Отто Роберт Фриш
Отто Роберт Фриш | |
|---|---|
 Отто Роберта Фриша, удостоверяющего личность Лос-Аламоса времен войны Фотография значка | |
| Рожденный | 1 октября 1904 г. |
| Умер | 22 сентября 1979 г. ( 74 года Кембридж , Великобритания |
| Национальность | австрийский |
| Гражданство | Австрия Великобритания |
| Альма-матер | Венский университет |
| Известный | Атомная бомба |
| Награды | Член Королевского общества [1] |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Подпись | |
 | |
Отто Роберт Фриш OBE FRS [1] (1 октября 1904 — 22 сентября 1979) — британский физик австрийского происхождения , занимавшийся ядерной физикой . Вместе с Отто Штерном Иммануэлем Эстерманном он впервые измерил магнитный момент протона и . Вместе с Лизой Мейтнер он предложил первое теоретическое объяснение ядерного деления (придумав этот термин) и впервые экспериментально обнаружил побочные продукты деления. Позже со своим сотрудником Рудольфом Пайерлсом [1] он разработал первый теоретический механизм взрыва атомной бомбы в 1940 году. [2]
Ранняя жизнь [ править ]
 |
Фриш родился в Вене в 1904 году в еврейской семье, в семье художника Юстиниана Фриша и концертирующей пианистки Огюста Мейтнер Фриш. [3] Сам он был талантлив в обоих случаях, но также разделял любовь своей тети Лизы Мейтнер к физике и начал период обучения в Венском университете , который окончил в 1926 году, работая над влиянием недавно открытого электрона на соли.
Ядерная физика [ править ]
После нескольких лет работы в относительно малоизвестных лабораториях Германии Фриш получил должность в Гамбурге под руководством Нобелевской премии ученого, лауреата Отто Штерна . Здесь он выполнил работы по дифракции атомов (на кристаллических поверхностях), а также доказал, что магнитный момент протона значительно больше , чем предполагалось ранее. [4]
Вступление Адольфа Гитлера на пост канцлера Германии в 1933 году побудило Отто Роберта Фриша принять решение о переезде в Лондон , где он поступил на работу в Биркбек-колледж. [5] и работал с физиком Патриком Мейнардом Стюартом Блэкеттом над технологией камеры Вильсона и искусственной радиоактивностью . После этого он проработал пять лет в Копенгагене у Нильса Бора , где он все больше специализировался на ядерной физике , особенно на нейтронной физике.
Ядерное деление [ править ]
Во время рождественских каникул 1938 года он навестил свою тетю Лизу Мейтнер в Кунгэльве . Там она получила известие о том, что Отто Хан и Фриц Штрассман в Берлине обнаружили, что при столкновении нейтрона с ядром урана образуется элемент барий в качестве одного из побочных продуктов . Хан в письме Мейтнер назвал эту новую реакцию «взрывом» ядра урана. Фриш и Мейтнер выдвинули гипотезу о том, что ядро урана разделилось на две части, объяснили этот процесс и оценили выделившуюся энергию, а Фриш ввел термин «деление» , заимствованный из процесса , для его описания. биологического [6] [7]
Политические ограничения нацистской эпохи вынудили группы Хана и Штрассмана, а также команду Фриша и Мейтнер (обе были евреями) публиковаться отдельно. В статье Хана описан эксперимент и обнаружение побочного продукта бария. [8] Статья Мейтнер и Фриша объяснила физику этого явления. [9]
Фриш вернулся в Копенгаген, где ему удалось быстро изолировать кусочки, образовавшиеся в результате реакций деления. [10] Как позже вспоминал сам Фриш, фундаментальную идею прямого экспериментального доказательства деления ядра ему подсказал Джордж Плачек . [11] [12] Многие считают, что Мейтнер и Фриш заслужили признание Нобелевской премии за свой вклад в понимание деления. [13]
В середине 1939 года Фриш покинул Данию и, как он ожидал, совершил короткую поездку в Бирмингем , но начало Второй мировой войны помешало его возвращению. Думая о войне, он и физик Рудольф Пайерлс подготовили меморандум Фриша-Пайерлса в Бирмингемском университете , который стал первым документом, в котором излагался процесс, с помощью которого можно было произвести атомный взрыв. В их процессе будет использоваться выделенный уран-235, для которого потребуется довольно небольшая критическая масса , и его можно будет довести до критического состояния с помощью обычных взрывчатых веществ, создающих чрезвычайно мощную детонацию. Далее в меморандуме предсказываются последствия такого взрыва — от первоначального взрыва до его последствий . Этот меморандум лег в основу британских работ по созданию атомного устройства ( проект Tube Alloys ), а также Манхэттенского проекта , над которым Фриш работал в составе британской делегации . Фриш и Рудольф Пайерлс вместе работали на физическом факультете Бирмингемского университета. 1939–40. [14] Он уехал в Америку в 1943 году, поспешно получив британское гражданство .
Манхэттенский проект [ править ]
В 1944 году в Лос-Аламосе одной из задач Фриша как руководителя группы «Критические сборки» было точно определить точное количество обогащенного урана , которое потребуется для создания критической массы, массы урана, которая будет поддерживать цепную ядерную реакцию. [15] Он сделал это, складывая одновременно несколько десятков 3-сантиметровых брусков обогащенного гидрида урана и измеряя рост нейтронной активности по мере приближения к критической массе. Водород . в металлических стержнях увеличивал время, необходимое для ускорения реакции Однажды Фриш едва не вызвал бурную реакцию, склонившись над штабелем, который он назвал « сборкой Леди Годивы ». [16] Его тело отражало нейтроны обратно в стопку. Краем глаза он увидел, что красные лампы, периодически мигавшие при испускании нейтронов, «светились непрерывно». [16] Поняв, что происходит, Фриш быстро разбросал прутья рукой. Позже он подсчитал, что доза радиации была «вполне безвредной», но если бы он «поколебался еще две секунды, прежде чем удалить материал… доза была бы смертельной». [16] «За две секунды он получил, по щедрым меркам того времени, допустимую суточную дозу нейтронного излучения». [17] Таким образом, его эксперименты определили точные массы урана, необходимые для запуска бомбы «Малыш» над Хиросимой .
Он также разработал эксперимент «хвост дракона» или «гильотину», в котором урановую пулю бросали через отверстие в большей фиксированной массе урана, достигая чуть выше критической массы (0,1%) на долю секунды. [18] На совещании по одобрению эксперимента Ричард Фейнман , комментируя связанную с этим временную опасность, сказал, что это «все равно что щекотать хвост спящего дракона». За период около 3 миллисекунд температура повышалась со скоростью 2000 °C в секунду и более чем на 10 15 были испущены лишние нейтроны. [19]
Возвращение в Англию [ править ]
В 1946 году он вернулся в Англию, чтобы занять пост руководителя отдела ядерной физики Исследовательского института атомной энергии в Харвелле, хотя большую часть следующих тридцати лет он также провел, преподавая в Кембридже , где был джексоновским профессором естественной философии. [5] и сотрудник Тринити-колледжа .
Прежде чем выйти на пенсию, он разработал [20] устройство SWEEPNIK , которое использовало лазер и компьютер для измерения треков в пузырьковых камерах . Видя, что это имеет более широкое применение, он помог основать компанию Laser-Scan Limited, теперь известную как Laser-Scan Engineering Ltd., для реализации этой идеи.
Выход на пенсию [ править ]
Он ушел с кафедры в 1972 году, как того требуют правила университета. [20] Он умер 22 сентября 1979 года. [5]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Пайерлс, Р. (1981). «Отто Роберт Фриш. 1 октября 1904 г. - 22 сентября 1979 г.» . Биографические мемуары членов Королевского общества . 27 : 283–306. дои : 10.1098/rsbm.1981.0012 . JSTOR 769874 .
- ^ Бете, HA ; Винтер, Джордж (январь 1980 г.). «Некролог: Отто Роберт Фриш» . Физика сегодня . 33 (1): 99–100. Бибкод : 1980ФТ....33а..99Б . дои : 10.1063/1.2913924 . Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года.
- ^ «Отто Роберт Фриш | Биография и факты» . Энциклопедия Бриттаника . Проверено 21 декабря 2023 г.
- ^ Фриш, Отто Р.; Стерн, Отто (1933). «О магнитном отклонении молекул водорода и магнитном моменте протона». Журнал физики (на немецком языке). 85 (1–2): 4–16. Бибкод : 1933ZPhy...85....4F . дои : 10.1007/BF01330773 . S2CID 120793548 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Гриббин, Дж. (2000). Q означает «квант: энциклопедия физики элементарных частиц» . Саймон и Шустер. п. 150. ИСБН 978-0-684-86315-3 . Проверено 4 декабря 2021 г.
- ^ Салливан, Нил Дж. (2016). Бомба Прометея: Манхэттенский проект и правительство в темноте . Линкольн: Издательство Университета Небраски . п. 19. ISBN 978-1-61234-890-2 .
- ^ Роудс, Ричард (1986). Создание атомной бомбы . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. п. 263. ИСБН 978-0-684-81378-3 . OCLC 13793436 .
- ^ Хан, О.; Штрассманн, Ф. (1939). «Об обнаружении и характеристике щелочноземельных металлов, образующихся при облучении урана без нейтронов]». Естественные науки (на немецком языке). 27 (1): 11–15. Бибкод : 1939NW.....27...11H . дои : 10.1007/BF01488241 . S2CID 5920336 . Авторы были идентифицированы как находящиеся в Институте химии кайзера Вильгельма в Берлине-Далеме. Поступило 22 декабря 1938 г.
- ^ Мейтнер, Лиза; Фриш, Орегон (1939). «Распад урана нейтронами: новый тип ядерной реакции» . Природа . 143 (3615): 239–240. Бибкод : 1939Natur.143..239M . дои : 10.1038/143239a0 . S2CID 4113262 . Статья датирована 16 января 1939 года. Установлено, что Мейтнер работала в Физическом институте Академии наук в Стокгольме. Установлено, что Фриш работает в Институте теоретической физики Копенгагенского университета.
- ^ Фриш, Орегон (1939). «Физические доказательства разделения тяжелых ядер при нейтронной бомбардировке» . Природа . 143 (3616): 276. Бибкод : 1939Natur.143..276F . дои : 10.1038/143276a0 . S2CID 4076376 . Статья датирована 17 января 1939 г. [Эксперимент с этим письмом в редакцию был проведен 13 января 1939 г.; видеть Роудс, Ричард (1986). Создание атомной бомбы . Саймон и Шустер. стр. 263 и 268.
- ^ Отто Р. Фриш, «Открытие деления - как все началось», Physics Today , V20, N11, стр. 43-48 (1967).
- ^ Дж. А. Уилер, «Механизм деления», Physics Today V20, N11, стр. 49-52 (1967).
- ^ «Слава без Нобелевской премии» . 5 ноября 2015 г.
- ^ «Культурные тропы - Путеводитель с синей табличкой» (PDF) . Университет Бирмингема . Проверено 4 декабря 2021 г.
- ^ Роудс, Ричард (1986). Создание атомной бомбы . Саймон и Шустер. стр. 612–613 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Фриш, Отто Роберт (1980). То немногое, что я помню . Издательство Кембриджского университета. стр. 161–162. ISBN 0-52-128010-9 .
Мы строили необычную конструкцию без отражающего материала; просто реагирующее соединение урана-235... По понятным причинам мы назвали его сборкой Леди Годивы.
- ^ Роудс, Ричард (1986). Создание атомной бомбы . Саймон и Шустер. стр. 610–11 . ISBN 9780671441333 .
- ^ «Здесь живут драконы» .
- ^ ре Маленфант (2005). «Эксперименты с Машиной-Драконом» . дои : 10.2172/876514 . ОСТИ 876514 . S2CID 108799363 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Отто Фриш, «Что немного я помню», издательство Кембриджского университета (1979), ISBN 0-521-40583-1
Библиография [ править ]
- Атомная физика сегодня (1961)
- Работа с АТОМС (1965)
- Что немного я помню (1979)
Внешние ссылки [ править ]
- Аннотированная библиография Отто Фриша из цифровой библиотеки по ядерным вопросам Алсос.
- Лос-Аламосская национальная лаборатория британской миссии
- Стенограмма устного исторического интервью с Отто Робертом Фришем 8 мая 1963 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
- Стенограмма устного исторического интервью с Отто Робертом Фришем 3 мая 1967 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
- «О возможности строительства угольных электростанций» (эссе-пародия Фриша, написанное в ознаменование 70-летия Нильса Бора, 7 октября 1955 г.)
- Работы Отто Роберта Фриша или о нем в Internet Archive
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |
- 1904 рождения
- 1979 смертей
- Австрийские учёные ХХ века
- австрийские физики
- Еврейские физики
- Британские физики
- Австрийские евреи
- Британские физики-ядерщики
- Австрийские физики-ядерщики
- Люди Манхэттенского проекта
- Люди, связанные с программой ядерного оружия Соединенного Королевства
- Академики Бирмингемского университета
- Академики Биркбека, Лондонский университет
- Члены Королевского общества
- Стипендиаты Тринити-колледжа, Кембридж
- Джексонианские профессора естественной философии
- Австрийские беженцы
- Евреи, иммигрировавшие в Великобританию, спасаясь от нацизма
- Натурализованные граждане Соединенного Королевства
- Ученые из Вены
- Британские люди австрийско-еврейского происхождения
- Члены Американского физического общества
- Британские физики XX века