатталған. Майтнер мен Фриштің мақаласы осы құбылыстың физикалық негізін түсіндірді. Фриш Копенгагенге оралып, бөліну реакциясынан пайда болған бөлшектерді жылдам оқшаулады. Фриш кейін еске алғандай, ядролық бөлінудің тікелей эксперименттік дәлелі туралы түйінді ойды оған Джордж Плачек ұсынған. Көптеген адамдар Майтнер мен Фриштің бөлінуді түсінуге қосқан үлесі үшін Нобель сыйлығына ие болуға лайық деп санайды. 1939 жылдың ортасында Фриш Даниядан Бірмингемге қысқа сапарға аттанды деп жоспарлаған, бірақ Екінші дүниежүзілік соғыс басталғаннан кейін ол қайта орала алмады. Соғыс ойында болғандықтан, ол және физик Рудольф Пейерлс Бирмингем университетінде Фриш-Пейерлс меморандумы жасады, ол атомдық жарылыс жасау процесін сипаттаған алғашқы құжат болды. Олардың процесінде бөлінген уран-235 пайдаланылуы керек еді, оған салыстырмалы түрде кішкентай сындық масса қажет, және оны дәстүрлі жарылғыш заттарды қолдану арқылы сындық деңгейге жеткізуге болады, бұл өте күшті жарылысқа әкеледі. Меморандумда мұндай жарылыстың әсерлері болжалды – бастапқы жарылыстан бастап, соңғы радиоактивтік жауынға дейін. Бұл меморандум британдық атомдық құрылғыны (Түтіктер қорытпасы жобасы) құру жұмысының және Фриштің британдық делегациясының бір бөлігі ретінде жұмыс істеген Манхэттен жобасының негізі болды. Фриш пен Рудольф Пейерлс 1939-1940 жылдары Бирмингем университетінің физика факультетінде бірге жұмыс істеді. Ол 1943 жылы асығыс түрде британдық азаматтық алғаннан кейін Америкаға кетті.

Манхэттен жобасы

1944 жылы Лос-Аламоста Фриш Критикалық құрастырулар тобының жетекшісі ретінде ядролық тізбекті реакцияны қолдайтын уранның массасын, яғни критикалық массаны құру үшін қажетті байытылған уранның нақты мөлшерін анықтау міндетін атқарды. Ол бірнеше ондаған 3 см-лік байытылған уран гидридінің барларын бір-біріне үйіп, сыни массаға жақындағанда нейтрондық белсенділіктің артуын өлшеді. Металл сынықтарындағы сутегі реакцияның жеделдеуіне қажетті уақытты ұзартты. Бір күні Фриш "Леди Годива жиналысы" деп атаған үйіндіге еңкейгенде, тізбекті реакцияның қауіпсіздігінен шығып кетуге шамалы қалды. Оның денесі нейтрондарды үйіндіге кері шағылыстырды. Ол көзінің бұрышынан нейтрондар шығарылған кезде үзіліс-үзіліспен жанған қызыл шамдардың 'үздіксіз жарқырағанын' байқады. Осылайша, оның тәжірибелері Хиросимаға "Литтл Бой" бомбасын тасымалдау үшін қажетті уранның нақты массасын анықтады. Ол сондай-ақ "аждаһаның құйрығы" немесе "гильотиндер" деп аталатын тәжірибені жобалады, онда уран тілі үлкен, бекітілген уран массасындағы тесіктен түсіріліп, секундықтың бір бөлігіне критикалық массадан (0,1%) сәл асып кетті. Тәжірибені мақұлдауға арналған жиналыста Ричард Фейнман уақытша қауіп туралы пікір білдіріп, бұл "ұйықтаған аждаһаның құйрығын илеу сияқты" деді. Шамамен 3 миллисекунд ішінде температура секундына 2000 °C жылдамдықпен өсті және 1015-тен астам артық нейтрон шығарылды.

Англияға оралу

1946 жылы ол Англияға оралып, Харвеллдегі Атом энергиясын зерттеу орталығының ядролық физика бөлімінің басшысы қызметін атқара бастады, бірақ ол келесі тридцать жылдың көп бөлігін Кембридж университетінде оқытумен өткізді, онда ол Жексон атындағы табиғат философиясы профессоры болды. Ол 1979 жылдың 22 қыркүйегінде дүние салды.