Lise Meitner: Nihai Gerçek İçin Bir Savaş

(1)

“Lise Meitner: Nihai Gerçek İçin Bir Savaş”, A. Ozansoy C1.S2.M9. 1

Lise Meitner: Nihai Gerçek İçin Bir Savaş

Aysuhan OZANSOY

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü

Bu yazıda, deneysel ve teorik nükleer fiziğe büyük katkı yapmış Lise Meitner’in (1878-1968) yaşam öyküsü anlatılacaktır.

Lise Meitner, akademik yaşamında pek çok zorlukla ve haksızlıkla karşı karşıya kalsa da bilimsel çalışmalarını sürdürme konusunda hiç ödün vermeyerek, kadınlar için ilk olan pek çok şeye imza atmıştır. Meitner’in hayatı, özgür bir ruh ile bilimsel çalışmalarını yürütmek ve bağımsız bir bilim insanı olmak isteyen tüm kadınlara örnektir.

1. Giriş

Fizik ya da kimya bilimi ile uğraşan ya da uğraşmaya gönüllü olan bayanların hemen hepsinin sembol olarak gördüğü isim kuşkusuz “Marie Curie” dir.

Çocukluğundan itibaren matematik ve fiziğe ilgisi olduğu bilinen Lise Meitner de Marie Curie’nin hayatından oldukça etkilendi ve onun gibi bir bilim kadını olmak istedi. 1920’li yıllarda Albert Einstein Lise Meitner’i “bizim Maire Curie” diye methetmiştir. Kadın olmalarının dışında Marie Curie (1867- 1934) ve Lise Meitner’in başka ortak özelliklerini saymak mümkündür: ikisi de eğitimleri için ve profesyonel kabul görebilmek için mücadele ettiler, kendi ülkelerini terk ettiler, ilk önemli çalışmalarını erkek meslektaşları ile yaptılar, I.Dünya Savaşı’nı gördüler (Meitner II.Dünya Savaşı’nı da gördü), uluslararası öneme sahip bilimsel araştırma laboratuvarlarında başkanlık yaptılar, yeni element keşfettiler (Curie 2 adet, Meitner 1

adet) ve ikisi de radyoaktivitede kendi çalışmalarıyla bilinen iyi deneycilerdi.

Bununla birlikte, Meitner teoriye de yakındı ve en büyük katkısı şüphesiz nükleer fisyon olayının teorik açıklamasını yapması oldu. Marie Curie, çalışmaları sonucu iki defa Nobel ödülü almaya hak kazanmıştır. İki kez Nobel ödülünü alan ilk kişidir ve iki Nobel ödülüne sahip olan tek bilim kadını ünvanını da hala korumaktadır. Ayrıca Nobel Fizik Ödülü’ne sahip olan ilk kadındır ¹. Ancak, bu noktada Curie ve Meitner’in akademik hayatlarında keskin bir fark vardır. Pek çok bilim insanı, Nobel ödülü ile ilgili en büyük haksızlığa Lise Meitner’in uğradığı konusunda hemfikirdir. Fisyon olayının teorik açıklamasını yapmasına rağmen, katkıları göz ardı edilerek, sadece bilimsel iş ortağı Otto Hahn Nobel ödülüne layık görülmüştür.

Lise Meitner, bilimsel çalışmalarını özgürce yapabilmek için pek çok fedakarlık yaptı. Özgün fikirler üretebilmesinin yanı sıra bilimsel işbirliği yapabilme yeteneğine sahipti; çalışma azmi ve disiplini sayesinde beraber

1 Eşi Pierre Curie ve Henri Becquerel ile 1903 Nobel Fizik Ödülü ve 1911 Nobel Kimya Ödülü.

Korkut Okan Ozansoy anısına… ^*

* Bu yazı,gerek akademik yaşamda gerekse özel yaşamda kadınların bağımsız birer birey olmalarını her fırsatta savunan ve destekleyen;

bu anlamda beni hep yüreklendiren ve yolumu aydınlatan sevgili eşim, değerli bilim insanı Doç.

Dr. Korkut Okan Ozansoy’ un anısına adanmıştır.

(2)

çalıştığı gruplara parlak katkılarda bulundu. Bununla birlikte, çalışmalarını bağımsız olarak, tek başına da yürütebildi.

Akademik yaşamında pek çok zorlukla ve haksızlıkla karşı karşıya kalsa da bilimsel çalışmalarını sürdürme konusunda hiç ödün vermeyerek, kadınlar için ilk olan pek çok şeye imzasını attı. Meitner’in hayatı, özgür bir ruh ile bilimsel çalışmalarını yürütmek ve bağımsız bir bilim insanı olmak isteyen tüm kadınlara örnektir.

2. Çocukluğu ve Gençliği

Elise Meitner (daha sonra ismini Lise olarak kısalttırmıştır), 7 Kasım 1878 tarihinde, Viyana’da 8 çocuklu bir Yahudi ailesinin üçüncü çocuğu olarak dünyaya geldi. Viyana Yahudi topluluğu doğum kayıtlarına göre doğum tarihi 17 Kasım’

dır ancak diğer tüm dokümanlarda, kendisinin de kullandığı gibi, 7 Kasım doğum tarihi olarak yer almaktadır. Bu belki doğum kaydının geç yapılmasından ya da kayıt sırasındaki bir yanlışlıktan kaynaklıdır, ancak tesadüf bu ki, Marie Curie’nin de kayıtlı doğum tarihi 7 Kasım’dır. Lise’nın babası Philipp Meitner, Avusturya’daki ilk Yahudi avukatlardan biriydi ve işleri oldukça yolundaydı. Annesi Hedwig Meitner müziği seviyordu ve Lise da bu konuda annesine çekmişti. Lise çocukluğundan itibaren piyano çaldı ve müzik onun için yaşamı boyunca bir tutku oldu [1].

Çocukluğunda matematik ve fiziğe olan ilgisi de göze çarpıyordu. Ailesi Yahudi olmasına rağmen, din Lise’nın eğitiminde önemli bir rol oynamadı. 1908 yılında Lise Protestanlığı ve iki kız kardeşi de Katolikliği seçti [2].

O zamanlarda Avusturya’da kız çocukları için eğitim 14 yaşında son buluyordu. Tek iş seçeneği ise, belli bir alanda öğretmenlik yapmaktı. Lise da Fransızca öğretmeni olabilmek için hazırlanıyordu. Ancak 1897’de Avusturya’da üniversitelerde kadınların fen ve edebiyat fakültelerine girmelerine izin verildi. 1899 yılında iki bayan arkadaşı ile beraber Lise özel dersler almaya başladı. [1]. Aldığı özel dersler arasında Yunanca, Latince, matematik, fizik, din, mantık, zooloji, botanik, mineroloji, psikoloji, Alman edebiyatı ve tarihi yer almaktaydı. Oldukça yoğun bir programla, bu dersler sayesinde 8 yıllık bir eğitimi 2 yıla sığdırmaya çalışıyorlardı.

Lise, özel ders alma imkanını sağladığı için ailesine minnettarlığını her zaman dile getirdi. Lise ve arkadaşları fizik ve matematik derslerini doktorasını Viyana Üniversitesi’nde henüz tamamlamış olan Dr. Arthur Szarvassy’den alıyorlardı. Dr.

Szarvassy, Lise Meitner’in hayatındaki ilk önemli öğretmeni olmuştur. 2 yıl süren bu dersler, Temmuz 1901’de, erkek öğrenciler için oldukça seçkin bir okul olan Akademisches Gymnasium’daki “Externe Matura” (üniversite ya da daha yüksek bir eğitime davam etmek için verilmesi gereken bir çeşit lise bitirme sınavı) sınavını tamamlamasıyla son buldu [3,4].

Dışardan giren öğrenciler için bu sınav oldukça zorluydu. Sınava giren 14 kişiden sadece dördü başarılı olabilmişti. Bu dört kişiden üçü, Lise Meitner ve beraber ders aldığı iki arkadaşı olmak üzere Dr.

Szarvassy’nin öğrencileriydi ve dördüncü ise, ileride Lise’nın etkileneceği teorik fizikçi Ludwing Boltzman’ın kızı Henriette Boltzmann idi.

(3)

3. Üniversite Yılları

1901 yılında Viyana Üniversitesi’ne girdi.

Orda tüm fizik derslerini teorik fizikçi Ludwing Boltzmann (1844-1906) veriyordu. Lise, Boltzmann’dan oldukça çok şey öğrendi ve asıl isteğinin fizik olduğunu anladı. Yıllar sonra, Lise Meitner’in bir fizikçi olan erkek yeğeni Otto Robert Frisch’in (1904-1979) de yazdığı gibi “Boltzmann, Lise Meitner’e, onun hiçbir zaman kaybetmediği bir vizyonu, nihai gerçek için bir savaş olan fiziğin vizyonunu” verdi. Araştırma tezini Franz S. Exner (1849-1926) ile birlikte deneysel çalışarak yaptı ancak Meitner, teoriye olan yakın ilgisini hep korudu.

1906 yılında doktorasını aldı. Meitner’in doktorası, Viyana Üniversitesi kurulduğundan beri (1365 yılı) kadınların aldığı 15. doktoraydı ancak fizik alanında ilkti [5] ².

4. Akademik Yaşantısı ve Çalışmaları

Doktorasını aldıktan sonra Lise Meitner, babasının cesaretlendirmesi ve ekonomik desteğiyle, 1907 yılında Almanya’ya Berlin Üniversitesi’ne, Max Planck’tan (1858-1947) bazı dersler almaya gitti.

Boltzmann’dan sonra Meitner’in etkilendiği ikinci büyük teorik fizikçi Max Planck’tır. O zamana kadar Planck, derslerine katılmak isteyen bayanları reddederken Meitner’e derslerine katılması için izin verdi. Bu Meitner için oldukça

2 Bazı kaynaklar ikinci olduğunu söyler. Ancak, bayanların üniversitelere girmelerinin dahi yasak olduğu zamanlarda fizikte doktorasını alan birinci ya da ikinci bayan olmak sanırım eşit değerde sayılacaktır.

büyük bir fırsattı. Planck kısa sürede Meitner’in hem akıl hocası hem de yakın arkadaşı oldu. Aynı yıl, radyokimya alanının kurulmasında öncü olacak çalışmaları yapacakları, kendisi ile aynı yaşlarda kimyacı Otto Hahn (1879-1968) ile ortak çalışmalar yapmaya başladı.

Üniversitenin Kimya Enstitüsü başkanı Emil Fischer, bayanların üniversitedeki derslikleri ve laboratuvarları kullanmalarını istemiyordu. Hahn’ın Meitner ile sadece bodrum katında ahşap işçiliği için tasarlanmış küçük bir odada çalışmasına olanak verdi. Bu sıkışık yerde Hahn’ın Meitner ile çalışması oldukça üretkendi [5]. Lise Meitner kişilik olarak oldukça utangaç ve içine kapanık olsa da arkadaşlık yeteneği göze çarpar nitelikteydi. Meitner, Berlin’de çoğunluğu fizikçilerden oluşan, onun müziğe ve açık havaya olan ilgisini bilen ve sonrasında ömür boyu arkadaşlıkları sürecek olan bir grup genç insanla tanıştı. Meitner bir daha hiç Viyana’ya dönmedi [3].

1907-1912 yılları arasında Meitner’in çalışmaları oldukça verimli geçti ve çoğu Hahn ile birlikte olmak üzere yaklaşık 20 makale yayımladı. Uranyum, toryum ve aktinyumun doğal radyoaktif bozunum serilerini inceleyerek pek çok yeni radyoaktif tür tanımladılar. 1909 yılında

“radyoaktif geri tepme” olarak bilinen yeni bir ayrıştırma yöntemini keşfettiler ve geliştirdiler. Meitner bu çalışmalarını yaparken üniversitede herhangi bir pozisyonu yoktu ve maaş da almıyordu.

1912 yılı onun için bir dönüm noktası oldu.

Berlin’in bir kenar mahallesi Dahlem’de Kaiser Wilhem Insitut für Chemie (KWI- Kaiser Wilhem Kimya Enstitüsü) yeni

(4)

kurulmuştu; Otto Hahn profesör oldu ve bu enstitünün radyokimya biriminin başkanı olarak atandı. Meitner burada, “bir misafir” olarak çalışırken Planck tarafından onun asistanı olarak görevlendirildi. Bu ücretli bir pozisyondu ve Meitner’in Almanya’daki akademik hayatının ilk basamağıydı. 1913 yılında Meitner, 35 yaşında iken, KWI’da kalıcı ve maaşı olan bir pozisyonu ancak bulabildi.

1914 yılında da terfi etti [3].

1914’te I. Dünya Savaşı’nın başlamasıyla çalışmaları yavaşladı. Otto Hahn askere alındı ve Meitner ise gönüllü X-ışını hemşiresi olarak Avusturya ordusunda çalıştı. Meitner bu görevi sırasında pek çok yaralıyı tedavi etti. 1916’da Berlin’e döndü. Bilimsel araştırmalarına dönmeyi çok istiyordu ancak tıbbi ve duygusal ihtiyaçları olan ve acı çeken savaş kurbanlarını düşündüğünde ise bu isteğinden dolayı utanıyordu [4]. Savaşın son zamanlarında KWI’da kendi fizik derslerini verebildi ve muhtelif zamanlarda Hahn ile birlikte çalışmalarına devam ettiler. Bu çalışmaları, uranyum ve toryum arasındaki “kayıp” elementi incelemek üzerineydi. 1918’de savaş bittikten kısa bir süre sonra, o zamana kadar bilinen en ağır ikinci elementi bulduklarını açıklayan bir makale yayımladılar. Bu element uranyum gibi radyoaktifti ve daha hafif bir element olan aktinyuma bozunuyordu. Meitner ve Hahn bu parçacığa “aktinyumdan önce gelen” anlamında “proto-aktinyum” ismini verdiler. Daha sonra bu isim protaktinyum olarak kısaldı. Protaktinyumun (Pa) ayrıştırılması ve tanımlanması için savaşın son zamanlarında, Meitner laboratuvarda çalışmalarını kendi başına yürütmesine rağmen makalede Hahn’ın ismi ilk sıradaydı.

KWI’da Meitner ve Hahn’ın her biri, ayrı birimlere başkanlık ederek 25 yıl bilimsel işbirliği yaptılar. Gerek birlikte gerekse bağımsız yaptıkları çalışmalarla, Fransa’

daki Irene Curie - Frederic Juliot çifti ile yarışarak nükleer fizikte önemli sonuçlar yakaladılar [2].

Meitner 1920 yılında KWI’da profesör ünvanı aldı. 1920’li yıllarda Hahn radyokimya alanında çalışmalarına devam etti. Bu sırada Meitner manyetik beta spektrumu ile ilgili çalışmalar yaptı ve bu çalışmaları ile dünya çapında bilinen bir fizikçi oldu. Aynı zamanda, yapay nükleer reaksiyonlar, nükleer saçılma etkileşmeleri ve kozmik reaksiyonları da içerecek şekilde deneysel nükleer fiziğin hemen her alanına dahil oldu. 1910 yılında Hahn ve Meitner, Fizik Enstitüsünden Otto von Baeyer (1877-1946) ile beraber yaptıkları çalışmalarında bir manyetik alan içinde saptırılan beta parçacıkları demetinin oluşturduğu çizgileri fotoğrafik olarak ilk kaydeden kişiler oldular [6]. Saf bir beta kaynağından elde edilen elektronların tek- enerjili olmasını umarken, beta bozunumunun enerjik olarak homojen olmadığına işaret eden manyetik beta spektrumunun birkaç farklı çizgi sergilediğini gözlediler. Meitner, radyoaktif bozunumun atomik ışımasal süreçlere benzediğini ve alfa ve beta bozunumlarından sonra bir gama ışımasının olduğunu tanımladı. Buna göre, beta spektrumundaki birincil elektrona (bozunum sonucu çıkan elektron) bir çizgi atadı ve diğer tüm çizgileri ikincil (orbital) elektronlara (kız çekirdekten gama ışınımı süreci ile çıkan elektronlar) atadı. Onun bu yorumları, Ernest Rutherford’un arkadaşı olan Charles Drummond Ellis’in (1895- 1980) fikirleri ile taban tabana zıttı. Ellis, gama ışınımının radyoaktif bozunumdan

(5)

önce olduğunu, birincil beta spektrumunun sürekli olduğunu ve manyetik çizgi spektrumlarının tamamen ana çekirdekten gelen ikincil elektronlardan geldiğini söylüyordu. Kapsamlı ve verimli süren bu bilimsel çekişme sonunda, iki tarafında haklı olduğu noktaların varlığı açığa kavuştu. 1924 yılında Meitner, gama ışınımının radyoaktif bozunumdan sonra gerçekleştiğini kanıtladı. Bununla birlikte Ellis, birincil beta spektrumunun sürekli olduğunu buldu. Bu sonuçlar fizik camiasında büyük ses getirdi. Çekirdek, atom gibi kuantumlanmıyor ve enerji korunumu ihlal ediliyor gibi görünüyordu.

1930 yılında Wolfgang Pauli (1900-1958) beta bozunumunda yüksüz ve kütlesiz bir parçacığın (daha sonra Enrico Fermi tarafından “nötrino” olarak adlandırıldı) elektrona eşlik ettiğini söyleyerek bir çözüm önerdi. Nötrino teoriye hemen dahil edildi ancak deneysel olarak gözlenebilmesi için 20 yıldan fazla beklemek gerekiyordu (nötrinolar 1956 yılında deneysel olarak gözlendiler).

1922 yılında Berlin Üniversitesi’nde Habilitation (ders verme liyakatı) geçirdi ve Privatdozent (bir anlamda lisanslı öğretim görevlisi) oldu. Aynı yıl, manyetik beta spektrumu ile ilgili çalışmalarını sürdürürken, bugün “Auger etkisi” ³ olarak bilinen, orbital elektronlar arasındaki ışımasız geçişi ilk olarak tanımladı [7].

Ancak, Metiner’den 1 yıl sonra bağımsız çalışmalarıyla bu geçişi keşfeden ve daha detaylı rapor eden Fransız fizikçi Pierre Victor Auger’in (1899-1993) ismi ile bu etki anılır [8].

3 Auger etkisi, bir atomda iç kabuklardaki bir elektronun yaptığı bir geçiş sonucunda daha kararlı bir duruma geçmek için, oluşan boşluğu daha üst seviyelerden bir ya da birkaç elektronun doldurması olayıdır.

1926 yılında Berlin Üniversitesi’nde, tam zamanlı profesör oldu ve profesörlükle birlikte Almanya’da bu ünvanı alan ilk kadın olma ünvanını da elde etmiş bulunuyordu.

1929-1930 yılları arasında yüksek enerjili gama ışınlarının Compton saçılması ölçümleriyle Klein-Nishina formülünü⁴ doğruladı. Bu çalışmaları sırasında, bazı sert gama ışınımlarının ağır elementlerden saçıldığında açığa çıkmadığını buldu.

“Kayıp” ışınım elektron-pozitron çiftine dönüşüyordu. Bu durum Paul Dirac’ın (1902-1984) teorisinde öngörülmesine rağmen, 1932 yılında Carl David Anderson’un (1905-1991) kozmik ışınlarda pozitronu keşfine kadar anlaşılamadı.

Bundan çok kısa bir süre sonra Meitner ve asistanı Kurt Philipp, kozmik olmayan bir kaynaktan elde edilen pozitronları ve bir bulut odasında elektron-pozitron çiftini gözleyen ilk kişi oldular.

1932 yılında nötronun keşfinden sonra Meitner ve Kurt Philpp, nötronun kompozit mi temel mi olduğuna karar verebilmek için teorik öneme sahip olan, nötron kütlesinin belirlenmesi konusu üzerinde çalıştılar.

1933 yılında Naziler Almanya’da yönetimi ele aldığında Meitner Kimya Enstitüsü’nün başkanıydı. Yahudileri bazı vatandaşlık haklarından mahrum ettiler ve bazı aktivitelerini kısıtladılar. Meitner Yahudi kökenli olmasına rağmen, Avusturya vatandaşıydı ve şimdilik bir sorun yok gibi görünüyordu. Meitner’in yeğeni Otto Frisch, Fritz Haber ve Leo Szilárd’ın da aralarında olduğu diğer Yahudi asıllı bilim adamlarının işlerine son verildi ve çoğu

4 Kuantum elektrodinamiğinde serbest bir elektrondan fotonların saçılması süreci için yazılan diferansiyel tesir kesiti formülü.

(6)

Almanya’dan göç etmek zorunda bırakıldı.

Meitner de üniversiteden atıldı ancak KWI’daki görevi devam etti. Meitner bu politik olayları önemsememeye gayret etti ve çalışmalarını yoğunlaştırdı [5]. Daha sonra kendisi 1933-1938 arasında Almanya’daki yaşamı sırasında moralinin oldukça bozuk olduğunu ve Naziler yönetimi ele geçirdiğinde “bir an önce Almanya’yı terk etmemenin sadece aptalca değil aynı zamanda çok yanlış olduğunu”

söyleyecekti. Hitler rejiminin Yahudi asıllı bilim adamlarına karşı uygulamalarına hiçbir tepki göstermeyen ve Nazilerle işbirliği yapan Alman bilim adamlarını da sert bir şekilde eleştirmekten çekinmedi.

1934’te Meitner, en son büyük araştırması olan “uranyum projesine” girdi. Bu proje, Enrico Fermi (1901-1954) ve onun Roma’daki grubunun gerçekleştirdiği uranyumu nötronlarla bombardıman ederek transuranik (uranyumdan daha ağır) elementleri elde ettiği deneylere dayanıyordu. Yeni elementlerin radyokimyasal analizleri için Meitner ve Hahn, daha genç bir kimyacı olan Fritz Strassman’ı (1902-1980) işe aldılar. 4 yıllık bir çalışma sonunda beta yayıcılarının karmaşık bir karışımını analiz etmiş oldular. 1938’de uranyum ürünlerinin yanında baryum izotopları da keşfedildiğinde uranyum çekirdeğinin bölündüğü anlaşıldı [3]. Mart 1938’de Naziler Avusturya’yı ele geçirince tüm Avusturya vatandaşları doğrudan Alman vatandaşı olmuş oldu. Bu Lise Meitner’in de Yahudi karşıtı eylemlerle karşı karşıya kalacağının göstergesiydi. Meitner’in Almanya’daki bilimsel faaliyetlerine son verilmesi an meselesiydi. Otto Hahn ve Hollandalı fizikçiler Dirk Coster ve Adriaan Fokker’in de yardımlarıyla Temmuz 1938’de Hollanda’ya kaçtı.

Hollanda sınırında Coster’in konuşmasıyla Meitner’in Hollanda’ya olan bu yolculuğunun sadece bir seyahat olduğuna görevlileri inandırdılar. Daha sonra Meitner’in kendisi, Almanya’dan Hollanda’ya kaçarken yanında sadece iki adet küçük bavul ve cüzdanında 10 mark bulunduğunu ve sınırda yaşadıklarının

“hayatındaki en korkulu anlar” olduğunu belirtmiş; askeri devriyeler pasaportunu incelemek için aldıklarında “oldukça korktuğunu, kalbinin neredeyse durmak üzere olduğunu ve dakikaların saatler gibi uzun sürdüğünü” söylemiştir [5]. Kısa bir süre sonra Stockholm’de İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi Nobel Enstitüsü ⁵ Fizik Bölümünde aceleyle ayarlanmış bir pozisyon buldu. Bölüm başkanı Manne Siegbahn’nın (1886-1978) kadınlarla ilgili önyargısı bazı zorluklar yaratıyordu.

Kendisine bir laboratuvar verilmişti ancak, aletleri, teknik desteği ve beraber çalışacağı bir grubu yoktu [1]. Meitner burada kendini hiç mutlu hissetmedi.

4.1. Nükleer fisyonun teorik açıklaması Almanya’dan ayrılmış olmasına rağmen Meitner, Hahn ve Strassman ile

“transuranikler” üzerine çalışmalarını yazışma yoluyla sürdürdü. 1938 sonbaharında süren bu yazışmalar, uranyum araştırmaları üzerine Meitner’in devam eden katkısını güçlü bir şekilde belgeler niteliktedir. Otto Hahn ve Fritz Strassman, Berlin’deki laboratuvarlarında uranyum ürünleri üzerine oldukça zorlu deneyler gerçekleştirdiler. Strassman’nın

5 Bu enstitünün ismi, uzun yıllar fizik bölümünün başkanlığını yapmış ve X-ışınımı spektroskopisi ile 1924 Nobel Fizik Ödülünü almış olan Manne Siegbahn anısına 1988 yılında Manne Siegbahn Enstitüsü olmuştur.

(7)

daha sonra ifade ettiğine göre, nükleer fisyonu doğrulayan bu deneyleri

“Meitner’in acil ricası üzerine”

yürüttüler. Bu sırada Hahn, yeni bir dizi deney planlamak için 13 Kasım 1938’de Meitner ile Kopenhag’da gizlice görüştü.

Hahn ve Strassman, uranyumu nötronlarla bombardıman ettiğinde, uranyuma yakın atomik ağırlıktaki elementleri elde etmek yerine baryum ürettiklerini söyleyen bir makale yazmıştı ve 22 Aralık 1938’de Naturwissenschaffen isimli dergiye göndermişti. Makalede Hahn ve Strassman’ın isimleri yer alıyordu. Hahn, baryum elde etmenin tek açıklamasının uranyum çekirdeğinin bölünmesi olduğunun farkına vardı. [Esasında, birkaç yıl önce 1934’te Ida Noddack (1896-1978), nötron bombardımanı sonucu uranyumunun bölünebileceğinden ilk söz eden kişi olmuştu]. Elde ettiği sonuçlardan çok şaşıran Hahn, baryumun oluşması için uranyum çekirdeğinin neredeyse ikiye bölünmesi gerektiğini söyledi ve Meitner'e

“ne olduğu ile ilgili bir fikri olup olmadığını” soran bir mektup yolladı.

Meitner’in erkek yeğeni Otto Frisch, Danimarka’da Niels Bohr (1885-1962) ile çalışıyordu. 1938 Noel tatili için Meitner ve yeğeni, İsveç’te Kungälv isimli bir köyde bir araya gelmişlerdi. Meitner Kungälv’de iken Otto Hahn’dan bu şaşırtıcı mektubu aldı. Meitner mektubu yeğeni Otto Frisch’e gösterdi. Metiner ve Frisch, Niels Bohr’un atom çekirdeğini bir sıvı damlasına benzettiği en son görüşü üzerinde durdular. Bohr, yüzey gerilimi denen ve sıvı damlası üzerindeki molekülleri bir arada tutan kuvvete benzer bir kuvvetin çekirdekteki parçacıkları bir arada tutuğuna inanıyordu. Uranyum çekirdeğini, bir noktada dar bir bel yaparak, 2 sıvı damlasına dönüşmeye

hazır, uzatılmış ve kararsız bir sıvı damlası olarak resmettiler. Bu dar noktada bu sıvı damlasını ikiye bölmek için çok küçük bir kuvvete gereksinim duyuluyordu. Bu varsayım özellikle doğruydu, çünkü elektrik yükünden dolayı çekirdekteki elektriksel itme kuvvetleri, çekirdeği bir arada tutan güçlü kuvvete kısmen karşı geliyordu. Meitner ve Frisch, uranyum çekirdeğinin yüzey geriliminin çok küçük olması gerektiğini kararlaştırdılar. Eğer Hahn gerçekten uranyum atomlarını böldüyse bir enerji açığa çıkmalıydı. Bu enerjinin her atom başına 200 MeV olduğunu hesapladılar ve böylece Einstein’in meşhur E=mc² formülünü ilk kez gerçekleştirmiş oldular. Bu enerji eşdeğer miktardaki TNT’nin açığa çıkaracağı enerjiden 20 milyon kere daha fazlaydı.

Buldukları sonuçlardan çok heyecanlanan Frisch, tatilini kısa kesip Danimarka’ya döndü. Birkaç gün sonra Meitner’i aradı ve elde ettikleri sonuçlarla ilgili olarak Bohr’

un “hepimiz ne kadar aptalmışız, bu tam olması gereken” yorumunda bulunduğunu iletti. Frisch, Hahn’ın deneylerini tekrarladı ve Meitner ile hesapladıkları enerjiyi elde etti. Meitner ve Frisch, bu bölünme işlemine “nükleer fisyon” ismini verdikleri bir makale yazdılar ve 16 Ocak 1939’da Nature’a gönderdiler. İşte tam bu noktada makalelerin gönderiliş ve basım tarihleri oldukça önemlidir: Hahn ve Strassman’nın 22 Aralık 1938’de gönderdikleri makaleleri 6 Ocak 1939’da (Naturwissenschaffen, 27, 1, 11-15), Meitner ve Frisch’in ki ise bir ay sonra, 11 Şubat 1939’da (Nature, 143, 3615, 239) basıldı [9].

Meitner’in nötron enerjileri ve tesir kesitleri ile ilgili fiziksel ölçümlerini

(8)

kullanarak Bohr ve John A. Wheeler (1911-2008), parçalanan uranyum çekirdeklerinin nadir U²³⁵ izotopu olduğu, yaygın U²³⁸ olmadığı sonucunu çıkardılar [10]. Bu sonuç, nükleer reaktörlerin ve nükleer silahların gelişmesinde önemli bir adım oldu. Nükleer zincir reaksiyonunun muazzam patlayıcı potansiyeli olduğu olasılığını ilk tanımlayan kişi Meitner olmuştur. Meitner’in bunu bildirmesi bilim camiasında çok büyük heyecan uyandırdı.

Uranyumun nötronlarla bombardımanı sonucu yeni nötronlar açığa çıkıyordu.

Yeterince nötron varsa zincir reaksiyonu oluşabiliyordu.

Kontrolsüz zincir reaksiyonlarının bir silah olarak kullanılabileceği bilgisi Almanya’

nın elindeydi. Leo Szilárd, Edward Teller ve Eugene Wigner harekete geçtiler ve Albert Einstein’ı da ikna ederek ABD Başkanı Franklin D. Rossevelt’e bir uyarı mektubunu 2 Ağustos 1939’da gönderdiler.

“Einstein–Szilárd mektubu” olarak bilinen bu mektubu, Teller ve Wigner’e danışarak Szilárd yazdı ve Einstein imzaladı [11].

Mektupta, Almanya’nın oldukça güçlü yeni tip bir bombayı geliştirme potansiyeli olduğu konusunda uyarıda bulunarak, ABD’nin uranyum cevheri stoklarıyla ilgili önlem almasını ve Fermi’nin sürdürdüğü nükleer zincir reaksiyonu araştırmasının hızlandırılmasını önerdiler. Esasında bu mektup Manhattan Projesi’nin ⁶ doğrudan başlaması oldu.

Meitner ve Frisch’in nükleer fisyonun teorik açıklamalarını yaptıkları

6 II.Dünya Savaşı boyunca ABD'nin yönettiği, İngiltere ve Kanada’nın desteklediği, nükleer silahların gelilştirilmesi üzerine olan proje. Proje, ABD’nin Hirosima’ya attığı atom bombası ile sonlanmış oldu.

makalelerini bastıktan kısa bir süre sonra (1 Eylül 1939’da) II. Dünya Savaşı başladı.

İsveç, savaşta yansız kaldığı için Meitner güvendeydi, ancak mutlu değildi.

Almanya’da Hahn ve Amerika’da Fermi ve diğerleri karşıt taraflarda yer alıyorlardı ve onun iki tarafta da arkadaşları vardı.

Meitner, 1943 yılında “Bir bomba ile yapacak hiçbir şeyim yok” beyanını vererek, Los Alamos’ta nükleer silahlar üzerine çalışma teklifini reddetti. 7 Mayıs 1945’te Almanya teslim oldu ancak ABD ve Japonya (Almanya’nın müttefiki) arasında savaş sürmekteydi. 6 Ağustos 1945’te Hiroşima’ya ve 9 Ağustos 1945’te Nagasaki’ye attığı atom bombaları ile ABD, tarihin ilk nükleer saldırısını gerçekleştirmiş oldu. Nükleer fisyonun teorik açıklamasını yaptığında, atom bombasının patlamasından sonraki mantar şeklindeki bulutun görüntüsü, ıssız gökyüzünü ortadan silen parlak ışık ve en kötüsü binlerce masum kişini ölümü, kuşkusuz Meitner’in aklında yoktu.

Meitner, Fermi’nin nasıl bir proje içerisinde olduğunu savaştan sonra anladığını, Hiroşima’nın kendisi için bir sürpriz olduğunu söyledi. Duyduğu derin üzüntüyü “üzgünüm, ancak bomba icat edilmiş oldu” diyerek röportajlarında dile getirdi. Daha sonraki beyanlarında, çalışmalarının nükleer silahlara kadar dayandığını gördüğünde “fiziğe olan koşulsuz sevgisinin azaldığını” da söylemiştir. Bununla birlikte, Meitner nükleer reaktörlerle ilgili çalışmalarına devam etti. II. Dünya Savaşı’ndan sonra, İsveç’in ilk nükleer reaktörünün kurulumunda önemli katkıları oldu

(9)

5. Aldığı Ödüller ve Son Yılları 15 Kasım 1945 tarihinde İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, 1944 Nobel Kimya Ödülü’ne nükleer fisyonu keşfinden dolayı Otto Hahn’ın layık görüldüğünü duyurdu.

Hahn ve Strassman, 1938 yılı sonunda

“baryum bulma” ile ilgili gönderdikleri makalede Meitner’in ismini yazmamışlardı. O sıralarda Nazi rejiminden dolayı, Almanya’da politik durumlar oldukça karışıktı ve sürgündeki Lise Mietner’in isminin Hahn’la ortak bir makalede yer alması imkansız gibi görünüyordu. Ancak Hahn, Meitner’le devam eden bilimsel ortaklığını, Berlin’de Meitner ile yaptıkları ilk çalışmalarının önemini ve Meitner’in katkılarını teyid etmedi. Sonradan Hahn, Meitner’in hariç tutulması ile ilgili bahaneler buldu ve diğerleri onun deneylerdeki rolünü unuttular [2]. Nobel komitesi de çalışmada Meitner’in katkısını anlamada ne yazık ki başarısız olmuştu. Hahn ve Strassman nükleer fisyonla ilgili kimyasal bulgularını yayımlamışlardı; Meitner ve yeğeni Frisch ise fiziksel açıklamasını yapmışlardı.

Nobel komitesi bir hata yapmıştı. Pek çok bilim insanı Meitner’in Nobel ödülünü Hahn’la paylaşması gerektiği kanısındaydı.

Nobel Kimya Ödülü’nü alamasa da Meitner pek çok ödülün sahibi oldu. 1946 yılında Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Basın Kulübü tarafından Yılın Kadını Ödülünü aldı. Princeton, Harvard ve diğer önemli ABD üniversitelerinde dersler verdi ve pek çok fahri doktora aldı.

1947 yılında resmi olarak emekli oldu ancak çalışmalarını ve ders vermeyi sürdürdü. 1949 yılında İsveç vatandaşlığına geçti. Aynı yıl Alman Fizik

Derneği tarafından Max Planck Madalyası⁷ ile ödüllendirildi.

1960 yılında, Wilhem Exner Madalyası’ nı aldı. Aynı yıl pek çok akrabasının bulunduğu İngiltere’ye taşındı. Burada da ders vererek yarı zamanlı olarak çalıştı.

1964 yılında bir kalp krizi geçirdi ve iyileşmesi birkaç ay aldı. Sonrasında damar tıkanıklığı nedeniyle fiziksel ve ruhsal olarak zayıfladı. Nobel komitesi Meitner’e yaptığı haksızlığı hiçbir zaman kabul etmedi ancak 1966 yılında Hahn, Meitner ve Strassman’a Enrico Fermi Ödülü verildiğinde kısmen bu hata düzeltilmeye çalışıldı. Sağlık sorunlarından dolayı Meitner ABD’ye ödülünü almaya gidemedi; akrabaları ödül töreninde onu temsil ettiler. Lise Meitner, oldukça saygın bir ödül olan Enrico Fermi Ödülü’nü alan ilk kadın olarak tarihe geçti.

1967 yılında düşme sonucu vücudunda pek çok kırık oluştu ve fiziksel durumunun kötüye gitmesinden dolayı Cambridge Bakımevi’ne yatırıldı. Bu sırada, sağlık durumunun oldukça kötüleşmesinden dolayı, bununla başa çıkamayacağını düşünen akrabaları, Otto Hahn ve eşinin ölümünden Meitner’e haber vermediler.

Hahn’ın ölümünden yaklaşık 3 ay sonra 27 Ekim 1968’de, 90. doğum gününden birkaç gün önce Meitner vefat etti. Kendi vasiyeti üzerine Hampshire’da Bramley köyüne defnedildi. Yeğeni Otto Frisch’in mezar taşına yazdırdığı “Lise Meitner:

İnsanlığını hiçbir zaman kaybetmeyen bir fizikçi” yazısı Meitner’in kişiliğini özetler niteliktedir.

1940’lı yıllardan itibaren bilim adamları uranyumdan daha ağır yapay elementleri

7 Meitner, bu ödüle 3 kez aday gösterilmiştir.

(10)

nasıl yapacaklarını öğrenmişlerdi. 1982 yılında, Darmstadt’daki Ağır İyon Araştırma Enstitüsü’ndeki bir grup Alman bilim adamı yeni bir yapay element oluşturdular. Meitner’in anısına 1997 yılında 109 numaralı bu elemente

“meitneryum” ismi verildi. Bu gurubun lideri Meitner’i “bu yüzyılın en önemli bilim kadını” olarak övmüştür [5].

Meitner’in ardından Berlin’de radyokimya alanında araştırmalar yapan bir enstitüye

“Hahn-Meitner Enstitüsü” ismi verilmiştir. Ayrıca, Avusturya Bilimler Akademisi’nin ilk kadın üyesi olan Lise Meitner anısına, 2008 yılında Avusturya Silahlı Kuvvetlerine bağlı NBC (Nükleer, Biyolojik ve Kimyasal) Savunma Okulu

“Lise Meitner Ödülü” vereceğini ilan etmiştir.

Lise Meitner, kendi yaşam öyküsünü anlattığı bir makalede [12], “yaşamının kolay sağlanmış ve boş bir yaşam olmasını istemediğine çok küçük yaşlarda karar verdiğini” dile getirmiştir. Meitner, bu isteğini yerine getirmede kesinlikle başarılı olmuştur. Pek çok aşaması kolay geçmemesine rağmen, bilimsel macera, başarı ve arkadaşlıkla dolu bir hayat sürdü.

Bir kadın olarak, akademik yaşantısında kendi ayaklarının üzerinde durabildi, bilimsel çalışmalarının sürekliliği için mücadele etti ve bilime özgün katkılarda bulunmayı başardı. Hayatını örnek alarak bilimle uğraşmaya karar verdiği Marie Curie ile birlikte “atom çağını” başlatan iki kadından biri oldu [13]. Bu nedenle, Lise Meitner, bilimsel alanda kendi başına var olma gayretinde olan tüm bilim kadınlarına örnektir ve kendi yollarında ilerleme konusunda onlara yaşam öyküsüyle ışık tutacaktır.

Teşekkür: Yazının ilk halini dikkatli bir biçimde okuyup, öneri ve düzeltmelerde bulunan Selva Bilge (Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü)’ye teşekkürü bir borç bilirim.

Kaynaklar

[1] Lise Meitner: A life in Physics, Ruth Lewin Sime, University of California

Press, 1996, USA

(http://www.amazon.com/Lise-Meitner-A- LifePhysics/dp/0520208609#reader_05202 08609)

[2] Lise Meitner: A Battle for Ultimate Truth

https://www.sdsc.edu/ScienceWomen/meit ner.html

[3] Out Of The Shadows, Contributions of Twentieth-Century Women to Physics, Edited by Nina Bayers and Gary Williams, Cambridge University Press, 2006, UK [4]

http://en.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner [5] Twentieth-Century Women Scientist, Lisa Yount, Facts on File, Inc., 1995, USA [6] Otto von Baeyer, Otto Hahn, Lise Meitner: Über die Beta-Strahlen des aktiven Niederschlags des Thorium, Phys.

Z. 12 (1911), S. 273

[7] Meitner, L. (1922). "Über die Entstehung der β-Strahl-Spektren radioaktiver Substanzen". Zeitschrift für Physik 9:131

144. doi:10.1007/BF01326962

[8] P. Auger: Sur les rayons β secondaires produits dans un gaz par des rayons X, C.R.A.S. 177 (1923) 169-171

(11)

(http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3130 n.image.f187.langFR)

[9]http://www.nature.com/nature/journal/v 143/n3620/abs/143471a0.html

[10] N. Bohr and J.A. Wheeler, Physical Review 56, 426, 1939.

[11]

https://en.wikipedia.org/wiki/Einstein%96 Szil%E1rd_letter

[12] Lise Mietner, “Looking Back”, Bulletin of Atomic Scientist, 1964.

[13] Bilimde Öncü Kadınlar, O. Bahadır, Cumhuriyet Kitapları, 2013.