Die Frau, die die Kernspaltung erklärte – Zu Lise Meitners 50. Todestag

Mit Donna Strickland wurde 2018 erst zum dritten Mal eine Frau mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet, nach Marie Curie 1903 und Maria Goeppert-Mayer 1963 (nur die Ökonomen haben mit einer einzigen noch weniger weibliche Nobelpreisträgerinnen, allerdings wird der Wirtschaftsnobelpreis erst seit 1969 vergeben). Die wohl bekannteste Physikerin, die ohne Nobelpreis blieb, und neben Marie Curie wohl die bekannteste Physikerin aller Zeiten, ist Lise Meitner, deren Todestag sich in diesen Tagen zum 50. und deren bedeutendste Entdeckung sich demnächst zum 80. Mal jährt.

Im Jahr 1938 führte Lise Meitner zusammen mit ihrem Forscherkollegen Otto Hahn und dessen Assistenten Fritz Straßmann Experimente mit Urankernen durch. Inmitten dieser Experimente musste die ursprünglich österreichische Staatsbürgerin (daher vor Verfolgung geschützt) als Jüdin Hals über Kopf aus Berlin fliehen, da sie mit der Annektierung Österreichs nun deutsch geworden durch die nationalsozialistischen  Judenverfolgung mit einem Mal in Lebensgefahr geraten war. Mit Otto Hahns Hilfe floh sie über Holland und Dänemark nach Stockholm, um am dortigen Nobel-Institut weiterzuarbeiten. Die Kommunikation mit ihrem Forschungskollegen erhielt sich über Briefe aufrecht. Im Dezember 1938 erreichte sie ein Brief Hahns, in dem dieser ihr berichtete, dass beim Beschießen des Uranatoms (92 Protonen) mit verlangsamten Neutronen Bariumatome entstanden waren. Bariumatome besitzen eine Kernladungszahl von 56! Hahn bat Meitner, über dieses Ergebnis nachzudenken. Die Physiker in seinem Institut hatte Hahn nicht informiert; Lise Meitner war als einzige über alle Experimente und Ergebnisse aus Berlin unterrichtet (hier zeigte Otto Hahn einen erstaunlichen Mut: Menschen waren im Jahre 1938 für weit geringer Vergehen ins KZ gekommen als dass ein deutscher Institutsdirektor seine emigrierte jüdisch stämmige Kollegin zuerst über eine Jahrhundert-Entdeckung informiert).

Zusammen mit ihrem Neffen, dem Physiker Otto Frisch, brütete Lise Meitner während eines Spaziergangs im winterlichen Schnee in Kungälv in Schweden (wo beide die Weihnachtsferien verbrachten) über diesem Ergebnis. Konnte es wirklich sein, dass der Urankern gespalten worden war? Zurück im Haus (oder, wie es teils anekdotisch heisst, auf einem Baumstamm auf ihrem Weg) führte sie auf der Basis des „Wassertropfenmodells“ von Bethe und Weizsäcker eine Berechnung durch. Sie kam zu dem Ergebnis, dass der Urankern aufgrund der hohen Zahl sich abstoßender Protonen recht instabil sein muss, wie ein großer Wassertropfen, dessen Oberflächenspannung kaum mehr in der Lage ist, ihn zusammenzuhalten. Ihn mit einem Neutron zu bombardieren, könnte ihn zum Platzen bringen. Allerdings ergab sich ein Problem: Nach Aufspaltung des Atomkerns werden die Bruchstücke der Spaltung aufgrund der elektrischen Abstoßungskräfte stark beschleunigt. Dabei nehmen sie sehr viel Energie auf. Mit errechneten 200 Millionen Elektronenvolt ist diese wesentlich größer als jede Energie, die in bis dahin bekannten (chemischen) Atomprozessen entsteht. Woher stammte diese enorme Energiemenge? An dieser Stelle kam Einsteins berühmte Formel ins Spiel: Meitner berechnete, dass die beiden Kerne plus frei gewordene Neutronen, die aus der Spaltung hervorgehen, in ihrer Summe geringfügig leichter sind als der ursprüngliche Atomkern des Urans. Die Differenz der Masse entsprach mit der Formel E=mc2 genau der Energie von 200 Millionen Elektronenvolt! Die Energie der Kernbruchstücke musste direkt aus der Masse des Uranatomkerns entstammen. Zum ersten Mal war ein Prozess bekannt geworden, im welchem sich die von Einstein formulierte Äquivalenz von Energie und Masse direkt offenbarte. Damit war auch klar: Der Atomkern des Urans lässt sich spalten. Kurz darauf wurde etwas Weiteres klar (angeregt durch eine Diskussion zwischen Frisch und dem dänischen Physiker Christian Møller): Die frei gewordenen Neutronen können weitere Kerne spalten, was eine Kettenreaktion von Kernspaltungen auslösen kann.

Im Februar 1939 publizierte Lise Meitner ihr Ergebnis zusammen mit ihrem Neffen in dem Aufsatz Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction (Zerfall des Urans durch Neutronenbeschuss: eine neue Form der Kernreaktion). In diesem Artikel ist zum ersten Mal von „Kernspaltung“ die Rede. Wie ein Lauffeuer verbreitete sich diese Nachricht in der wissenschaftlichen Welt. Bereits bei ihrem Spaziergang im Schnee hatten Meitner und Frisch erkannt, dass die Entdeckung der Kernspaltung bedeutende soziale und militärische Konsequenzen haben könnte. Kurz darauf verfasste Otto Frisch zusammen mit seinem britischen Kollegen Rudolf Peierls ein Memorandum, das die technische Konstruktion einer auf Kernspaltung beruhenden Bombe beschrieb.

Dies ließ nun auch Nicht-Physiker aufhorchen. Denn Adolf Hitler hatte unterdessen Polen überfallen und den Zweiten Weltkrieg begonnen. Als führende Nation in Forschung und Technik war das nationalsozialistische Deutschland dazu prädestiniert, als Erster die Kernenergie militärisch zu nutzen und Atombomben herzustellen. Eine Bombe mit solch gewaltiger Sprengkraft in den Händen Hitlers hätte für die Welt katastrophale Auswirkungen, so dachten nicht nur die beiden Juden Meitner und Frisch. Dennoch weigerte sich die überzeugte Pazifistin (anders als ihr Neffe), Forschungsaufträge für den Bau einer alliierten Atombombe anzunehmen, obwohl sie von den USA innerhalb ihres „Manhattan Projekts“ wiederholt dazu aufgefordert wurde. Dies konnte nicht verhindern, dass sie in der amerikanischen Presse ein Jahr nach den Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki zu ihrem eigenen Missfallen als „jüdische Mutter der Atombombe“ und „Frau des Jahres“ bezeichnet wurde.

Otto Hahn, nicht aber Lise Meitner, erhielt für die Entdeckung der Kernspaltung den Chemie-Nobelpreis 1944. Sie wurde während ihres Lebens insgesamt 48-mal für den Preis vorgeschlagen, 29-mal für Physik und 19-mal für Chemie. Lise Meitner selber konnte die fehlende Auszeichnung ohne weiteres verkraften, was man, wie Ernst Peter Fischer es einmal sagte, eine „Dummheit der Schwedischen Akademie“ nennen kann. Auch als ihre Antrittsvorlesung im Jahr 1922 mit dem Titel Die Bedeutung der Radioaktivität für kosmische Prozesse von einem Journalisten mit “kosmetische Prozesse” umbenannt wurde (was anderes könnte man von einer Frau erwarten, so wohl die Annahme), nahm sie es mit Humor. Sie kannte Schlimmeres, hatte sie doch als promovierte Frau im damaligen Preußen die Universität immer durch den Hintereingang betreten müssen, da Frauen vor 1909 noch nicht an Vorlesungen teilnehmen durften (sie war 1926 die erste Frau in Deutschland, die eine Professur für Physik erhielt).

„Bis heute ist sie ein leuchtendes Vorbild“, sagt Dieter Meschede, Präsident der DPG anlässlich ihres 50. Todestages. „Sie war eine der bedeutendsten Physikerinnen ihrer Zeit und ist durch ihr herausragendes wissenschaftliches und soziales Engagement im besten Sinne ein Vorbild.“ Lise Meitner starb am 27. Oktober 1968 mit 89 Jahren, wenige Monate nach ihrem ihr in lebenslanger Freundschaft verbundenen Forschungspartner Otto Hahn.

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Jahrgang 1969 habe ich in den 1990er Jahren Physik und Philosophie an der Universität Bonn und der École Polytechnique in Paris studiert, bevor ich am Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden im Bereich theoretischer Physik promoviert und dort auch im Rahmen von Post-Doc-Studien weiter auf dem Gebiet der nichtlinearen Dynamik geforscht habe. Vorher hatte ich auch auf dem Gebiet der Quantenfeldtheorien und Teilchenphysik gearbeitet. Unterdessen lebe ich seit nahezu 20 Jahren in der Schweiz. Seit zahlreichen Jahren beschäftigte ich mich mit Grenzfragen der modernen (sowie historischen) Wissenschaften. In meinen Büchern, Blogs und Artikeln konzentriere ich mich auf die Themen Naturwissenschaft, Philosophie und Spiritualität, insbesondere auf die Geschichte der Naturwissenschaft, ihrem Verhältnis zu spirituellen Traditionen und ihrem Einfluss auf die moderne Gesellschaft. In der Vergangenheit habe ich zudem zu Investment-Themen (Alternative Investments) geschrieben. Meine beiden Bücher „Naturwissenschaft: Eine Biographie“ und „Wissenschaft und Spiritualität“ erschienen im Springer Spektrum Verlag 2015 und 2016. Meinen Blog führe ich seit 2014 auch unter www.larsjaeger.ch.

11 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Ein guter Artikel und eine späte Hommage an alle Wissenschaftlerinnen. Sie hat nur einen Schönheitsfehler. Die Kernspaltung ist nicht etwas worauf man stolz sein kann. Oppenheimer hat es später bereut, dass er die H-Bombe entwickelt hat.

    Ach Liese, hättest du doch den Mund gehalten!

  2. Wo wir gerade von Schönheitsfehlern reden: Oppenheimer hat die Atombombe entwickelt, nicht die H-Bombe. Lise schreibt man nicht mit ie. Und man kann durchaus der Ansicht sein, dass jede wissenschaftliche Erkenntnis eine gute Sache ist, auch dann, wenn sie eine furchtbare Waffe ermöglicht.

    Im übrigen hätte, wenn Lise Meitner à la Möbius “den Mund gehalten” hätte, wahrscheinlich jemand anders die Erklärung geliefert. “Was alle angeht, können nur alle lösen.” (Friedrich Dürrenmatt, 21 Punkte zu den Physikern)

    Was muss ich tun, damit diese Nachricht nicht anonym erscheint?

  3. Ricarda Dormeyer
    das hättest du wohl gern, dass jeder , der unter dem Namen Wissenschaft veröffentlicht, frei von jeder Schuld wird.
    Bei Lise ist das etwas Anderes. Die konnte wirklich nicht ahnen, welche “Tüte” sie da öffnet.
    Ich habe nur übertrieben, damit Zuschriften kommen.
    Das mit dem …ie… war nicht geplant, aber es sagt etwas über den Absender aus.
    …hätte wahrscheinlich jemand anderes die Erklärung geliefert…..
    damit outest du dich als ehrgeizig. Ob Joseph-Ignace Guillotin auch so ehrgeizig war ?

  4. Ja, unverständlich, dass Lise Meitner nicht zusammen mit Otto Hahn den Nobelpreis für Chemienobelpreis erhielt. Das bietet eigentlich genug Stoff für ganze Bücher, die beispielsweise der Frage nachgehen warum das Nobelpreiskomitee zu dieser Selektion kam.
    Im übrigen ist es falsch die Kernspaltung und damit Lise Meitner fest mit der Atombome zu assoziieren. Ich bin überzeugt, dass Kernprozesse wie die Kernspaltung oder die Kernfusion der Menschheit noch sehr viele gute Dienste leisten werden. Umgekehrt halte ich Dinge, die von der Öffentlichkeit nur nebenbei wahrgenommen werden wie etwa CRISPR/Cas9 (auch von Frauen entdeckt), weitaus gefährlicher sind, als die meisten ahnen.

  5. Martin Holzherr
    Die Kerntechnologie ist ein ganz sensibles Thema. Noch vor 1/2 Jahr wollte DT Nordkorea deswegen auslöschen. Der gegenwärtige Konflikt mit Iran hat den selben Hintergrund.

    Also keine Verharmlosung ! Wenn Lise Meitner Otto Hahn für die gelungene Kernspaltung gratuliert hat, dann ist das aus wissenschaftlicher Sicht eine schöne Episode, aus politischer Sicht ist diese Episode zum jetzigen Zeitpunkt deplaziert.

  6. @Novidolski: “Schuld” ist ein großes Wort. Tatsächlich finde ich, dass auch Wissenschaftler für die Folgen ihrer Handlungen verantwortlich sind. Aber die größere Verantwortung tragen wir alle. Sie an einen Einzelnen abzugeben, der vielleicht gut in Physik und dafür schlecht in Politik ist, ist weder fair noch klug.

    Guillotin hat das nach ihm benannte Fallbeil nicht erfunden, er hat nur seine Einführung empfohlen. Er tat das aus humanitären Gründen, weil die damals gängigen Hinrichtungsmethoden noch um einiges scheußlicher waren. Gleichzeitig wurden Hinrichtungen damit einfacher und effizienter. Macht ihn das schuldig am Terror der französischen Revolution?

  7. @Novidolski (Zitat): Noch vor 1/2 Jahr wollte DT Nordkorea deswegen [mittels Kerntechnologie] auslöschen.
    Ja und Nein: Zugegeben, Nuklearwaffen haben ein grosses Vernichtunspotenzial und ihr Einsatzgebiet sind typischerweise Städte. Mit Nuklearwaffen will man also ganze Städte vernichten – und hat es ja auch schon getan. Andererseits: Der Bau und Einsatz von Nuklearwaffen ist so komplex, dass Terrorgruppen oder eine Gruppe von intelligenten Spinnern kaum eine Chance haben sie zu bauen und einzusetzen. Nuklearwaffen werden wohl weiterhin unter der Kontrolle von Regierungen stehen und es ist unwahrscheinlich, dass eine einzelne Person allein über den Einsatz von Nuklearwaffen entscheidet.
    In meinen Augen sind Waffentechnologien, welche von einer kleinen Gruppe von Leuten kontrolliert werden können, weit gefährlicher, falls genügend potent. Zu diesen brandgefährlichen Technologien zähle ich CRISPR/Cas9, also das gezielte Verändern von Genen, welche es einzelnen Forschern, mindestens aber kleinen Teams erlauben würde tödliche, hochinfektiöse Krankheiten zu schaffen und damit große Teile der Menschheit zu eliminieren. Dazu bräuchte es keinen politischen Entscheid. Es genügte das Engagement einer kleinen Gruppe von Hobbyisten mit dem Ziel: Reduzierung der Anzahl Menschen auf dem Planeten auf einen Zehntel der heutigen Zahl.

  8. Ricarda Dormeyer
    Ihre Argumentation ist absolut richtig.
    “Schuld haben wir alle”, das ist treffend, wir sitzen im gleichen Boot. Und wenn wir die Vorteile der Technik geniesen, dann müssen wir auch für die Nachteile einstehen.
    Mein Frontalangriff war auch nicht gegen Sie als Person gerichtet, sondern das war Polemik um hier klare Fronten zu schaffen. Fall sich Sie beleidigt haben sollte, bitte ich um Verzeihung.
    Was jetzt Lise Meitner angeht, da zeigt es sich, dass Frauen eben manchmal den größeren Überblick haben. Meine Frau übrigens auch.
    Wer ist die Frau hinter Putin? Sie soll ja sehr schön sein, was Putin daran hindern wird unbedachte Dinge zu tun. Man kann nur hoffen, dass Donald Trumps Frau genau so klug und vernünftig ist.
    Martin Holzherr
    Die Aufkündigung des Verbotes von Mittelstreckenwaffen durch DT erschüttert ihre so rationale Meinung zu den Kernwaffen.
    Tatsache ist, bis jetzt hat die Abschreckung funktiioniert. Wenn aber Atombomben instrumentalisiert werden , als Argument anstelle von Diplomatie, dann zeigt Kernenergie ihre wahre Fratze. Sie ist geignet die Welt zu zerstören.

  9. @Novidolski: @Novidolski (Zitat): dann zeigt Kernenergie ihre wahre Fratze. Sie ist geignet die Welt zu zerstören. Kernenergie bleibt nicht allein als tödliche Bedrohung. Im 21. Jahrhundert wird es immer mehr Technologien geben mit denen man die Welt oder mindestens die menschliche Zivilisation zerstören kann. Dazu gehören Dinge aus der Biotechnologie und der künstlichen Intelligenz. Martin Rees hat das gut in seinen TED-Vorträgen und seinem Buch Our Final Century: Will the Human Race Survive the Twenty-First Century? dargelegt. (Zitat, übersetzt von DeepL):
    Rees befürchtet, dass die Bio- und Nanotechnologie ein größeres Potenzial für die Zerstörung bietet und es immer kleineren Gruppen – oder auch Einzelpersonen – ermöglicht, sie zu nutzen. Diese Sorge ist für Rees so real, dass er eine Wette von $1.000 auf eine Zahl von einer Million oder mehr aufgrund eines einzigen Terroraktes (oder Fehlers), der diese Technologien innerhalb der nächsten 20 Jahre einsetzt, angeboten hat; wenn Sie Lust haben, ihn darauf anzusprechen – und er würde gerne die Wette verlieren – finden Sie die Details unter http://www.longbets.org.

    Nun, sie @Novidolski wären vielleicht enttäuscht, wenn die menschliche Zivilisation als Folge eines Bio- oder Nanotechnologie-Anschlags (wie von Martin Rees favorisiert) vernichtet würde und nicht als Folge eines Nuklearschlags. Aber so ist das Leben: Man muss oft das nehmen was kommt und kann es sich nicht auswählen!

  10. MartinHolzherr
    Katastrophenphantasie ist manchmal notwendig, damit wir uns nicht zu sorglos im Bett räkeln und denken: “Das betrifft uns nicht.”
    Die Syrer hätten sich vor 20 Jahren auch nicht träumen lassen, heute in einem deutschen Asylheim zu leben.
    Was macht Sie so sicher, dass wir nicht in 20 Jahren in Marokko um Asyl betteln, weil Mitteleuropa radioaktiv verstrahlt ist. Lenken Sie nicht mit der Mikrobiologie ab, die Kernkraft ist ein aktuelles Problem, Und eine Feierstunde zugunsten von Lise Meitner ist deplaziert.

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