كيف تم اكتشاف الانشطار النووي ؟



الانشطار النووي _شطر ذرات اليورانيوم لتوليد الطاقة_ كان واحداً من التطورات الفيزيائية العظيمة للقرن العشرين، فقد أجاب عن ألغاز فيزيائية عظيمة كانت مطروحة منذ عصور كما فتح الباب أمام العصر الذري، هذا الاكتشاف هو أساس الطاقة النووية والأسلحة النووية.

ليزا مايتنر و أوتو هاهن كانا باحثين في معهد فيلهلم في برلين في ألمانيا، وكجزء من دراستهما للعناصر المشعة صارعت مايتنر و هاهن لسنوات من أجل إنشاء ذرات أثقل من اليورانيوم، فقد قذفا ذرات اليورانيوم ببروتونات حرة، بدا بديهياً بالنسبة لهما أن تصطدم بعض النترونات بالنوى وتلتصق بها منشئة عنصراً أثقل من اليورانيوم، لكن هذا لم ينجح معهما.

اختبرا طرقهما على المعادن الثقيلة الأخرى، سار كل شيء كما هو متوقع، فكل شيء كان يعمل بحسب المعادلات الفيزيائية التي استنتجتها ليزا حتى وصلا إلى اليورانيوم الذي هو أثقل عنصر معروف، خلال الثلاثينات لم يعرف أحد لماذا كانت التجربة تفشل دائماً على اليورانيوم.

لم يكن هنالك سبب فيزيائي لعدم إمكانية وجود ذرات أثقل، لكن لم تنجح التجربة على مدى 100محاولة.
كان واضحاً أنه كان يحدث شيء ما لم يفهماه في تجاربهما، كانا يحتاجان نوع آخر من التجارب لإظهار ماحدث فعلياً عندما قذفا نوى اليورانيوم ببروتونات حرة.

أخيراً تصور أوتو خطة تقوم على استخدام الباريوم غير المشع كعلامة من أجل الكشف المستمر عن وجود الراديوم المشع وقياسه، فإذا تحول اليورانيوم إلى راديوم سيكون بإمكان الباريوم كشف هذا التحول.

انقضت ثلاث أشهر أخرى من الاختبارات الأولية للتثبت من كيفية تفاعل الباريوم مع الراديوم المشع بوجود اليورانيوم ولقياس معدلات تحول الراديوم ونماذج تحوله.

قبل أن يتمكنا من التجارب الأولية وبدء التجارب النهائية كان على ليزا أن تفر إلى هولاندا هرباً من الحزب النازي، لذلك كان على أوتو هاهن أن يقوم بالتجربة الكبرى بمفرده.

بعد أسبوعين من إكمال هاهن لهذا الاختبار تلقت ليزا تقريراً مطولاً يشرح فيه هاهن فشله، فقد قذف اليورانيوم بدفق من البروتونات لكنه لم يحصل على الراديوم حتى، لقد كشف فقط مزيداً من الباريوم أكثر بكثير من الكمية التي بدأ بها، رجا ليزا مرتبكاً بأن تساعده في اكتشاف ما جرى.

بعد ذلك بأسبوع أخذت ليزا حذاء ثلج طويلاً وسارت على ثلوج أول الشتاء، لمعت في ذهنها صورة عن ذرات تمزق نفسها، كانت الصورة حية جداً ومروعة جداً وقوية جدا؛ً بحيث كان بإمكانها تقريباً أن تحس بنوى الذرات النابضة وتشم رائحة الذرات وهي تتمزق في مخيلتها.

علمت مباشرة أنها أعطت للتو جوابا مسألتها، فإضافة بروتونات إضافية ينبغي أنها كانت تجعل ذرات اليورانيوم غير مستقرة مما يجعلها تتمزق.

تم إجراء تجربة إضافية للتأكد من أنه عندما يتم قذف اليورانيوم المشع ببروتونات حرة فإن كل ذرة يورانيوم تنشطر إلى ذرتين منشئة الباريوم والكريبتون، وخلال هذه العملية يتم تحرير كميات هائلة من الطاقة.
هكذا اكتشفت ليزا الانشطار النووي.
المصدر