Otto Frisch

Bedeutung für die Kernphysik

Otto Robert Frisch (* 1. Oktober 1904 in Wien; † 22. September 1979 in Cambridge) war ein österreichischer Kernphysiker, der nach der Flucht vor den Nationalsozialisten britischer Staatsbürger wurde. Seine wichtigste wissenschaftliche Leistung war die erste theoretische Deutung der Kernspaltung gemeinsam mit seiner Tante Lise Meitner im Jahr 1939. Kernspaltung bedeutet, dass ein schwerer Atomkern – hier ein Uran-Atomkern – in zwei Teile zerfällt und dabei Energie freisetzt.

Frisch und Meitner folgerten, dass bei der Spaltung ungefähr 200 MeV (200 Millionen Elektronenvolt) freiwerden. Frisch beobachtete die energiereichen Spaltstücke am 13. Januar 1939 in Kopenhagen experimentell. Ihre Erklärung erschien am 11. Februar 1939 in der Zeitschrift Nature. Die radiochemischen Beobachtungen, auf denen sie beruhte, stammten von Otto Hahn und Fritz Straßmann, die bei der Bestrahlung von Uran mit Neutronen Barium nachgewiesen hatten. Otto Hahn erhielt für die Entdeckung der Kernspaltung den Chemie-Nobelpreis 1944.

Ausbildung und frühe Forschung

Frisch war der Sohn des jüdischen Juristen und Übersetzers Justinian Frisch und der Pianistin Auguste Frisch geb. Meitner. Er begann 1922 an der Universität Wien Physik zu studieren und promovierte 1926 über den Effekt neu entdeckter Elektronen auf Salze.

Nach einem Aufenthalt an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin arbeitete er bei Otto Stern am Institut für Physikalische Chemie in Hamburg. Gemeinsam entdeckten sie 1933 das anomale magnetische Moment des Protons. Dies war ein erster Hinweis darauf, dass das Proton kein Elementarteilchen ist. Nach Hitlers Machtübernahme emigrierte Frisch im Sommer 1933 nach London. Am Birkbeck College arbeitete er bei Patrick Maynard Stuart Blackett zur Nebelkammer-Technologie und zur künstlichen Radioaktivität.

Von 1934 an forschte Frisch fünf Jahre bei Niels Bohr in Kopenhagen, besonders zur Kern- und Neutronenphysik.

Kernspaltung und Atombombenforschung

In den Weihnachtsferien 1938 besuchte Frisch Lise Meitner in Kungälv. Dort erfuhren sie von Hahns und Straßmanns Befund, dass nach Kollisionen von Neutronen mit Uran-Atomkernen Barium entstanden war. Meitner und Frisch deuteten den Vorgang als Spaltung des Urankerns in zwei Teile und prägten damit die physikalische Erklärung der Kernspaltung.

Nach einer Reise von Dänemark nach England konnte Frisch wegen des Beginns des Zweiten Weltkriegs 1939 nicht zurückkehren. An der Universität Birmingham verfasste er mit Rudolf Peierls 1940 das Frisch-Peierls-Memorandum. Es gilt als erstes theoretisch-technisches Dokument, das den Bau einer Atombombe mit Uran-235 (^235U) beschrieb. Es wurde eine Grundlage sowohl für das britische Tube-Alloys-Projekt als auch für das Manhattan-Projekt in den USA.

Ab 1943 arbeitete Frisch nach dem Erhalt der britischen Staatsbürgerschaft in Los Alamos. Dort erprobte er mit anderen Wissenschaftlern das Dragon Experiment: einen schnellen Reaktor mit Uranhydrid-Brennstoff, der prompt kritisch wird, wenn ein Stab durch die Anordnung geschossen wird.

Spätere Arbeit und Veröffentlichungen

1946 kehrte Frisch nach England zurück und leitete die kernphysikalische Abteilung der Atomic Energy Research Establishment in Harwell. Bis zu seiner Emeritierung 1972 war er in Cambridge Jacksonian Professor of Natural Philosophy und Fellow des Trinity College.

Er entwickelte „Sweepnik“, ein Laser-Scan-Verfahren zur Registrierung von Teilchenbahnen in Blasenkammern. Wegen weiterer Anwendungsmöglichkeiten gründete er 1969 mit Kollegen die Firma Laser Scan.

Zu seinen wichtigen Veröffentlichungen gehört der Fachbeitrag von Lise Meitner und O. R. Frisch, „Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction“ (Nature, 11. Februar 1939, S. 239–240). Als Herausgeber veröffentlichte er unter anderem Progress in Nuclear Physics in 1–11 Bänden (1950–1970) und The Nuclear Handbook (1958). Zu seinen Sachbüchern zählen Meet the Atoms (1947), Atomic Physics Today (1961), Die Elementarteilchen der Physik (1963), Working with Atoms (1965) und What Little I Remember (1979).