Uciekła przed nazistami. Jej badania zmieniły naukę

Lise Meitner urodziła się w 1878 r. w Wiedniu, gdzie zdobyła wykształcenie fizyczne. Po przeprowadzce do Berlina rozpoczęła współpracę z chemikiem Ottonem Hahnem, który zajmował się badaniem substancji promieniotwórczych.

Początkowo prowadzili doświadczenia w pomieszczeniu urządzonym w dawnym warsztacie stolarskim. Kobiety nie miały wówczas swobodnego dostępu do wszystkich pomieszczeń berlińskiego uniwersytetu, dlatego Meitner musiała pracować w szczególnych warunkach.

W 1912 r. oboje przenieśli się do instytutów Towarzystwa Cesarza Wilhelma. Meitner z czasem objęła kierownictwo działu fizycznego, nadal współpracując z Hahnem. Ich badania łączyły doświadczenia chemiczne z fizyczną analizą zachodzących przemian.

W latach 30. XX w. naukowcy zaczęli badać reakcje wywoływane bombardowaniem uranu neutronami. Spodziewali się, że w ten sposób uda się otrzymać m.in. pierwiastki cięższe od uranu.

Początkowo właśnie tak interpretowano wyniki eksperymentów. Kolejne doświadczenia przynosiły jednak rezultaty, których nie potrafiono wyjaśnić na podstawie dotychczasowych założeń.

W 1938 r. nazistowskie prześladowania Żydów zmusiły Meitner do opuszczenia Niemiec. Fizyczka uciekła przez Holandię do Szwecji, gdzie kontynuowała działalność naukową. Nie mogła już jednak osobiście uczestniczyć w eksperymentach prowadzonych w berlińskim laboratorium.

Hahn pozostał w Niemczech i razem z chemikiem Fritzem Strassmannem kontynuował badania nad uranem. Nadal utrzymywał korespondencję z Meitner, informując ją o wynikach kolejnych doświadczeń.

Pod koniec 1938 r. Hahn i Strassmann dokonali zaskakującego odkrycia. W materiale poddanym bombardowaniu neutronami wykryli bar, pierwiastek o znacznie mniejszej masie atomowej niż uran.

Wynik był trudny do pogodzenia z dotychczasowymi przewidywaniami. Naukowcy spodziewali się powstawania pierwiastków o masie zbliżonej do uranu lub od niego większej. Tymczasem doświadczenie wskazywało na obecność znacznie lżejszego pierwiastka.

Hahn poinformował Meitner o odkryciu. Fizyczka postanowiła znaleźć wyjaśnienie tego zjawiska i rozpoczęła pracę ze swoim siostrzeńcem, Ottonem Frischem, który również zajmował się fizyką jądrową.

Meitner i Frisch wykorzystali model jądra atomowego przypominającego naładowaną elektrycznie kroplę cieczy. Pod wpływem dostarczonej energii taka kropla może się odkształcić, a następnie rozdzielić na dwie części.

Badacze uznali, że podobny proces może zachodzić w jądrze uranu po pochłonięciu neutronu. Ciężkie jądro ulega deformacji, aż ostatecznie dzieli się na dwa mniejsze fragmenty.

Ponieważ oba fragmenty zawierają dodatnio naładowane protony, odpychają się od siebie z ogromną siłą. W rezultacie uzyskują bardzo dużą energię kinetyczną.

Meitner i Frisch przeprowadzili również obliczenia dotyczące energii uwalnianej podczas takiej przemiany. Uwzględnili różnicę między masą początkowego jądra a łączną masą produktów rozszczepienia.

Oszacowali, że podział jednego jądra uranu może uwolnić około 200 mln elektronowoltów energii. Była to niezwykle duża wartość jak na pojedynczą przemianę jądrową.

Wyjaśnienie Meitner i Frischa ukazało się 11 lutego 1939 r. w czasopiśmie naukowym "Nature". Właśnie w tej publikacji pojawiło się określenie fission, oznaczające rozszczepienie.

Ich praca pozwoliła zrozumieć wyniki wcześniejszych doświadczeń Hahna i Strassmanna. Niemieccy chemicy wykryli produkty reakcji, natomiast Meitner i Frisch wyjaśnili, w jaki sposób mogły one powstać i dlaczego procesowi towarzyszyło uwolnienie tak dużej ilości energii.

W listopadzie 1945 r. ogłoszono decyzję o przyznaniu Nagrody Nobla z chemii za 1944 r. Otrzymał ją Otto Hahn za odkrycie rozszczepienia ciężkich jąder atomowych.

Nagrodą nie uhonorowano ani Lise Meitner, ani Fritza Strassmanna. Pominięto również Ottona Frischa, który wspólnie z Meitner opracował fizyczne wyjaśnienie zjawiska.

Decyzja Komitetu Noblowskiego stała się później przedmiotem licznych analiz historyków nauki. Zwracano uwagę, że odkrycie rozszczepienia jądrowego było rezultatem prac kilku badaczy, reprezentujących zarówno chemię, jak i fizykę.

Znaczenie miała również sytuacja polityczna. Prześladowania nazistowskie zmusiły Meitner do emigracji, przez co nie mogła już uczestniczyć w doświadczeniach prowadzonych przez Hahna i Strassmanna. Mimo to pozostawała z nimi w kontakcie i odegrała istotną rolę w interpretacji wyników.

Historycy wskazywali także na niedostateczne uwzględnienie wkładu teoretycznego Meitner i Frischa. Nie ma jednak jednej bezspornie ustalonej przyczyny, dla której Komitet Noblowski zdecydował się nagrodzić wyłącznie Hahna.

Po opuszczeniu Niemiec Meitner kontynuowała badania w Szwecji. Choć nie otrzymała Nagrody Nobla, jej wkład w wyjaśnienie rozszczepienia jądrowego został doceniony innymi wyróżnieniami.

W 1966 r. wspólnie z Ottonem Hahnem i Fritzem Strassmannem otrzymała Nagrodę Enrica Fermiego. Wyróżnienie przyznano całej trójce za osiągnięcia związane z odkryciem rozszczepienia jądrowego.

Sześć lat wcześniej, w 1960 r., Meitner przeprowadziła się do Anglii, gdzie spędziła ostatnie lata życia.

Zmarła 27 października 1968 r. w Cambridge, w wieku 89 lat. Została pochowana w miejscowości Bramley w hrabstwie Hampshire.