אוטו פריש
| קובץ:Otto Frisch ID badge.png |
אוטו רוברט פריש (Otto Robert Frisch; 1 באוקטובר 1904 - 22 בספטמבר 1979) היה פיזיקאי בריטי-יהודי יליד אוסטריה, מראשוני החוקרים בפיזיקה גרעינית. יחד עם ליזה מייטנר הוא פיתח את ההסבר התאורטי הראשון לביקוע הגרעיני, טבע את המונח, והראשון שגילה את תוצרי הלוואי של הביקוע. בהמשך, הוא היה הראשון שתכנן, יחד עם הפיזיקאי הבריטי רודולף פיירלס, את המכניזם התאורטי של מנגנון הפיצוץ של פצצה אטומית ב-1940.[1] בשנים 1944–1945 עבד במעבדות לוס אלמוס שבארצות הברית במסגרת פרויקט מנהטן, ולאחר תום מלחמת העולם השנייה חזר לאנגליה, וכיהן כראש המחלקה לפיזיקה גרעינית במוסד לחקר האנרגיה האטומית בהארוול. במקביל לימד בקיימברידג', וקיבל ממנה את התואר היוקרתי "פרופסור ג'קסוניאן לפילוסופיה של הטבע".
חיים מוקדמים
פריש נולד בווינה ב-1904 למשפחה יהודית, בנם של ג'וסטיניאן פריש, צייר, ושל אוגוסטה מייטנר-פריש, פסנתרנית קונצרטים. הוא היה מוכשר בשני השטחים שבהם עסקו הוריו, אך בעיקר אהב את עיסוקה של דודתו, ליזה מייטנר, בפיזיקה. הוא החל ללמוד פיזיקה באוניברסיטת וינה, וסיים ב-1926 עם עבודה שעשה על השפעת אלקטרונים, שהתגלו באותם ימים, על מלחים.
פיזיקה גרעינית
לאחר מספר שנים שבהן עבד במעבדות זוטרות בגרמניה, קיבל פריש משרה באוניברסיטת המבורג תחת הפיזיקאי שזכה לימים בפרס נובל, אוטו שטרן. כאן ייצר עבודות על עקיפה של אטומים (תוך שימוש במשטחים גבישיים), והוכיח גם כי המומנט המגנטי של פרוטון גדול בהרבה ממה ששיערו עד אז.
עלייתו של היטלר לשלטון בגרמניה ב-1933, גרמה לפריש לעזוב הכול ולעבור ללונדון. באנגליה הצטרף לצוות בקולג' בירקבק שבאוניברסיטת לונדון, ועבד עם הפיזיקאי פטריק בלקט על טכנולוגיית תא ערפל ועל רדיואקטיביות. הוא המשיך בנושאים אלה כשעבד בקופנהגן כחמש שנים עם נילס בוהר, שם התמחה עוד יותר בפיזיקה גרעינית, ובמיוחד בפיזיקת נייטרונים.
ביקוע גרעיני
בחופשת חג המולד בשנת 1938 ביקר פריש אצל דודתו ליזה מייטנר בשוודיה. למייטנר נודע שהפיזיקאים הגרמנים אוטו האן ופריץ שטרסמן גילו בברלין שמהתנגשות של נייטרון עם גרעין אורניום נוצר היסוד בריום כאחד מתוצרי הלוואי של ההתנגשות. האן, במכתב למייטנר, כינה את התגובה החדשה הזו "התפוצצות" של גרעין האורניום. פריש ומייטנר שיערו כי גרעין האורניום התפצל לשניים, הסבירו את התהליך, והעריכו את כמות האנרגיה שהשתחררה בו. פריש גם טבע את המונח "ביקוע" לתיאור התהליך.
הגבלות פוליטיות של השלטון הנאצי אילצו את הצוות של האן ואת הצוות של פריש ומייטנר (שניהם יהודים) לפרסם את מסקנותיהם בנפרד. המאמר של האן תיאר את הניסוי ואת מציאת הבריום שהתקבל כתוצר לוואי. המאמר של פריש ומייטנר הסביר את הפיזיקה העומדת מאחורי התופעה.
פריש שב לקופנהגן, שם הצליח במהירות לבודד את כל תוצרי הביקוע. כפי שסיפר מאוחר יותר פריש עצמו, ג'ורג' פלאצ'ק הציע לו לבצע ניסוי ישיר של ביקוע גרעיני כדי להוכיח את התאוריה שפרסם.
ב-1939 עזב פריש את דנמרק לנסיעה קצרה לברמינגהאם, אך פרוץ מלחמת העולם השנייה מנע את שובו. כשהמלחמה בראשו, הוציאו הוא והפיזיקאי רודולף פיירלס באוניברסיטת ברמינגהאם את 'תזכיר פריש-פיירלס' (אנ'), שהיה המסמך הראשון שהגדיר תהליך שבאמצעותו ניתן ליצור פיצוץ אטומי.
התהליך שהגדירו משתמש באורניום-235 נקי, שידרוש מסה קריטית קטנה למדי, ושיוכל להגיע ל"שלב קריטי" על ידי שימוש בחומרי נפץ קונבנציונליים שיגרמו לפיצוץ גרעיני חזק מאוד. התזכיר המשיך לנבא את ההשפעות של פיצוץ כזה, מההתפוצצות הראשונית עד התפזרות הנשורת. תזכיר זה היה הבסיס לפרויקט הבריטי "סגסוגות צינור" (Tube Alloys) לבניית נשק אטומי, וגם לפרויקט מנהטן האמריקאי, שבו עבד פריש בהמשך כחלק מהמשלחת הבריטית. פריש ופיירלס עבדו יחד במחלקה לפיזיקה של אוניברסיטת ברמינגהאם בשנים 1939–1940. פריש קיבל במהירות אזרחות בריטית, וב-1943 נסע לארצות הברית.
בפרויקט מנהטן
בשנת 1944, כשעבד במעבדות לוס אלמוס של פרויקט מנהטן, אחת ממשימותיו של פריש כראש קבוצת ההרכבות הקריטיות הייתה לקבוע את הכמות המדויקת של האורניום המועשר שתידרש ליצירת מסה קריטית, שהיא מסת האורניום המינימלית שתבטיח שתגובת השרשרת הגרעינית תישאר פעילה. בניסוי הבדיקה הוא יצר צבר של כמה עשרות פסים של אורניום הידרידי (UH3) באורך של 3 ס"מ כל אחד, ומדד את עליית פעילות הנייטרונים ככל שצבר הפסים התקרב למסה הקריטית. המימן שבפסי האורניום הגדיל את הזמן שנדרש כדי להאיץ את תגובת השרשרת. יום אחד פריש כמעט גרם לתגובה בלתי נשלטת כשנשען על ערימת הפסים, אותה כינה "אספת ליידי גודייבה".[2] גופו החזיר נייטרונים חזרה לערימה. מזווית עינו ראה כי הנורות האדומות, שהבהבו לסירוגין בעת פליטת נייטרונים, "דולקות ברצף וללא הבהוב". הוא הבין מיד מה קרה, ופיזר במהירות את פסי האורניום בידו. מאוחר יותר הוא חישב ומצא שמינון הקרינה שספג היה "לא מזיק", אך אם הוא "היה מהסס עוד שתי שניות לפני פיזור החומר ... המינון היה קטלני". "תוך שתי שניות הוא קיבל, על פי הסטנדרטים הנדיבים של אותה תקופה, מנה מותרת של יום שלם של קרינת נייטרונים".[3]
בדרך זו קבעו ניסוייו את המסה המדויקת של אורניום הדרושה לפצצת "ילד קטן" שהוטלה על הירושימה.
הוא גם תכנן את הניסוי שכונה "זנב הדרקון" או "גיליוטינה", שבו הוכנס לחור ההזנה גליל אורניום בעל מסה קבועה הגדולה יותר מהמסה הנדרשת, והביא את המסה למעט יותר (0.1%) מהמסה הקריטית למשך שבריר של שנייה. בישיבה לאישור הניסוי, ריצ'רד פיינמן, שהעיר על הסכנה הכרוכה בניסוי, אמר שזה "בדיוק כמו לדגדג בזנבו של דרקון ישן". בפרק זמן של כ-3 אלפיות השנייה, עלתה הטמפרטורה בקצב של 2,000 מעלות צלזיוס לשנייה, ונפלטו מעל 1015 נייטרונים עודפים.[4]
בחזרה לאנגליה
בשנת 1946 חזר פריש לאנגליה לתפקיד ראש המחלקה לפיזיקה גרעינית במוסד לחקר האנרגיה האטומית בהארוול, אף שבילה חלק ניכר משלושים השנים הבאות בהוראה בקיימברידג'. הוא קיבל בקיימברידג' את התואר היוקרתי 'פרופסור ג'קסוניאן לפילוסופיה של הטבע' (אנ'), והיה גם עמית בטריניטי קולג'.
פרישה
פריש פרש מהכס בקיימברידג' בשנת 1972, כנדרש בתקנות האוניברסיטה.
הוא נפטר ב-22 בספטמבר 1979, וגופתו נשרפה ב-5 באוקטובר במשרפת העיר קיימברידג'. בנו, טוני פריש, הוא גם פיזיקאי.
קישורים חיצוניים
- אוטו פריש, בארכיב האטומי (באנגלית)
- אוטו פריש, טריניטי קולג', קיימבריג' (באנגלית)
- ראיון מקיף עם אוטו פריש, המכון האמריקאי לפיזיקה, מראיין צ'ארלס ויינר, מאי 1967 (באנגלית)
הערות שוליים
- ^ מאמר אבל לציון מותו של אוטו פריש, כתבו הנס בתה וג'ורג' וינטר, כתב העת Physics Today, ינואר 1980
- ^ "What Little I Remember", "כמה מעט שאני זוכר", אוטו פריש, עמ' 163-162
- ^ "The Making of the Atomic Bomb", ריצ'רד רודס, הוצאת סיימון אנד שוסטר, 1986, עמ' 611-610
- ^ "Here be dragons", אלכס ולרסטיין, The Nuclear Secrecy Blog, נובמבר 2015
