È stato uno dei più celebri e significativi chimici e fisici della storiaFOCUS, No. 52, 1999. p. 103-108. e fu definito il padre della chimica nucleareGlenn T. Seaborg: Introduction To: Otto Hahn: A Scientific Autobiography. Charles Scribner's Publishers, New York, 1966. Italian edition: Otto Hahn: Dal Radiotorio alla Fissione dell'Uranio. Paolo Boringhieri, Torino, 1968. da Glenn T. Seaborg, nonché il fondatore dell'era atomica.See the Obituary of the Max-Planck-Society, Munich 1968, after Hahn's death. (at the end of this Wikipedia-article).
Otto Hahn, direttore dell'Istituto Kaiser Wilhelm di chimica a Berlino dal 1928 al 1946, fu sempre un fermo oppositore della dittatura nazista e riuscì ad aiutare, proteggere o salvare vari colleghi ebrei e membri perseguitati dell'Istituto. Dopo la seconda guerra mondiale, come fondatore e primo presidente della Società Max Planck, fu in prima linea nella riorganizzazione della ricerca tedesca e prese decisamente posizione contro l'uso dell'energia nucleare per fini militari. Così fu l'iniziatore di numerose dichiarazioni contro il pericolo delle armi atomiche e di un inquinamento radioattivo della Terra.
Biografia La giovinezza
Otto Hahn nacque l'8 marzo 1879 a Francoforte sul Meno, ultimo figlio dell'imprenditore vetraio Heinrich Hahn (1845-1922) e di Charlotte Hahn nata Giese (1845-1905). Ebbe un'infanzia felice e protetta nell'ambito della famiglia, con i fratelli Karl, Heiner e Julius. Era quindicenne quando incominciò a mostrare grande interesse per la chimica e a svolgere semplici esperimenti nel lavabo della cucina. Il padre, che per le sue idee innovative, l'impegno e l'attitudine al risparmio era diventato benestante e aveva costruito o acquistato diverse case, sia per commercio che per abitazione, avrebbe voluto che Otto Hahn diventasse architetto. Ma dovette convincersi che suo figlio intendeva invece intraprendere la carriera del chimico industriale.
Gli studi
Dopo la maturità alla Klinger-Oberrealschule di Francoforte sul Meno, nel 1897 Hahn iniziò gli studi di chimica e mineralogia presso l'Università di Marburgo (con fisica e filosofia come materie complementari). Qui si iscrisse all'Unione degli studenti di scienze naturali e di medicina di Marburgo, un'associazione studentesca precorritrice dell'attuale Landsmannschaft Nibelungia. Il terzo e il quarto semestre li trascorse all'Università di Monaco, presso Adolf von Baeyer. Hahn si laureò a Marburgo con una tesi "Sui bromoderivati dell'isoeugenolo", un tema della chimica organica classica. Dopo il suo anno di servizio militare, il giovane chimico restò ancora per due anni presso l'Università di Marburgo, in qualità di assistente del professor Theodor Zincke.
Primi successi a Londra e Montréal (1904-1906)
Hahn aspirava ad un'attività nell'industria. Per questo motivo, e per migliorare la sua conoscenza dell'inglese, si trasferì nel 1904 all'University College di Londra, dove divenne collaboratore di Sir William Ramsay, famoso scopritore dei gas nobili. Qui Hahn si occupò della radiochimica, un campo a quel tempo ancora giovane. Occupandosi dei sali dell'elemento radio, nel 1905 Hahn scoprì il cosiddetto radiotorio (torio 228), che secondo le interpretazioni dell'epoca era un nuovo elemento chimico radioattivo (in realtà si trattava di un isotopo allora ancora sconosciuto del già noto elemento torio. I concetti di isotopia e di "isotopo" vennero tuttavia coniati soltanto nel 1913 da Frederick Soddy).
Nell'autunno del 1905 Hahn si trasferì all'Università McGill di Montréal, in Canada, allo scopo di approfondire le sue conoscenze presso Sir Ernest Rutherford. Qui scoprì gli elementi chimici radioattivi torio C, radio D e radioattinio (così indicati secondo la terminologia di allora).
Le ricerche a Berlino (1906-1938) La scoperta del mesotorio I (radio 228) Nell'estate 1906 fece ritorno in Germania e divenne collaboratore di Emil Fischer presso l'Università di Berlino, che gli mise a disposizione una "ex-falegnameria" nell'Istituto di Chimica come laboratorio personale. Qui Hahn scoprì, nel giro di qualche mese, con apparecchiature assolutamente rudimentali, il mesotorio I, il mesotorio II e, in modo indipendente dall'analoga scoperta di Boltwood, lo ionio, sostanza madre del radio. Il mesotorio I (radio 228) negli anni successivi assunse grande importanza, in quanto, similmente al radio 226 di Madame Curie, si prestava straordinariamente in medicina alla radioterapia, con il grande vantaggio che la sua produzione costava la metà. (Per la sua scoperta del mesotorio I, Otto Hahn venne proposto per la prima volta nel 1914, da Adolf von Baeyer, per il premio Nobel per la chimica). La scoperta del rinculo radioattivo Nel giugno 1907 si abilitò presso l'Università di Berlino. Il 28 settembre 1907, una data che può dirsi storica nella storia della ricerca atomica, conobbe la fisica Lise Meitner, che si era trasferita da Vienna a Berlino. Qui ebbe inizio la collaborazione trentennale e una profonda amicizia tra i due scienziati che doveva durare una vita. Dopo che il rinculo radioattivo era stato già osservato per la prima volta nel 1904 dalla fisica Harriet Brooks, ma interpretato erroneamente, nel 1909 Otto Hahn riuscì a provare il rinculo nella trasformazione dei raggi alfa e ad interpretarlo correttamente. Il fisico Walther Gerlach la definì
In seguito, con il nuovo "metodo del rinculo" da essi sviluppato, Hahn e la Meitner scoprirono diverse nuove sostanze radioattive.
Nel 1910 Hahn venne nominato professore e nel 1912 gli fu affidato il reparto della ricerca radioattiva presso il Kaiser Wilhelm Institut für Chemie di Berlin-Dahlem (oggi, Edificio Otto Hahn Università libera di Berlino, Thielallee 63). Dal 1928 al 1946 successe ad Alfred Stock come Direttore del Kaiser Wilhelm Institut per la Chimica. Già nel 1924 Hahn era stato nominato membro ordinario dell'Accademia Prussiana delle Scienze di Berlino (su proposta di Albert Einstein, Haber, Planck, Schlenk e von Laue).
Matrimonio con Edith Junghans Nel giugno 1911, in occasione di una conferenza che si tenne a Stettino, conobbe la studentessa di arte Edith Junghans, nata nel 1887. Si sposarono il 22 marzo 1913 a Stettino, città natale di Edith, dove il padre, giudice Paul Junghans, fu presidente del parlamento cittadino fino alla morte prematura, nel 1915. Dalla loro unione nacque, nel 1922, il loro unico figlio Hanno, che diventò storico dell'arte e studioso di architettura (presso la Bibliotheca Hertziana di Roma) e che morì nel 1960 con la moglie e assistente Ilse Hahn, in un incidente stradale, durante un viaggio di studio in Francia, lasciando un figlio quattordicenne, Dietrich. (Nel 1990, a ricordo di Hanno e Ilse Hahn e per l'incoraggiamento di giovani e dotati storici dell'arte, venne istituito il "Premio Hanno e Ilse Hahn per meriti eccezionali nel campo della storia dell'arte italiana". Il premio viene assegnato ogni due anni dal curatorio della Biblioteca Hertziana a Roma).
Le scoperte del protoattinio e dell'isomeria nucleare Durante la prima guerra mondiale Hahn andò militare e venne assegnato all'unità speciale per la guerra chimica, comandata da Fritz Haber. Compito di questa unità era di sviluppare, testare e produrre gas tossici per fini bellici. Dal dicembre 1916, quindi ancora durante la guerra, Hahn venne trasferito nuovamente a Berlino, dove riprese il suo lavoro presso l'Istituto. Nel 1917-18 isolò, assieme a Lise Meitner, un elemento radioattivo di lunga vita: chiamarono questo elemento proto-attinio. Nel 1913 Fajans e Göhring avevano isolato dall'uranio un'attività di breve vita (UX2) e all'elemento avevano dato il nome di brevium. Ambedue le attività sono isotopi diversi del medesimo elemento n.91, che nel 1949 la IUPAC chiamò protoattinio e confermò Hahn e Meitner definitivamente come scopritori.
Nel febbraio del 1921 Otto Hahn pubblicò la prima comunicazione della sua scoperta dell'"uranio Z". Si trattava della scoperta dell'isomeria nucleare, che Walther Gerlach ha descritto come
dato che soltanto nel 1936 Carl Friedrich von Weizsäcker riuscì a spiegare il fenomeno dell'isomeria nucleare in modo teorico. Anche per questa scoperta, il cui pieno significato furono in pochi a riconoscere, Hahn venne proposto, fra gli altri anche da Max Planck, nel 1923, per il premio Nobel per la chimica.
Radiochimica applicata Negli anni venti Otto Hahn diede vita ad una nuova attività lavorativa: con il nuovo "metodo dell'emanazione" da lui sviluppato e con il "potere di emanazione" fondò la cosiddetta "radiochimica applicata" per lo studio dei problemi di carattere chimico e chimico-fisici. Applied Radiochemistry è il titolo del suo libro, apparso in inglese (e più tardi in lingua russa), che contiene le lezioni da lui tenute nel 1933 come professore ospite presso la Cornell University di Ithaca, New York, (USA). Glenn Theodore Seaborg, co-scopritore di dieci elementi transuranici e poi presidente della Commissione per l'energia atomica degli Stati Uniti d'America, così scrisse nel 1966:Otto Hahn, Dal radiotorio alla fissione dell'uranio, Paolo Boringhieri, Torino, 1968. Trad. di Glenn T. Seaborg: Introduction To: Otto Hahn: A Scientific Autobiography, Charles Scribner's Publishers, New York, 1966.
La scoperta della fissione nucleare (1938) Assieme a Lise Meitner ed al suo assistente Fritz Strassmann, Hahn portò avanti i lavori di ricerca che erano stati iniziati, nel 1934, dal fisico italiano Enrico Fermi con il bombardamento dell'uranio con neutroni. Fino al 1938, tutti gli scienziati ritenevano che gli elementi con numero ordinale superiore al 92 (i cosiddetti transuranici) avessero origine bombardando degli atomi di uranio con neutroni.
Fece eccezione la chimica Ida Noddack . Anticipò il cambiamento del paradigma del 1938/39 quando, in Chimica Applicata, anno 47 (1934), affermò: «Si potrebbe ipotizzare che bombardando nuclei pesanti con neutroni, questi nuclei si suddividono in parecchi frammenti più grandi, che sono, è vero, isotopi di elementi noti, ma non sono vicini degli elementi irradiati». Ma nessun fisico prese veramente sul serio e verificò l'ipotesi della Noddack, neanche la stessa Ida Noddack. Il decadimento di nuclei pesanti in elementi più leggeri veniva considerato come teoria completamente inammissibile e sperimentalmente irrealizzabile.
Il 13 luglio 1938 Lise Meitner emigrò illegalmente in Svezia con l'aiuto di Hahn, passando per i Paesi Bassi, in quanto a seguito dell'annessione dell'Austria alla Germania nazista, nel marzo 1938, aveva perduto la sua cittadinanza austriaca e come ebrea era particolarmente in pericolo. Quando, nel dicembre 1938, Otto Hahn e Fritz Strassmann cercarono dei transuranici in un campione di uranio bombardato con neutroni, trovarono tracce dell'elemento bario. Come prova venne impiegato un sale di bario organico del chimico ebreo Wilhelm Traube, cui più tardi Hahn cercò invano di evitare l'arresto e l'assassinio. Sulla base dell'esperimento decisivo del 17 dicembre 1938 (il famoso "frazionamento radio-bario-mesotorio"), Otto Hahn concluse che si trattava di una "esplosione" del nucleo di uranio in nuclei atomici di medio peso. Veniva così scoperta la fissione nucleare dell'uranio.