Lise Meitner

Lise Meitner (7. November 1878 – 27. Oktober 1968) war eine österreichisch-schwedische Kernphysikerin. Sie lieferte 1930 die Messung, die das Neutrino überhaupt erst nötig machte — und sie erklärte 1939 als Erste, was bei der Kernspaltung geschieht.

Der Weg in die Physik

Meitner wurde in Wien geboren und gehörte zu den ersten Frauen, die dort Physik studieren durften. 1906 wurde sie bei Ludwig Boltzmann promoviert. 1907 ging sie nach Berlin, wo sie Max Planck hörte und die Zusammenarbeit mit dem Chemiker Otto Hahn begann, die drei Jahrzehnte dauern sollte.

Die Anfänge waren beschwerlich. Frauen war der Zugang zum Chemischen Institut verwehrt; Meitner arbeitete zunächst in einer ehemaligen Tischlerwerkstatt im Keller. 1926 wurde sie in Berlin die erste Professorin für Physik in Deutschland.

Das Kalorimeter-Experiment von 1930

Beim Betazerfall verlassen Elektronen den Kern mit ganz unterschiedlichen Energien — ein durchgehendes Spektrum statt eines scharfen Wertes. Das war seit 1914 bekannt, aber umstritten. Viele hielten es für einen Messfehler: Vielleicht verlören die Elektronen Energie erst auf dem Weg nach außen.

Meitner und Wilhelm Orthmann entschieden die Frage 1930 mit einem Kalorimeter. Sie maßen nicht einzelne Elektronen, sondern die gesamte Wärme, die eine Probe abgab. Wäre das Spektrum ein Artefakt, hätte die Wärmemenge der Maximalenergie entsprechen müssen. Sie entsprach dem Mittelwert.

Damit stand fest: Beim Betazerfall geht Energie verloren, und zwar wirklich. Noch im selben Jahr schlug Wolfgang Pauli ein unsichtbares Teilchen vor, das sie forttrage.

Flucht und Kernspaltung

1938 musste Meitner als Jüdin aus Deutschland fliehen. Über die Niederlande gelangte sie nach Schweden und arbeitete in Stockholm weiter.

Im Dezember 1938 schrieb Hahn ihr von einem unerklärlichen Befund: Beim Beschuss von Uran mit Neutronen entstand Barium — ein viel leichteres Element. Meitner besprach das über Weihnachten mit ihrem Neffen Otto Frisch. Die beiden erkannten, dass der Urankern sich geteilt haben musste, und berechneten die dabei frei werdende Energie. Ihre Arbeit in Nature vom Februar 1939 prägte den Begriff Kernspaltung.

Den Nobelpreis für Chemie erhielt 1944 Otto Hahn allein. Die Auslassung Meitners gilt heute als eine der bekanntesten Fehlentscheidungen in der Geschichte des Preises.

Haltung

Meitner lehnte es ab, an der Entwicklung von Kernwaffen mitzuwirken. Eine Einladung nach Los Alamos schlug sie aus. Nach dem Krieg äußerte sie sich deutlich zur Verantwortung von Wissenschaftlern.

1997 wurde das Element 109 nach ihr benannt: Meitnerium. Es ist eines von wenigen Elementen, die den Namen einer Frau tragen.

Bedeutung für die Neutrinophysik

Ohne die Messung von 1930 hätte Paulis Vorschlag keinen festen Boden gehabt. Die Frage „Ist der Energieverlust echt?" musste zuerst beantwortet sein, bevor jemand ein neues Teilchen dafür erfinden konnte.

Meitner steht damit am Anfang einer Kette, die über Enrico Fermi und Frederick Reines bis zu den heutigen Großdetektoren führt — und die mit einer Wärmemessung begann.

Quellen

L. Meitner, W. Orthmann: Über eine absolute Bestimmung der Energie der primären β-Strahlen von Radium E, Zeitschrift für Physik 60, 143 (1930).
L. Meitner, O. R. Frisch: Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction, Nature 143, 239 (1939).