Friedrich Georg Houtermans (Abb. 1), von seinen Eltern
Fritz gerufen und später von seinen Freunden „Fissel“,
wurde am 22. Januar 1903 in Danzig geboren. Sein Va-
ter Dr. Otto Houtermans (1878–1936), ein holländischer Ju-
rist, hatte von seinem Vater ein ansehnliches Vermögen und
ein Villengrundstück in Sopot geerbt. Fritz’ Mutter Elsa
Wanek (1878–1942) wurde in Wien geboren und wuchs dort
auf. Ihre Mutter wiederum gehörte der in Wien bekannten jü-
dischen Familie Karplus an, die „Das Wiener Tageblatt“ he-
rausgab.
Der Unterschied in den Lebensauffassungen des wohlha-
benden Vaters und der liberal-intellektuellen Mutter war of-
fenbar zu groß, um dauerhaft überbrückbar zu sein. Elsa
Wanek behagte das Leben in Wohlstand und Nichtstun in
Sopot nicht. Die Eheleute ließen sich nach dreijähriger Ehe
scheiden, und sie ging mit dem Sohn zurück nach Wien. Sie
engagierte sich für die Emanzipation der Frauen, studierte
Chemie und Biologie und schrieb eine Dissertation zum
Thema „Ist reines Wasser gefährlich?“.
Fritz Houtermans besuchte das Akademische Gymnasium
in Wien. Nachdem er am l. Mai 1919 im Foyer des Gymnasi-
ums aus dem „Kommunistischen Manifest“ rezitiert hatte,
wurde er von der Schule verwiesen und kam für die letzten
zwei Schuljahre in die „Freie Schulgemeinde Wickersdorf“
(Thüringen), die 1906 von Gustav Wyneken gegründet wor-
den war. Dieses Landerziehungsheim orientierte sich an der
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 187
K O N Z E P T E U N D G E S C H I C H T E .
Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) –Ein bedeutender Physiker des 20. JahrhundertsFritz Houtermans – der Einzelgänger holländisch-österreichischer Abstammung, der den verdienten Erfolg niemals erreichte. Otto Robert Frisch [1]
Fritz Houtermans, „Mischling 2. Grades“, eine faszinierende Persönlichkeit mit großem Intellekt
und Wiener Charme, voller Ideen und Humor, Vertreter des emanzipierten Bürgertums der 20er
Jahre des vorigen Jahrhunderts, war sowohl ein Physiker von internationalem Rang als auch
glühender Gegner des Nationalsozialismus. Bis zu seiner Verhaftung durch den sowjetischen
Geheimdienst (NKWD, 1937) im Rahmen der großen Stalinistischen „Säuberung“ war er
Bewunderer der revolutionären Umwandlung des feudalen Russland und aktives Mitglied der
KPD. Nachdem er in seinem politischen und privaten Leben bereits „viele kleine Tode
gestorben“ war, fand sein wissenschaftliches Leben eine späte Erfüllung im Aufbau der „Berner
Schule“ als Ordinarius für Physik der Universität Bern. Unter seinen etwa 140 wissenschaft-
lichen Veröffentlichungen finden sich grundlegende Beiträge zur Kernphysik, zur Astrophysik
und zur radiometrischen Altersbestimmung.
Konrad Landrock, Coswig (Sachsen)
Abb. 1. Friedrich Georg Houtermans (22. Januar 1903, Danzig – 1. März1966, Bern) als Ordinarius für Physik der Universität Bern.
Konzepte und Geschichte
Schweizer „Landsgemeinde“, der souveränen Volksver-
sammlung eines Kantons. Ziel war es, die bürgerliche Jugend
in Selbstbestimmung zu bilden und eine neue Jugendkultur
zu schaffen – weg vom „Untertan“. 1921 bestand Fritz Hou-
termans das Abitur „als Externer an der Oberrealschule in
Sonneberg (Thür.)“ [2].
Studium in Göttingen (1921–1927)Nach dem Abitur studierte Fritz Houtermans Physik in
Göttingen. Als Lehrer nannte er später „Hilbert, Courant,
Runge, Pohl, Franck, Born, Rausch von Traubenberg, Reich,
Tammann und Windaus“ [2]. 1926 erhielt er sein Diplom bei
James Franck, der 1925 zusammen mit Gustav Hertz den
Physik-Nobelpreis erhalten hatte. Das Thema seiner Arbeit
lautete „Über die Bandenfluoreszenz des Quecksilberdamp-
fes“. 1927 promovierte er mit magna cum laude mit der Dis-
sertationsschrift „Über die Bandenfluoreszenz und die licht-
elektrische Ionisierung des Quecksilberdampfes“ (vgl. S. 191,
Kasten 1).
Göttingen war neben München, Berlin und – ab 1927 –
Leipzig eines der herausragenden und international
berühmten Physik-Zentren Deutschlands. Die damalige Si-
tuation hat der Historiker Alan D. Beyerchen beschrieben [3].
1927 erlangten neben Fritz Houtermans auch Robert Oppen-
heimer, Walter M. Elsasser (beide bei Max Born) und Charlot-
te Riefenstahl (bei Gustav Tammann) den Doktortitel.
Robert Oppenheimer ging zurück in die USA. Fritz Hou-
termans bekam zunächst für ein Jahr eine Stelle als Hilfs-
assistent am 2. Physikalischen Institut in Göttingen mit ei-
nem Stipendium der Notgemeinschaft der Deutschen Wissen-
schaft und 1928 eine Stelle als Assistent (ab 1932 Oberassis-
tent) an der TH Berlin Charlottenburg. Charlotte Riefenstahl,
die er verehrte, während sie aufgrund dessen weltmänni-
scher Art für „Oppi“ schwärmte, ging für zwei Jahre in die
USA. Walter M. Elsasser bekam eine Einladung von Paul
Ehrenfest nach Leiden, wurde aber nach kurzer Zeit wieder
entlassen und von Fritz Houtermans in Berlin als Hilfs-
assistent eingestellt [4].
Bevor Fritz Houtermans nach Berlin ging, drängte er
Georg Gamow, der aus Leningrad nach Göttingen gekom-
men war, dessen Theorie der Emission von Alpha-Teilchen
aus radioaktiven Kernen zu präzisieren und zu erläutern. Die
gemeinsame Arbeit erschien 1928 [5]. Ebenfalls 1927 wurde
Fritz Houtermans Mitglied der KPD, der er bereits 1920/21 in
Wickersdorf kurzzeitig angehörte [6].
Als Assistent an der TH Berlin-CharlottenburgEbenso wie in Göttingen gab es in Berlin eine beein-
druckende Ansammlung von Naturwissenschaftlern und
Mathematikern an der Friedrich-Wilhelms-Universität, der
TH Berlin-Charlottenburg und den Kaiser-Wilhelm-Institu-
ten, einige auch in der Industrie (Siemens, AEG, Osram).
Hauptaufgabe von Fritz Houtermans war die Durchführung
des Fortgeschrittenenpraktikums, dessen Leitung bei Wil-
helm Westphal, Verfasser des in vielen Auflagen im Sprin-
ger-Verlag erschienenen Lehrbuch der Experimentalphysik, lag.
Der englische Astronom Robert d’E. Atkinson, der zu ei-
nem Gastaufenthalt in Deutschland weilte (seine Frau
Irmine von Holten kannte Fritz Houtermans bereits aus
Wickersdorf), war ebenfalls von Göttingen nach Berlin über-
gesiedelt und Assistent im Fortgeschrittenenpraktikum ge-
worden. 1929 beschäftigte sie, angeregt durch Arthur S. Ed-
dingtons 1926 erschienenes Buch The Internal Constitution
of Stars, die Bildung der Elemente in Sternen und die damit
verbundene Energieerzeugung. Sowohl Max von Laue (1928)
als auch J. Kudar (1929) hatten kurz zuvor versucht, dies un-
ter Annahme des umgekehrten Alpha-Zerfalls zu erklären,
fanden aber hierfür viel zu kleine Ausbeuten. Atkinson und
Houtermans nahmen als Ansatz den Einfang von Protonen
(H-Kernen) unter den für das Sterninnere angenommenen
physikalischen Bedingungen (1023 Protonen/m3; 10 bis 20 x
106 K) und fanden plausible Protonen-Halbwertszeiten von
8 s für Helium und 109 a für Neon und Werte für die beim Pro-
tonen-Einfang frei werdende Energie, mit denen die Energie-
abstrahlung der sonnenähnlichen Sterne erklärbar wurde.
Vor der Veröffentlichung verabredeten sie sich mit Georg
Gamow, dem Theoretiker, zu einem gemeinsamen Winter-
urlaub in Zürs (Vorarlberg, Österreich), um ihre Ergebnisse
durch Diskussion mit ihm abzusichern.
Georg Gamow überprüfte später die Arbeit und fand gute
Übereinstimmung der Ergebnisse mit danach bestimmten
Werten, obwohl ihnen (Gamow eingeschlossen) zwei Fehler
unterlaufen waren, die sich aber in der Wirkung aufhoben
und deshalb lange Zeit unbemerkt blieben: Für die Bestim-
mung der Wahrscheinlichkeit des Zusammenstoßes von Pro-
tonen mit Kernen benutzten sie den klassischen (zu kleinen)
geometrischen Wirkungsquerschnitt statt des quantentheo-
retischen Quadrats der de Broglie-Wellenlänge thermischer
Protonen bei der Temperatur im Sonneninneren. Zudem
schrieben sie die Emission von Photonen aus angeregten
Kernen Dipolübergängen zu. Zwei Jahre später fand man,
dass Kerne aus Protonen und Neutronen aufgebaut sind und
das sie umgebende Feld eher einem Quadrupol ähnelt, was
eine geringere Übergangs- (bzw. Emissions-)wahrscheinlich-
keit bedeutet.
Der Begriff „thermonukleare“ Reaktion wurde von Atkin-
son, Gamow und Houtermans geprägt [5].
Fast 10 Jahre später haben C. F. von Weizsäcker (1937) und
H. A. Bethe mit C. L. Critchfield (1938) alle für sonnenähnli-
che Sterne in Betracht kommenden Kernprozesse überprüft.
Sie konnten dabei neue Erkenntnisse einbeziehen, die ent-
weder theoretisch postuliert und mit den inzwischen verfüg-
baren Teilchenbeschleunigern bestätigt oder mittels dersel-
ben gewonnen worden waren, wie die Existenz von Neutron
und Positron als Kernteilchen, von Deuteron und Triton als
Teilchenkombinationen (Proton + Neutron bzw. Proton +
Neutron + Neutron) und die Möglichkeit des Elektronenein-
fangs durch Atomkerne (K-Strahler). Als ganz überwiegende
Energiequelle erkannten sie die Bildung von Helium-Kernen
(Alpha-Teilchen) aus Wasserstoff-Kernen (Protonen). Das
„Wasserstoffbrennen“ liefert in der „Wasserstoffkette“ (p-p-
Kette) 98,5% und im „CNO-Zyklus“ 1,5% der Sonnenenergie.
188 Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003
Landrock: Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) – Ein bedeutender Physiker des 20. Jahrhunderts
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 189
G L O S S A R .
Alphateilchen: Atomkern des Heliumatoms, bestehend aus 2 Proto-nen (p) und 2 Neutronen (n).
Alphazerfall: Emission von Alphateilchen (Alphastrahlung; Symbol:α oder 4
2He aus radioaktiven Kernen, die zur Bildung von Kernen miteiner um 2 verringerten Kernladung (= Ordnungszahl im Perioden-system der chemischen Elemente) und um 4 verringerten Massenzahlführt.
Umgekehrter Alphazerfall: Einfang von Alphateilchen durch Atomker-ne, der zur Bildung schwererer Atomkerne und damit schwererer Ele-mente führt.
Autoradiographie: Zweidimensionale Abbildung der Aktivitätsver-teilung in radioaktiven oder radioaktiv markierten Proben mittels derSchwärzung lichtgeschützt verpackter photographischer Filme oderPlatten bzw. der Anregung szintillierender Schichten durch die ionisie-rende Strahlung, die durch die in der Probe befindliche(n), radioakti-ve(n) Substanz(en) emittiert wird.
Betazerfall: Zerfall eines Atomkerns unter Emission eines Elektrons(e– oder β–) und eines Antineutrinos (–νe) oder eines Positrons (e+ oderβ+) und eines Neutrinos (νe); im ersten Falle entsteht unter Umwand-lung eines Neutrons in ein Proton ein Kern mit der nächsthöherenKernladung (Ordnungszahl), im zweiten Falle unter Umwandlung ei-nes Protons in ein Neutron ein Kern der nächstniedrigeren Kernla-dung. Die emittierten Elektronen und Positronen nennt man auch Be-tastrahlung.
CNO-Zyklus: Reaktionszyklus im Wasserstoffbrennen (überwiegendaus dem Bethe-Weizsäcker-Zyklus bestehend), der bei höheren Tem-peraturen, d. h. in Sternen mit etwas größerer Masse als die der Sonne,überwiegt. Der als Katalysator benötigte Kohlenstoff wurde in der pri-mordialen Nukleosynthese einige Minuten nach dem Urknall im ex-pandierenden und sich dabei abkühlenden frühen Universum gebil-det, nachdem sich vorher Quarks zu Neutronen und Protonen (Was-serstoffkerne) vereinigten und danach das Deuteron, das Triton (Kerndes superschweren Wasserstoffs: Tritium; 3
1H, bestehend aus 1 Protonund 2 Neutronen), das Alphateilchen, Lithium-, Beryllium- und Bor-Kerne in Kernreaktionen entstanden.
Der CNO-Zyklus führt in 4 Teilzyklen zur Bildung von Kernen der Ele-mente bis Fluor, die aber im CNO-Zyklus immer wieder verbrauchtwerden. Die Bildung der Elemente bis 20
10Ne erfolgt im Heliumbrennen,das nach dem Wasserstoffbrennen in den dann kontrahierenden undsich dabei erhitzenden massereicheren Sternzentren einsetzt. Danachfolgen das Kohlenstoff-, das Neon-, das Sauerstoff- und das Silicium-brennen mit der Bildung der Elemente bis 56
26Fe. Die Bildung der Ele-mente durch Fusionsprozesse geladener Teilchen in nuklearen Brenn-phasen endet hier, da der Potentialwall (Coulombbarriere) schwerererKerne nicht mehr überwunden werden kann und die Bindungsenergiepro Nukleon bei Kernen der Elemente um Eisen ihr Maximum hat. DieKerne schwererer Elemente werden durch Neutroneneinfang, demmeist ein Beta-Zerfall folgt, und Photoneneinfang gebildet. In beidenFällen ist kein Potentialwall zu überwinden.
de Broglie-Wellenlänge: Nach Louis de Broglie (1924) muss nichtnur Photonen (wie von Einstein vorhergesagt), sondern allen Elemen-tar-Teilchen eine bestimmte Wellenlänge zugeordnet werden. DieEigenschaften eines Teilchens können durch eine Wellenfunktion (ψ)beschrieben werden: Die Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen bei einembestimmten Wert von x, y, z und t (Raum-Zeit) anzutreffen, ist propor-tional dem Quadrat der Intensität der Welle ψ (x, y, z, t)2.
Einfangwirkungsquerschnitt (Absorptionswirkungsquer-schnitt): Wirkungsquerschnitt für den Einfang eines Teilchens durcheinen Kern, z. B. von einem Neutron in einem Atomkern [Neutro-neneinfang; (n, γ)].
Elektronenemission aus Festkörpern: Austritt von Elektronenaus Festkörpern durch Energiezufuhr (glühelektrischer und lichtelek-trischer Effekt) sowie durch Feld- und Sekundäremission.
Exoelektronenemission: Ohne äußere Energiezufuhr aus frischaufgedampften Metalloberflächen infolge eines exothermen Prozes-ses stattfindende Emission von Elektronen sehr geringer Energie undReichweite.
Feinstruktur: Durch die verschiedenen Einstellmöglichkeiten desSpins (Eigendrehimpuls) der Elektronen in der Atomhülle relativ zummagnetischen Bahnmoment bewirkte Aufspaltung der Spektrallinien.Hyperfeinstruktur: Noch feinere Aufspaltung der Spektrallinien, diedurch Wechselwirkung der Elektronenhülle mit den elektrischen undmagnetischen Kernmomenten (Kernspin) oder infolge der unter-schiedlichen Masse der Atomkerne der verschiedenen Isotope einesElements bewirkt wird.
Gammazerfall: Umwandlung eines energetisch angeregten Atom-kerns (X*) in den energetischen Grundzustand unter Aussendung vonPhotonen (energiereiche Quanten, Gammastrahlung, γ), wobei Kern-ladungs- und Massenzahl erhalten bleiben.
1/v-Gesetz: Es besagt, dass die Wirkungsquerschnitte der Wechsel-wirkung von Neutronen für nicht-resonante Reaktionen umgekehrtproportional der Neutronengeschwindigkeit v sind. Je nach ihrer Ge-schwindigkeit bzw. kinetischen Energie (relativ zu den Kernen der sieumgebenden Materie) unterscheidet man schnelle, langsame, thermi-sche und kalte Neutronen.
Ionisierende Strahlung: α-, β- und γ-Strahlung (direkt ionisie-rend) und Neutronenstrahlung (indirekt ionisierend), die – sofern siekeine Kernumwandlung bewirken – Atome der sie umgebenden Ma-terie ionisieren.
Isotope: Chemisch gleichartige Nuklide (Kernarten) eines Elements,die gleiche Ordnungszahl, aber unterschiedliche Massenzahl (d. h.unterschiedliche Anzahl von Neutronen) haben.
Isotopentrennung: Separierung der Isotope eines Elements mittelsphysikalischer Effekte, z. B. die unterschiedliche Diffusion durchMembranen oder die verschieden stark wirkende Zentrifugalkraft, waszur Anreicherung eines Isotops in der einen und Abreicherung in deranderen Fraktion führt.
Kernemulsion (Kernspuremulsion): Feinkörnige Photoemulsion ho-hen Bromsilbergehaltes, in der Bahnspuren ionisierender Teilchennach dem Entwickeln unter dem Mikroskop sichtbar werden.
Kernspaltung: Zerfall der Kerne bestimmter Isotope schwerer Ele-mente in 2, meist angeregte Spaltbruchstücke (Isotope leichterer Ele-mente), verbunden mit der Emission von Neutronen und Energiefrei-setzung in Form von ionisierender Strahlung, die unter anderem Wär-me erzeugt.
Löchertheorie: Nach Dirac ist das Vakuum ein „Elektronen-See“, indem alle Zustände negativer Energie aufgefüllt und alle Zustände po-sitiver Energie unbesetzt sind. Diese hat er Löcher genannt. DieLöcher verhalten sich wie Antiteilchen positiver Energie (Positronen).Beim Herausschlagen eines Elektrons aus dem Elektronen-See durchein Photon der Energie E > 2me · c2 wird gleichzeitig ein Positron ge-bildet (Paarbildung).
Maxwell-Boltzmann-Verteilung: Geschwindigkeitsverteilungder Atomkerne in einem nicht-relativistischen Gas (Plasma), das sichim thermodynamischen Gleichgewicht befindet.
Konzepte und Geschichte
Bei der Reaktion sollten auch Neutrinos freigesetzt werden,
deren Existenz W. Pauli 1931 postuliert hatte.
1930 veröffentlichten Robert d’E. Atkinson und Fritz
Houtermans eine zusammenfassende Darstellung der Theo-
rie des Alpha-Zerfalls schwerer Kerne und berechneten für
die Kerne der Nuklide der Uran-Radium-Zerfallsreihe die Di-
mensionen des jeweiligen Potentialwalls (proportional zur
Massenzahl). Im selben Jahr veröffentlichte Fritz Houter-
mans den Übersichtsartikel Neuere Arbeiten über die Quan-
tentheorie des Atomkerns [7].
1931/32 leistete er, zusammen mit M. Knoll und W. Schul-
ze, Beiträge zur Konstruktion magnetischer Linsen für Elek-
tronenmikroskope. Fritz Houtermans und Max Knoll erhiel-
ten darauf ein Patent. Eugen Ruska hat 1974 in einem Bericht
über die Vor- und Frühgeschichte des Elektronenmikroskops
Fritz Houtermans und Max Knoll als diejenigen erwähnt, die
als erste die de Broglie-Wellenlänge des Elektrons als die phy-
sikalische Größe bei der Betrachtung der Auflösung von Elek-
tronenmikroskopen erkannt und eingeführt haben [8].
1932, als Oberassistent bei Gustav Hertz, wirkte Fritz Hou-
termans mit an der Entwicklung der Isotopentrennung in
Diffusionskaskaden, indem er seine Kenntnisse in der Atom-
spektroskopie, die er bei James Franck in Göttingen erwor-
ben hatte, anwandte, um den Grad der Anreicherung anhand
der Spektren der angeregten Isotope zu bestimmen. Er war
der erste, der die Hyperfeinstruktur künstlich getrennter Iso-
tope maß [9], und habilitierte sich mit der Schrift Über die
Isotopie-Hyperfeinstruktur am Neon zum (Privat-)Dozenten
für Physik. 1933 berichtete er über Untersuchungen an
fluoreszierenden Stoffen mittels modulierten Lichts. Von da
an ließ ihn die Lichtabsorption durch angeregte Atome oder
Moleküle – ein Problem, das eng verknüpft ist mit den Vor-
gängen in Lasern – nie ganz los.
Privatleben in BerlinFritz Houtermans und Charlotte Riefenstahl fanden doch
zueinander. Sie heirateten im August 1930 in Batumi, einem
Schwarzmeerbadeort am Südhang des Kaukasus. Trauzeu-
gen waren Wolfgang Pauli und Dmitri Iwanenko [10]. Zuvor
hatten sie am l. Allunions-Physikerkongress der UdSSR in
Odessa teilgenommen. Über 800 Kollegen kamen damals
dort zusammen, darunter neben den bereits genannten A.
Sommerfeld, F. Simon, I. Tamm und Y. Frenkel. Rudolf Peier-
ls und seine spätere Frau Genia (Eugenia) Kannegieser, Phy-
sikerin aus Leningrad, waren ebenfalls zugegen. Die Exkursi-
on am Ende des Kongresses hatte sie dann alle übers
Schwarze Meer nach Batumi gebracht [11].
In Berlin waren 1931/32 Houtermans’ für ihre Gastfreund-
schaft bekannt und berühmt. Fritz Houtermans mit seinem
Wiener Charme, seinem Humor, dem Talent, Witze zu er-
190 Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003
Polarisation von e–-e+-Paaren: Ausrichtung von Elektronen undPositronen im sie umgebenden elektromagnetischen Feld.Radioaktivität: Zerfall von instabilen Atomkernen unter Aussendungionisierender Strahlung. In der Natur gibt es 268 im energetischenGrundzustand stabile (Atom-)Kernarten [Halbwertszeit (HWZ) > 1015
Jahre] sowie 14 natürlich radioaktive Elemente (HWZ um 4,5 Mrd. Jahre/Alter des Sonnensystems), ferner natürlich radioaktive Isotope innatürlich vorkommenden Isotopengemischen eines Elementes (z. B. 3H,40K) sowie radioaktive Folgeprodukte der natürlichen Zerfallsreihen.Seit 1932 wurde eine große Zahl radioaktiver Kernarten durch Kern-reaktionen künstlich hergestellt. Alle bekannten Kernarten (Nuklide)werden mit ihren wichtigsten Eigenschaften in Nuklidkarten (ähnlichdem Periodensystem der chemischen Elemente) dargestellt.Resonanz: Bei einer Resonanz werden bestimmte Konfigurationendes Atomkerns durch ein mit ihm in Wechselwirkung tretendes Teil-chen mit einer charakteristischen Energie bzw. dessen Welle (Welle-Teilchen-Dualismus) zu besonders starken „Schwingungen“ angeregt,wodurch das Teilchen im Vergleich zu gleichartigen Teilchen andererEnergien besonders stark absorbiert wird (der Wirkungsquerschnittfür die Kernreaktion wird bei dieser Energie besonders groß; z. B.: Ein-fang schneller Neutronen durch 238U-Kerne).Unat: Das gegenwärtig in der Natur vorkommende Uran: Isotopenge-misch aus 235U (0,71%) und 238U (99,29%). Infolge der unterschiedli-chen Halbwertszeiten der beiden Isotope hat sich ihr Verhältnis imLaufe der Erdgeschichte zu Ungunsten des 235U verschoben. Beim an-gereicherten und hochangereicherten (kernwaffenfähigen) Uran wur-de der Gehalt an 235U durch Isotopentrennung erhöht. Die nach derIsotopentrennung verbleibende Fraktion mit sehr geringem Gehalt anspaltbarem 235U bezeichnet man als abgereichertes Uran (verwendetzur Abschirmung ionisierender Strahlung, als Trimmgewicht in Flug-zeugen, für panzerbrechende Munition).
Wasserstoffbrennen: Erste Brennphase eines Sterns, in derWasserstoffkerne (Protonen) zu Heliumkernen fusioniert („verbrannt“)werden. Wichtigster Prozess ist die pp-Kette genannte (Kern-)Reakti-onskette, die einsetzt, wenn nach der ursprünglichen Kontraktion derMaterie aus den interstellaren Gas- und Staubwolken zu Sternendurch Gravitationsanziehung ausreichend hohe Temperaturen undDrücke vorliegen, um das Wasserstoffbrennen zu zünden:p + p > d + e+ + νd + p > 3He + γ3He + 3He > 4He + p + p (zu 86%) und 3He + α > 7Be + γ (zu 14%)
[p = Proton; d = Deuteron, Kern des schweren Wasserstoffs (Deuterium) 21H;
e+ = Positron; ν = Neutrino; γ = Gammaquant (Photon); 3He = Heliumisotop mit
instabilem Kern aus 2 Protonen und 1 Neutron]
In der pp-Kette werden 4 Protonen zu einem Heliumkern plus 2 Po-sitronen plus 2 Neutrinos verbrannt. Die in Form von Gammaquantenund Neutrinos frei werdende Energie Q dieser Kernreaktionskette be-trägt 26,73 MeV.Wechselwirkung: Wirkung von Teilchen aufeinander. Es gibt 4 fun-damentale Arten der Wechselwirkung: starke, elektromagnetische,schwache und Gravitationswechselwirkung.Wirkungsquerschnitt: Maß für die Wahrscheinlichkeit des Statt-findens einer Streuung eines Teilchens an einem anderen oder Maßfür eine bestimmte Kernreaktion (Symbol: σ, Maßeinheit: 1 barn = 10–28 m2). Der quantentheoretische Wirkungsquerschnitthängt stark von der Art der Wechselwirkung ab. Er kann größer oderkleiner sein als der geometrische Wirkungsquerschnitt σG (für 1H + p istσG = 0,21 · 10–28 m2, für 238U + 238U ist σG = 8,16 · 10–28 m2). Wenn dieWechselwirkung schwach ist, wird der quantentheoretische Wir-kungsquerschnitt äußerst klein (z. B. Neutrinostreuung an Atomker-nen: 10–15 barn); er kann aber bei Wirken der starken Wechselwirkungsehr groß werden [z. B. (n, α)-Reaktionen an Atomkernen: 107 barn].
Landrock: Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) – Ein bedeutender Physiker des 20. Jahrhunderts
zählen, und seinem beeindruckenden Vermögen, Ideen zu
gebären, zog Leute an – eine nicht unwesentliche Rolle spiel-
ten hierbei – es war die Zeit der Weltwirtschaftskrise – auch
die finanziellen Zuwendungen seines Vaters. Man traf sich
bei Houtermans’ zur „Kleinen Nachtphysik“. Wolfgang Pauli
kam zu Besuch, ebenso Georg Gamow und Lev Landau.
Michael Polanyi und Alexander Weissberg, Eva Striker (später
kurzzeitig Ehefrau Alexander Weissbergs und danach in den
USA die bekannte Künstlerin Eva Zeisel) und der Schriftstel-
ler Manès Sperber gehörten ebenso zur Runde, wie vermut-
lich auch Robert Rompe, Paul Rosbaud (wissenschaftlicher
Berater der Zeitschrift „Metallwirtschaft“ mit vielen Kontak-
ten, auch zum britischen Geheimdienst [12]), Leo Szilard
und Eugene P. Wigner. Fritz Houtermans’ politische Genos-
sen des konspirativ agierenden BB-Ressorts des Apparates
der KPD (BB steht für Betriebsberichterstattung), auch ge-
tarnt als „Klub der Geistesarbeiter“ (KdG), Dr. Felix Bobek,
Dr. Günther Kromrey, Dr. Walter Caro, Dr. Fritz Eichenwald
und andere, dürften sich ebenfalls unter die Gäste gemischt
haben [6]. Wilhelm Walcher, 1932 Hilfsassistent im Fortge-
schrittenenpraktikum, erinnert sich noch heute gern und
ohne jeden Beigeschmack an diese anregenden Abende [13].
1931 lernte Fritz Houtermans Victor Weisskopf (1908–
2002) kennen, der als Assistent von Erwin Schrödinger für ein
Semester in Berlin weilte [14]. 1932 kam das Töchterchen
Giovanna zur Welt („Epsilon“ genannt, „weil sie so klein ist“
[13, 15]).
1933, mit der Machtübernahme Hitlers am 30. Januar, än-
derte sich das Leben radikal. Nationalsozialistische Studen-
ten durchsuchten Wohnungen jüdischer oder „verdächtiger“
Kommilitonen und Dozenten. Juden und „politisch Unzuver-
lässige“ wurden von den Hochschulen und aus allen staatli-
chen Einrichtungen vertrieben (Gesetz zur Wiederherstel-
lung des Berufsbeamtentums vom 7. April 1933).
Max von Laue half vielen jüdischen Kollegen und Studen-
ten, im Ausland Kontakte zu knüpfen und dort Beschäftigung
zu finden. Fritz Houtermans half mit, war aber nicht imstan-
de, für sich selbst etwas zu tun. Als Victor Weisskopf von Wien
über Berlin nach Cambridge reiste, wurde er von Charlotte
Houtermans um Hilfe gebeten. Er stellte die Verbindung zu
EMI (Electrical and Musical Instruments Ltd., bekannt durch
die Marke „His Master’s Voice“) in Hayes, Middlesex, her. Lei-
ter des dortigen EMI Television Laboratory war Sir Isaac
Schoenberg, der 1914 aus Russland nach England emigriert
und dort als Industrie-Wissenschaftler und Fernseh-Pionier
erfolgreich war [10].
Emigration: Hayes, Charkov; NKWD-HaftFritz Houtermans ging im Sommer 1933 über Kopenha-
gen nach England. Charlotte folgte ihm nach Cambridge, wo
sie die Blacketts wiedertrafen, mit denen sie zuvor in Göttin-
gen zusammengekommen waren. Sie lernten Guiseppe
Occhialini (Mitarbeiter Patrick M. S. Blacketts bei der Vervoll-
kommnung der Blasenkammer) kennen, der bereits in Cam-
bridge lebte.
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 191
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A R B E I T S F E L D E R .
V O N F R I E D R I C H G E O R G H O U T E R M A N S .
Göttingen 1921–1927Studium, Diplom und Promotion an der Universität, Hilfsassistentam 2. Physik. Institut– Bandenfluoreszenz des Quecksilberdampfes – Emission von Alphateilchen aus radioaktiven Kernen
(beides bei James Franck)– Theorie der Emission von Alpha-Teilchen (mit Georg Gamow)
Berlin 1927–1933Assistent, später Oberassistent an der TH Berlin-Charlottenburg– Studium stellarer Prozesse– Theorie der thermonuklearen Reaktion (mit Atkinson, Gamow)– Theorie des Alpha-Zerfalls schwerer Kerne
(mit Robert d’E. Atkinson)– „Neuere Arbeiten über die Quantentheorie des Atomkerns“– Beiträge zur Konstruktion magnetischer Linsen für Elektronen-
mikroskope (mit M. Knoll, W. Schulze)– Isotopentrennung in Diffusionskaskaden
(als Mitarbeiter von G. Hertz)– Untersuchungen zur Hyperfeinstruktur künstlich getrennter
Isotope (Habilitationsarbeit)
Hayes 1933–1935Wissenschaftler am EMI Television Laboratory – Arbeiten u. a. über Lichtverstärkung
Charkov 1935–1937 und Haft 1937–1940 (Moskau, Kiev, Charkov, Moskau)Wissenschaftler am Ukrainischen Physikalisch-TechnischenInstitut in Charkov– Arbeiten über langsame Neutronen (mit Valentin Fomin)– Studien zur Zahlentheorie (in der Haft)
Berlin 1940–1944Mitarbeiter im „Laboratorium für Elektronenphysik“ (Manfred von Ardenne), Gast an der Physikalisch-TechnischenReichsanstalt (ab Mitte 1942)– Arbeiten über Isotopentrennverfahren– Geheimbericht „Zur Frage der Auslösung von Kernkettenreak-
tionen“, in der die Spaltbarkeit des Plutoniums vorausgesagtwurde
– Arbeiten zur Neutronenphysik und der Metrologie vonNeutronenquellen (mit Ilse Bartz)
Ronneburg 1944–1945 Mitarbeiter an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, Abtl. Kernphysik (ausgelagert)– Arbeiten zur Neutronenphysik
Göttingen 1945–1951zunächst „kriegswichtige Forschung“ (bei H. Kopfermann, R. Becker), dann Dozent an der Universität Göttingen– Neutronenphysik– über die Möglichkeiten der experimentellen Beobachtung einer
sehr geringen Variation der β-Zerfallskonstante (mit P. Jordan)– „Über die Thermische Dissoziation des Vakuums“
(mit J. H. D. Jensen)– Arbeiten zur Bestimmung des Alters von Uran
Bern 1952–1966Ordinarius für Physik an der Universität Bern– Gründung der „Berner Schule“. Schwerpunkt: Anwendung
der Radioaktivität für Geowissenschaften, Astrophysik,Kosmochemie
Konzepte und Geschichte
Im Forschungslabor von EMI versuchte Fritz Houtermans,
Einsteins 1909 formulierte Hypothese zu überprüfen, nach
der ein Lichtstrahl beim Durchlaufen eines Gases, das die
„richtige Art“ von angeregten Atomen enthält, nicht abge-
schwächt, sondern verstärkt wird. Nach dem Durchbrennen
eines teuren Transformators musste er die Versuche jedoch
abbrechen. Bei einem Erfolg wäre möglicherweise der Laser
20 Jahre früher erfunden worden [1].
Das ländlich-sittliche Leben in Hayes und der geregelte
Arbeitstag bei EMI waren für Fritz Houtermans völlig unge-
wohnt. Das als Isolation empfundene beschauliche Dasein
währte allerdings nur wenige Wochen. Die Sorge um Freun-
de, die sich noch in Deutschland befanden, teilten die Hou-
termans’ mit anderen, so dass bald wieder Leben im Hause
war. Gleichgesinnte Freunde und Kollegen kamen aus Lon-
don, um gemeinsam Hilfe zu organisieren: Aufstellung von
Namenslisten und Biographien Gefährdeter, Gespräche mit
möglichen Arbeitgebern, Veranlassung schriftlicher Appelle
namhafter Kollegen, Inhaftierte freizulassen. Im Mai 1933
war der Academic Assistance Council (AAC) von W. Beveridge,
A. V. Hill und anderen (darunter 7 Nobelpreisträger) gegrün-
det worden, um Mittel einzuwerben und praktische Hilfe zu
gewähren. 1936 umbenannt in Society for the Protection of
Science and Learning, hatte die Gesellschaft Ende des Zwei-
ten Weltkriegs 2541 Emigranten mit akademischem Grad in
Naturwissenschaften (science) in ihren Listen erfasst. 20 von
ihnen erhielten später den Nobelpreis, und mehr als 50 wur-
den Fellows of the Royal Society („Hitlers Geschenk“: [16]).
Fritz Houtermans’ Gehalt bei EMI war sehr großzügig be-
messen, so dass er nicht nur ideelle, sondern auch finanziel-
le Hilfe leistete. Die Gästeküche seiner Wohnung verwandel-
te er in eine Dunkelkammer, und er entwickelte zusammen
mit Fritz Lange, der vor 1933 Hochspannungsphysik bei der
AEG in Berlin betrieben hatte [17] und nun ebenfalls im La-
bor von EMI arbeitete, ein Verfahren, um ganze Seiten der
Londoner Times auf Briefmarkengröße zu verkleinern und
auf diese Weise die verbotene andere Sicht auf die Gescheh-
nisse nach Deutschland zu senden. In Deutschland tat Felix
Bobek das Gleiche [18].
Bei den Blacketts in London lernten Houtermans unter
anderem die französischen Physiker Pierre Auger, Jean Perrin
und Frédéric Joliot-Curie kennen. Aber all das vermochte
nicht, das Leben an einer Universität, den Gedankenaus-
tausch, die geistige Inspiration durch wissenschaftliche Dis-
pute zu ersetzen. So fiel Sascha Leipunskis (sowjet. Physiker,
1903–1972) Werben für das 1927 gegründete Ukrainische
Physikalisch-Technische Institut in Charkov auf fruchtbaren
Boden; er war mit einem Stipendium 2 Jahre im Rutherford-
Labor in Cambridge und verbrachte seine Wochenenden in
Hayes. Auch Alex Weissberg (Schulfreund, seit 1931 dort)
schrieb begeistert aus Charkov. Ewig von 8 a. m. bis 5 p. m.
für „His Master’s Voice“ zu arbeiten, war für Fritz Houter-
mans ganz und gar nicht verlockend. Eine Ausreise in die
USA, ohne den Ruf an eine Universität oder ein Stipendium,
vermutlich auch aufgrund seiner politischen Biographie, war
nicht möglich. So schien eine neue Tür geöffnet worden zu
sein. Die Konditionen klangen gut (eine ordentliche Profes-
sur und die Leitung des Kernphysikalischen Labors), zumal
inzwischen auch sein Gehalt gekürzt worden war, damit
mehr Emigranten eingestellt werden konnten. Fritz Houter-
mans ignorierte alle Warnungen. Insbesondere Wolfgang
Pauli (der Walter Elsassers Erfahrungen bei dessen halbjähri-
gem Aufenthalt 1930 und auch die Viktor Weisskopfs von ei-
nem Besuch im Jahre 1932 kannte) versuchte, ihm das Aben-
teuer auszureden. Houtermans’ fuhren also 1935 in die Sow-
jetunion und fühlten sich zunächst wohl in Charkov, vermut-
lich auch, weil sein Kollege Fritz Lange ebenfalls dorthin
übersiedelte. Am 4. November 1935 wurde Sohn Jan geboren.
Namhafte Kollegen arbeiteten im Physikalisch-Techni-
schen Institut: K. D. Sinielnikow als Direktor, A. Leipunski,
L. D. Landau, I. W. Kurtschatow, I. Pomerantschuk, A. Weiss-
berg, H. Hellmann, M. Ruhemann, G. Placzek (als Gast) und
L. Shubnikow, um nur einige zu nennen. Fritz Houtermans’
engster Mitarbeiter wurde Valentin P. Fomin (1906–1937). Er
hatte in Deutschland Physik studiert, Fritz Houtermans hatte
ihn bereits in Berlin kennen gelernt. Sie untersuchten Wech-
selwirkungen von Neutronen mit Materie; unter anderem
maßen sie Absorptionswirkungsquerschnitte und deren
Temperaturabhängigkeit (1936 erschienen 5 gemeinsame
Veröffentlichungen, 1937 noch eine). Aus den Messungen
folgerten sie, dass im thermischen Bereich der Absorptions-
wirkungsquerschnitt für Neutronen in Silber und Bor dem
1/v-Gesetz folgt, während Cadmium eine Resonanz aufwei-
sen sollte. In einem wasserstoffhaltigen Moderator, wie Pa-
raffin oder Wasser, folgt bei Raumtemperatur und darüber
das Neutronenspektrum grob einer Maxwell-Boltzmann-
Verteilung, während in flüssigem Wasserstoff nicht das ther-
mische Gleichgewicht erreicht wird. Diese Grundlagenfor-
schung bekam nach Entdeckung der Kernspaltung Bedeu-
tung für den Aufbau und die Dimensionierung von „Uran-
maschinen“.
Dann tat sich ein Abgrund auf. Einer nach dem anderen
wurde vom Geheimdienst NKWD (Narodnij Komitet po
Wnutrenich Djel = Volkskomitee für Innere Angelegenheiten)
inhaftiert, darunter auch Alex Weissberg im März 1937. An-
deren, wie Georg Placzek mit österreichischem Pass, gelang
es, gerade noch rechtzeitig zu emigrieren.
Charlotte Houtermans versuchte auf einer Reise nach
England, ihre dortigen Freunde und Bekannten auf die be-
drohliche Situation aufmerksam zu machen und eine Einla-
dung für Fritz Houtermans zu erwirken, musste aber erfolg-
los zurückkehren. Kurz darauf nahm sich Fritz Houtermans’
Mitarbeiter Valentin Fomin, der zu einer „Befragung“ abge-
holt werden sollte, das Leben. Fritz Houtermans war zutiefst
erschüttert und befürchtete das Schlimmste für sich und sei-
ne Familie. Er fuhr nach Moskau – Lev Landau war bereits
dort –, weil der Eindruck bestand, dass der politische Druck
in der Hauptstadt nicht so groß sei. Seine Familie kam nach
und wohnte bei Landau. Fritz Houtermans ersuchte um
Ausreiseerlaubnis. Die wurde ihm versprochen, aber die
Klärung der „Zollformalitäten“ zog sich in die Länge, und am
l. Dezember 1937 wurde er am Zollamt verhaftet. Nachdem
192 Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003
Landrock: Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) – Ein bedeutender Physiker des 20. Jahrhunderts
Charlotte herausgefunden hatte, dass er in der „Ljubjanka“
(NKWD-Zentrale) beziehungsweise im Butyrka-Gefängnis
war, entschloss sie sich, mit den Kindern über Riga auszurei-
sen, um die Kinder zu schützen und zu versuchen, Fritz Hou-
termans von Dänemark oder England aus – mit Öffentlich-
keit – zu helfen. Nach einigen Querelen und Tagen bangen
Wartens wurde ihr erlaubt, auszureisen. Von Riga aus bat sie
das Bohr-Institut in Kopenhagen um eine Einladung, erhielt
sie und wurde nach der Überfahrt in der Abfertigungshalle
des Kopenhagener Hafens am Heiligabend von Christian
Moeller in Empfang genommen, der noch fehlende Einreise-
papiere mitbrachte.
Niels Bohr und seine Mitarbeiter interessierten sich für
das Schicksal von Fritz Houtermans, Lev Landau, Alex Weiss-
berg und den anderen befreundeten und bekannten Physi-
kern in der Sowjetunion. Es wurden Hilfsmöglichkeiten be-
sprochen. Charlotte reiste dann nach London und von dort,
auf Einladung von Fritz Houtermans’ Mutter, die 1936 mit
Hilfe eines ihrer Schüler dorthin emigriert war, in die USA.
Mutter und Ehefrau schrieben an Fritz Houtermans, erhiel-
ten jedoch nie eine Antwort. Charlotte Houtermans kam in
Kontakt mit Eleanor Roosevelt, die über den Botschafter der
USA in der UdSSR, Steinberg, herausfand, dass Fritz Houter-
mans lebte. Von Europa aus versuchten Irène Curie, Frédéric
Joliot-Curie und Jean Perrin (alle Nobelpreisträger), Fritz
Houtermans und Alex Weissberg freizubekommen, indem sie
im Juni 1938 Telegramme an Stalin und den Generalstaatsan-
walt Wischinsky sandten [19]. Eine Reaktion kam nicht, aber
sicherlich halfen sie, eine Verurteilung und Ermordung zu
verhindern.
Übrigens: Das Politbüro der KPD in Moskau hat, nach Er-
halt und Kenntnisnahme der NKWD-Mitteilung über die In-
haftierung Fritz Houtermans’, ihn am 15. Januar 1938 routi-
nemäßig – wie in (fast) allen Fällen – aus der Partei ausge-
schlossen, ohne einen Versuch, zu intervenieren und den
Wahrheitsgehalt der Anschuldigungen zu prüfen [6].
Am 23. August 1939 wurde der Hitler-Stalin-Pakt abge-
schlossen, am 1. September 1939 marschierten deutsche Sol-
daten in Polen ein. Daraufhin erklärten Frankreich und Eng-
land Deutschland den Krieg. Der Zweite Weltkrieg hatte be-
gonnen.
Am 30. September 1939 wurde Fritz Houtermans, der
nach Kiev und Charkov verlegt und mehrfach mit der Be-
schuldigung, ein deutscher Spion zu sein, scharf verhört wor-
den war, wieder nach Moskau gebracht. In der Ljubjanka
wurde er relativ gut behandelt und über die vorherigen „Be-
fragungen“ und „Geständnisse“ sowie die „Befrager“ verhört.
Das in Kiev geschriebene Manuskript über seine Studien zur
Zahlentheorie, mit denen er versuchte, das Verrücktwerden
zu verhindern, hatte man ihm abgenommen. In Moskau er-
hielt er Schreibmaterial, und er rekapitulierte die Ergebnisse
seiner Denkübungen. Anfang Dezember 1939 wurde er
nochmals befragt, und ihm wurde versichert, dass er bald aus
der Sowjetunion ausgewiesen werde. Er bat darum, nicht
nach Deutschland geschickt zu werden. Erst im Januar 1940
erfuhr Fritz Houtermans vom Krieg, so einschneidend war
die Isolation in der Haft. Im Moskauer NKWD-Gefängnis wa-
ren gleichzeitig mit ihm Prof. Fritz Noether und Hugo Eber-
lein, die beide später umkamen. Im März 1940 unterschrieb
Fritz Houtermans, nach Konsultation seiner Mitgefangenen
und auf deren Anraten, eine Erklärung, nicht über seine Er-
lebnisse in den sowjetischen Gefängnissen zu sprechen und
geheim für die UdSSR im Ausland tätig werden zu wollen.
Am 30. April 1940 wurde er zusammen mit anderen aus
der UdSSR ausgewiesen und am 2. Mai nach Brest-Litowsk
gebracht, wo sie von der Gestapo übernommen wurden. (Be-
reits seit Herbst 1936 gab es ein Auslieferungsgesuch
Deutschlands. Es existiert eine lange, alphabetisch geordne-
te Liste „Flüchtige Kommunisten“ der Gestapo, in der Fritz
Houtermans unter der Lfd. Nr. 3727 aufgeführt ist [30], sowie
eine „Liste der in der SU aufhältlichen Reichsdeutschen, wel-
che auf Grund ihrer kommunistischen und staatsfeindlichen
Betätigung im In- und Auslande zur Auslieferung vorgeschla-
gen werden“ vom Okt. 1937, in der Fritz Houtermans eben-
falls aufgeführt ist [6]). Am 5. Mai brachte man sie nach Ber-
lin; einige in ein „nationalsozialistisches Rückwanderer-
heim“, von wo sie freigelassen wurden, andere in das Polizei-
gefängnis Alexanderplatz (das einzige verlauste Gefängnis).
Als ein Mitgefangener entlassen wurde, trugen die Verblei-
benden ihm auf, ihre Angehörigen oder Freunde zu benach-
richtigen. Fritz Houtermans bat ihn, seinen alten Freund Dr.
Robert Rompe anzurufen und nur zu sagen „Fissel ist in Ber-
lin“. Dieser folgerte, dass Fritz Houtermans inhaftiert sei und
informierte Max von Laue, der bald seinen Aufenthaltsort
herausfand. Er brachte ihm Nahrungsmittel und etwas Geld
und bemühte sich, ihn freizubekommen. Fritz Houtermans
war ins Gestapo-Gefängnis Prinz-Albrecht-Straße gebracht
und verhört worden. Er wurde aufgefordert, einen Bericht
über seine Erlebnisse in der UdSSR zu schreiben, wobei er
tunlichst vermied, zu erwähnen, dass er in Moskau darum
ersucht hatte, nicht nach Deutschland ausgeliefert zu wer-
den (ein deutscher Spion, der er sein sollte, hätte dies sicher-
lich nicht getan). Wenige Tage nach seiner Entlassung am
16. Juli 1940 kam er mit Max von Laue zusammen, der ihn
über den Verbleib seiner Familie informierte. Noch im Juli
reichte Fritz Houtermans eine Arbeit bei den Naturwissen-
schaften ein, die im Augustheft unter dem Titel Die Halb-
wertszeit von Radio-Tantal erschien, in der er über Arbeiten
in Charkov vor Oktober 1937 informierte – mit Dank an
Herrn Kurtschatov für die Bestrahlung der Proben und an Frl.
Poluschkina für ihre Mitwirkung bei den Zählmessungen
und unter Angabe seiner Privatadresse in Berlin.
Vorrangiges Anliegen war, Freunde und Bekannte zu in-
formieren, dass er wieder in Berlin und zurück bei seiner
Arbeit sei. Andererseits war der Inhalt der Arbeit interessant
genug, um im FIAT-Review (Kasten 2, S. 195) über die For-
schung in Deutschland 1939–1946 erwähnt zu werden.
Detektoren aus Tantalblech wurden zur Bestimmung des
Zeitintegrals des Neutronenstroms an Generatoren (z. B.
Zyklotrons) benutzt.
In Briefen an seine Mutter vom l. August und 28. Septem-
ber 1940 schilderte er seine Odyssee, und unmittelbar nach
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 193
Konzepte und Geschichte
Kriegsende, am 19. Mai 1945, verfasste er den „Chronologi-
schen Bericht über mein Leben in russischen Gefängnissen“,
versehen mit dem Wunsch, dass er nicht veröffentlicht wer-
den solle. Edoardo Amaldi entschied sich 1987, nachdem na-
hezu alle erwähnten Personen verstorben waren, dennoch
dafür, den Bericht zu zitieren, um auf diese Weise die Lebens-
zeugnisse anderer Inhaftierter zu ergänzen [10].
Max von Laue verschaffte Fritz Houtermans eine Stelle im
privaten „Laboratorium für Elektronenphysik“ von Manfred
von Ardenne in Berlin-Lichterfelde. Manfred von Ardenne
suchte einen erfahrenen Kernphysiker, da er, gesponsert vom
Reichspostminister Dr. Wilhelm Ohnesorge, einem Freund
seines Vaters aus dem Ersten Weltkrieg, parallel zum so ge-
nannten „Uranverein“ auf dem neuen, faszinierenden Gebiet
der Nutzbarmachung der Kernenergie Erfolge erzielen woll-
te. Fritz Houtermans kam wie gerufen, und Max von Laue
hatte erreicht, dass Fritz Houtermans seine Kenntnisse nut-
zen konnte, ohne im Rampenlicht zu stehen.
1941 bis 1945: Berlin-Lichterfelde, Berlin-Baumschulenweg, Ronneburg, Göttingen
1941 verfasste Fritz Houtermans vier Arbeiten: Zusammen
mit K. H. Riewe widmete er sich in der Publikation „Über die
Raumladungswirkungen an einem Strahl geladener Teilchen
von rechteckigem Querschnitt“ [20] einem Thema der Elek-
tronenoptik und Plasmaphysik. Zwei umfangreiche Arbeiten
berichteten über Isotopentrennverfahren, mit denen er eine
entsprechende Arbeit von W. Walcher [21] ergänzte. Beson-
deres Gewicht hat aber die unveröffentlichte Schrift „Zur Fra-
ge der Auslösung von Kernkettenreaktionen“ (Aug. 1941).
Dieser „Geheimbericht“ war – wie alle Arbeiten zu diesem
Thema als „streng vertraulich“ eingestuft –, aber den führen-
den Köpfen des „Uranvereins“ zugänglich gemacht und mit
ihnen (Werner Heisenberg, Carl Friedrich von Weizsäcker,
Otto Haxel) diskutiert worden. Seine Bedeutung liegt in der
Voraussage, dass das Nuklid der Ordnungszahl (Kernla-
dungszahl) 94 und der Massenzahl 239 gut spaltbar sein
müsse und erhebliche Vorteile gegenüber dem bekannten,
gut spaltbaren Uranisotop 235U bieten sollte. 235U muss näm-
lich aus dem nicht waffentauglichen natürlichen Uran
(99,3% 238U + 0,7% 235U) mittels aufwendiger physikalischer
Isotopentrennungsverfahren angereichert werden. Das von
Houtermans diskutierte hypothetische Nuklid – später als
Plutoniumisotop 23994Pu bekannt – sollte hingegen in einem
Atomreaktor („Uran-Maschine“) unter Beschuss von Uran
(23892U) mit schnellen Neutronen erbrütet und anschließend
chemisch abgetrennt werden, was, trotz hoher Sicherheits-
vorkehrungen zur Vermeidung von äußerer Bestrahlung,
Kontaminationen und Inkorporationen, bei weitem nicht so
aufwendig ist.
Bekannt war:238U + n1 → 239U*239U* → 239U + γ239U → EkaRe239 + β– + –ν [Halbwertszeit (kurz HWZ): 23 min].
Houtermans’ quantentheoretisch hergeleitete Voraussage
war:
EkaRe239 → 239Pu + β– + –ν (HWZ später zu 2,3 d bestimmt)
a) 239Pu → 235U+ 4He
(HWZ sehr lang; später zu 24 110 a bestimmt)
b) 239Pu + n1 → X1 + X2 + … n1.
Dabei stehen X1 und X2 für Spaltprodukte und … n1 für frei
werdende Neutronen.
Wegen der großen Halbwertszeiten für den Alphazerfall
des 239Pu (a) ist bei Vorhandensein von Neutronen die Spal-
tung (b) viel wahrscheinlicher.
Fritz Houtermans hat später in einem Gespräch mit Gui-
seppe Occhialini und Cornelia Dilworth erklärt, dass seine
Schlussfolgerungen sehr hypothetischen Charakter hatten,
da er nicht die Wirkungsquerschnitte der ablaufenden Wech-
selwirkungsprozesse kannte, woraus auch der Fehlschluss
herrührt, dass ein Reaktor bei tiefen Temperaturen (–100 °C)
betrieben werden könne [10].
Bereits 1940 hatte C. F. von Weizsäcker eine geheime Arbeit „Eine
Möglichkeit der Energiegewinnung aus 238U“ verfasst. Er bezieht sich auf
Überlegungen von Bohr und Wheeler und vor allem auf Experimente
von Nier und Cunnings: Nier hatte am 29. Februar 1940 in Minnesota
mikroskopisch kleine Unat-Proben in 235U und 238U getrennt, und
Cunnings (Columbia University) hatte wenige Tage später gezeigt, dass
nur 235U durch thermische Neutronen spaltbar ist. Weizsäcker folgerte
daraus, dass bei der Kernspaltung von Uran (Unat) lediglich 235U (<1% in
Unat) zur Energieerzeugung beiträgt. Die Auslösung und Aufrechterhal-
tung einer Kettenreaktion erfordere die weitgehende Ausschaltung aller
konkurrierenden Neutronenstreu- und -absorptionsprozesse, die bei
der Kernspaltung frei werdende Neutronen verbrauchen, das heißt
höchste Reinigung der in einer Kernbrennstoff-Konfiguration verwen-
deten Materialien. Außerdem wäre das schwer erhältliche Schwere
Wasser (D2O) als Bremssubstanz erforderlich. Da ferner – wegen der
Resonanzabsorption der Neutronen im 238U die bei der Spaltung des 235U
frei werdende Energie nicht auf einmal bei sehr hoher Temperatur frei-
gesetzt werden könne, wäre Unat als Sprengstoff nicht nutzbar. Als
Lösung schlug er die sukzessive Anlagerung von zwei Neutronen an 238U
vor:
238U + n1 → 239U*239U* → 239U+ γ 239U → EkaRe239 + β- + –ν (HWZ 23 min).
Diese Wirkung der Anlagerung des 1. Neutrons war bekannt (vgl. oben).
Da bis dahin aber kein strahlendes Folgeprodukt von EkaRe239 beobach-
tet worden war, hat C. F. v. Weizsäcker fälschlicherweise gefolgert, dass
EkaRe239 (= 239Np) sehr langlebig sein und sich vermutlich unter Alpha-
Zerfall in 235Pu umwandeln würde, während es sich tatsächlich unter β-
Zerfall in kurzer Zeit (HWZ = 2,3 d) in 239Pu umwandelt.
Das EkaRe239 sollte aber wahrscheinlich durch thermische Neutronen
spaltbar sein:
EkaRe239 + n1 → EkaRe240*
EkaRe240* → EkaRe240 + γEkaRe240 → X1 + X2 + … n1.
C. F. von Weizsäcker ist also nicht auf 239Pu gekommen, hat aber eben-
falls den Vorteil der chemischen Abtrennbarkeit des EkaRheniums
(Neptunium; damals EkaRhenium genannt, weil Uran – Ordnungszahl
92 – im Periodensystem der chemischen Elemente unkorrekt unter
Wolfram plaziert worden war, und deshalb das „EkaRhenium“ dem
194 Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003
Landrock: Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) – Ein bedeutender Physiker des 20. Jahrhunderts
Rhenium ähnliche chemische Eigenschaften haben sollte) von Uran und
die Möglichkeit des gezielten Zugebens zu einer Kernbrennstoffkonfigu-
ration erkannt. Er gehörte dem „Uranverein“ an, und seine Arbeit wurde
im Nachkriegsbericht Werner Heisenbergs über die deutschen Arbeiten
zur Nutzbarmachung der Kernenergie während des Krieges erwähnt, die
von Fritz Houtermans dagegen nicht („Heisenberg hat nichts davon
gehalten.“ [13]).
Manfred von Ardenne hat die nicht-explizite Erwähnung
der Houtermans-Arbeit durch W. Heisenberg offensichtlich
als Affront betrachtet. Es hat ihn nicht ruhen lassen; mehr-
mals hat er nach seiner Rückkehr aus der Sowjetunion auf
die in seinem Institut entstandene Arbeit von Fritz Houter-
mans hingewiesen, sie kopieren lassen und verschickt
(Abb. 2). Er war bemüht, das „schiefe Bild“ gerade zu rücken,
wohl auch, um seinen Anteil an den frühen Arbeiten zur
Nutzbarmachung der Kernenergie zu vermitteln. Für die
„Verdrängung“ des Houtermans-Berichts war aber vielleicht
ein ganz anderes Motiv entscheidend: Offenbar waren die
führenden Köpfe des „Uranvereins“ im Einvernehmen mit
Admiral Carl Witzell, Leiter des Marine-Zeugamtes, und mit
dessen Verbindungsoffizier Otto Haxel 1941 nicht daran in-
teressiert, Fritz Houtermans’ Arbeit der politischen und mi-
litärischen Führung zukommen zu lassen, da es möglicher-
weise blamabel für sie hätte sein können, und um einen zu
erwartenden Erfolgsdruck von oben zu vermeiden.
Wie auch immer das „Verschweigen“ motiviert war, die
Entwicklung wäre kaum anders verlaufen: Im Gegensatz zu
Deutschland gab es in den USA bereits 1940 ein funktions-
fähiges Zyklotron in Berkeley, mit dem es Anfang 1941 ge-
lang, circa 0,5 x 10–6 g 239Pu zu erzeugen und seine wichtigs-
ten Eigenschaften zu bestimmen. Die Veröffentlichung er-
schien erst 1946 und enthielt den Zusatz: „dated May 29,
1941 voluntary withheld from publication until the end of
the war“ [22].
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 195
Abb. 2. Inhaltsangabe einer internen Mitteilung von F. G. Houtermanszur Auslösung von Kernkettenreaktionen.
K A S T E N 2 : .
F I A T - R E V I E W .
Nach dem Kriege veranlassten amerikanische Behörden die zu-sammengefasste Darstellung der naturwissenschaftlichen undmedizinischen Forschungsarbeiten in Deutschland ab 1939, die alsFIAT-Review of German Science bezeichnet wurde. FIAT steht fürField Investigation Agencies Technical.Die für Deutschland bestimmte Ausgabe erschien um 1950 imVerlag Chemie (Weinheim/Bergstraße) unter dem Titel Natur-forschung und Medizin in Deutschland 1939–1946.Im Zusammenhang mit Houtermans interessiert vor allem derBand 14: Kernphysik und Kosmische Strahlen, Teil II, der vonW. Bothe und S. Flügge herausgegeben wurde.
Abschnitt 7.1: „Großversuche zur Vorbereitung der Konstruktioneines Uranbrenners“ von W. Heisenberg und K. Wirtz.7.1.1 „Theoretische Grundlagen“,Fußnote 10: „Im Folgenden sind einige Arbeiten genannt, die theoretischeProbleme des Uranbrenners behandeln. Die Titel einer Reiheweiterer Arbeiten sind nicht mehr verfügbar.“Es folgt eine Auflistung von 16 Arbeiten von F. Bopp, E. Fischer, W. Bothe,
K. H. Höcker, P. O. Müller, H. Volz, C. F. von Weizsäcker, P. Harteck,
H. Jensen, Fr. Knauer und H. Suess aus den Jahren 1940-1943, darunter 5
Arbeiten von C. F. von Weizsäcker, aber nicht die von F. Houtermans. So
wird immer wieder C. F. von Weizsäcker als derjenige genannt, der als erster
in Deutschland die Bedeutung des 239Pu erkannte.
Abschnitt 7.2: „Der Beitrag der schnellen Neutronen zurVermehrung von Uran“ (von O. Haxel). In diesem Abschnitt wird allerdings berichtet:„W. Bothe 19, Flügge 19a, Heisenberg 20 und Houtermans 21haben Theorien über die Neutronenvermehrung durch Spaltung,die durch schnelle Neutronen ausgelöst wird, aufgestellt. Da dieseTheorien alle auf denselben Voraussetzungen basieren, genügt es,wenn wir uns einer davon, etwa den Ausführungen Heisenbergs,anschließen …“
Als Literaturstelle (21) wird genannt: F. G. Houtermans: Zur Frageder Auslösung von Kernkettenreaktionen (vgl. Abb. 2). Forschungs-bericht, unveröffentlicht.
Im Band 14 (Abschnitt 5.2) findet sich auch der von Houtermans selbst ver-
fasste Beitrag „Messverfahren für Neutronen“ (offenbar wurde ihm die Ehre
zuteil, da C. F. Weiss 1946 zur Arbeit in der Sowjetunion verpflichtet worden
war).
Die zusammen mit Dr. Ilse Bartz durchgeführten Arbeiten zur Neutronen-
physik wurden in dem Band 13 in Kapitel 3, Kernbau und Kernprozesse,
Abschnitt 3.5, von W. Ramm (mit einem Anhang von S. Flügge: „Zusammen-
stellung gemessener Wirkungsquerschnitte für thermische Neutronen“)
sowie in Abschnitt 3.6 von H. Maier-Leibnitz zitiert.
Konzepte und Geschichte
Doch zurück zu den Ereignissen im Jahre 1941: Am
22. Juni marschierte Deutschland unter Bruch des Hitler-
Stalin-Paktes von 1939 in die Sowjetunion ein. Am 26. Sep-
tember 1941 endete die „Schlacht um Kiev“. Im Oktober wur-
de eine Wehrmachtsdelegation in die besetzte Ukraine ent-
sandt, an der Wissenschaftler teilnahmen, die den Zustand
der Forschungseinrichtungen einschätzen und wissen-
schaftliche Geräte ins Reich holen sollten. Neben Fritz Hou-
termans, der als Delegierter der Marine-Forscher unter Ad-
miral Carl Witzell reiste, nahmen unter anderem Kurt Dieb-
ner, Ludwig Bewilogua und Heinrich Rausch von Trauben-
berg teil. Fritz Houtermans hat die Gelegenheit genutzt, um
seinen Charkover Freunden zu helfen, insbesondere dem
Historiker Prof. K. Schteppa, seinem Retter vor dem Verhun-
gern und Verrücktwerden in der NKWD-Haft, und dessen Fa-
milie. Er hat verhindert, dass die Großgeräte im Physikalisch-
Technischen Institut in Charkov demontiert wurden. Die lau-
teren Absichten Fritz Houtermans’, die von K. Schteppas
Tochter, Carl Friedrich von Weizsäcker und Maria Rausch
von Traubenberg bestätigt wurden [23], hat Paul Rosbaud
später bezweifelt [12]. Das führte vermutlich dazu, dass eini-
ge sowjetische Physiker um Pjotr Kapitza nach dem Kriege
Fritz Houtermans als Kollaborateur der Nazis betrachteten
[23].
Fritz Houtermans soll dem im April 1941 aus Deutschland
in die USA emigrierten Chemieprofessor Friedrich Reiche die
Information, dass die deutschen Physiker versuchen, Militär
und Regierung so lange wie möglich vom Bau einer Atom-
bombe abzuhalten, mitgegeben haben, die aber scheinbar
ohne Wirkung blieb.
F. Reiche hat in einem Interview am 9. 5. 1962 erklärt, dass er nach sei-
ner Ankunft in den USA im Hause von Prof. R. Ladenburg, den er aus der
gemeinsamen Studienzeit bei W. C. Röntgen in München kannte, eine
Zusammenkunft mit etwa 10 Leuten hatte (darunter E. P. Wigner, W.
Pauli, H. Bethe, J. v. Neumann), denen er diese Information mitteilte.
Von diesen arbeitete damals nur E. P. Wigner im Metallurgischen
Laboratorium (MetLab) in Chicago zusammen mit E. Fermi an der
Schaffung einer Uranmaschine; er war aber zur Verschwiegenheit ver-
pflichtet, so dass Reiche keine Reaktion verspürte.
Im Februar 1942 erschien von Fritz Houtermans ein weite-
rer, wiederum nicht publizierter Institutsbericht „Über den
Zusammenhang zwischen Trennfaktor, Druckverhältnissen
und Transport in der Ultrazentrifuge“. Fritz Houtermans hat-
te nicht unerheblichen Anteil an den Arbeiten im Institut
Manfred von Ardenne, der ihn später ausdrücklich würdigte:
„Houtermans trat am l. Januar 1941 in den Kreis der Mitar-
beiter des Lichterfelder Laboratoriums ein und war dort bis
kurz vor Kriegsende tätig. Während dieser Jahre ist er mit sei-
nen phantasievollen, genialen Ideen eine der tragenden Säu-
len im Lichterfelder Team gewesen. … dieser hervorragende
Kernphysiker, für den sich schon Niels Bohr eingesetzt hatte
…“ [24].
Ab Mitte 1942 arbeitete Fritz Houtermans mit einem For-
schungsauftrag des Oberkommandos der Marine (sehr wahr-
scheinlich durch Carl Witzell veranlasst und vom späteren
Beauftragten für Kernphysik im Reichsforschungsrat,
Walther Gerlach, gebilligt) als Gast an der Physikalisch-Tech-
nischen Reichsanstalt (PTR), die 1944 nach Thüringen
evakuiert wurde. Die Abteilung Kernphysik in Berlin-Baum-
schulenweg (Leiter: C. F. Weiss, der „Hüter des Radiums“
[25]), in der Fritz Houtermans im Radiumlaboratorium tätig
war, kam nach Ronneburg; der Hauptteil der ausgelagerten
Abteilungen der PTR war in Weida untergebracht.
Fritz Houtermans veröffentlichte zwischen 1942 und 1944
Arbeiten zur Neutronenphysik und Metrologie an Neutro-
nenquellen (Kasten 1).
1942 soll Fritz Houtermans die „Kollegen“ in den USA mit
einem aus der Schweiz von Paul Scherrer abgesandten Tele-
gramm zur Eile ermahnt haben: „Hurry up – we’re on the
track“. Im Juli 1943 ließ sich Fritz Houtermans von Charlotte
(fern)scheiden (aufgrund eines neuen Gesetzes; ohne ihre
Einwilligung einzuholen) und heiratete im Februar 1944 Dr.
Ilse Bartz, mit der er ab 1942 zusammenarbeitete und einige
Arbeiten publiziert hatte. Sohn Pieter kam 1944 in Gera zur
Welt, Tochter Elsa Anfang 1946 in Göttingen und Cornelia
auch dort 1947.
Im März 1943 hatte Fritz Houtermans – möglicherweise
auf Veranlassung von Walther Gerlach – eine erfolgreiche
Aktion zur Rettung von Richard Gans gestartet, wobei er von
Wissenschaftlern (wie M. v. Laue, J. H. D. Jensen, R. Becker, H.
Schmellenmeier, W. Friedrich, F. Sauerbruch, W. Heisenberg,
R. Rompe), aber auch von Mitarbeitern des Reichsluftfahrt-
ministeriums (Hauptmann Dr. Thum) und des Reichssicher-
heitshauptamts (General a. D. Faupel und Major a. D. Cam-
man) unterstützt wurde.
Der Physiker Richard Gans (*1880) war Hochschullehrer in
Tübingen, Straßburg, La Plata (Argentinien) und Königsberg
und war nach seiner Entlassung (1935) in Berlin in der indus-
triellen Forschung tätig. Als „privilegierter Jude“ – zwei seiner
Brüder waren im Ersten Weltkrieg gefallen – war er bis An-
fang 1943 nicht in unmittelbarer Gefahr für Leib und Leben
gewesen, dann aber zum Schuttberäumen herangezogen
worden [26]. Es bestand die Gefahr, dass er dieser Arbeit
nicht gewachsen war oder in ein Konzentrationslager einge-
liefert würde.
In Ronneburg, unter Tabakmangel leidend, kam Fritz
Houtermans Mitte 1944 auf die geniale, aber beinahe hals-
brecherische Idee, mit Briefkopf der PTR bei einer Dresdener
Zigarettenfabrik 50 kg Tabakmehl für angeblich kriegswichti-
ge Forschungen über die Einwirkung des Nikotins auf den
menschlichen Körper (in Zusammenarbeit mit Dr. Kühne
vom pharmakologischen Institut Berlin und Prof. Timofejeff-
Ressowski vom KWI für Hirnforschung Berlin-Buch) zu sei-
nen Händen in Ronneburg anzufordern (andere – sicher
nicht von ihm, nachträglich erfundene – Versionen: a) zur
Lichtabsorption durch Rauch und Nebel, b) um Schweres
Wasser aus mazedonischem Tabak zu gewinnen). Fritz Hou-
termans erhielt prompt eine größere Menge Tabakabfälle,
wie sie an Zigarettenmaschinen anfallen. Er siebte den Fein-
staub aus und erhielt so mehrere kg rauchbaren Tabaks, den
er (nicht nur allein) mit Genuss verbrauchte. Als nach eini-
gen Monaten der Tabak aufgebraucht war, wiederholte er sei-
196 Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003
Landrock: Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) – Ein bedeutender Physiker des 20. Jahrhunderts
ne Anfrage nach dem erforderlichen Zollerlaubnisschein,
diesmal für 80 kg, – erklärend, dass die Versuche gute Ergeb-
nisse zeitigten, aber fortgeführt werden müssten –, unter An-
gabe seiner Privatanschrift. Der Zoll schickte die Erlaubnis
aber (korrekt) an die PTR-Anschrift. So flog das Ganze auf,
und Abraham Esau, Präsident der PTR und, trotz seines jü-
disch klingenden Namens ein „strammer Nazi“ [13], entließ
Fritz Houtermans fristlos und stellte Strafanzeige, worüber er
Walther Gerlach, Beauftragter für Kernphysik im Reichsfor-
schungsrat, informierte [6]. Wieder war Fritz Houtermans
scheinbar schutzlos und erneut halfen ihm Freunde und Kol-
legen zu überleben. Fritz Houtermans wandte sich, nachdem
ihm seine Frau Ilse dringend dazu riet, an W. Heisenberg und
C. F. von Weizsäcker, die Max von Laue und Walther Gerlach,
der bereits im Bilde war, einschalteten, die wiederum
arrangierten, dass Fritz Houtermans in Göttingen bei Hans
Kopfermann und Richard Becker in kriegswichtiger For-
schung unterkam, so eine drohende Einberufung in eine
Strafkompanie verhindernd.
Es war Anfang Februar 1945. Die erforderliche Begrün-
dung der Bahnfahrt nach Göttingen wurde von W. Gerlach
oder W. Heisenberg ausgestellt. C. F. von Weizsäcker soll spä-
ter gereimt haben: „Heisenberg mußte die Reise bescheini-
gen und Kopfermann die Sch. bereinigen“ [27]. Wilhelm
Walcher bezeugt, dass Fritz Houtermans, etwa 1,75 m groß,
leicht gebückt gehend und in Wiener Dialekt näselnd, sehr
splendid war. Wenn er, nach dem Debakel, jemandem eine
Zigarette anbot, fragte er „Willst du ein corpus delicti?“ [13].
Unmittelbar vor Kriegsende traf Fritz Houtermans in Göt-
tingen K. Schteppa, der von Kiev nach Plauen umgesiedelt,
von dort aber vor der anrückenden Roten Armee geflohen
war. Fritz Houtermans verschaffte ihm und seiner Familie
eine Aufenthaltsgenehmigung, da sonst die Unterbringung in
einem Repatriierungslager und die Ausweisung in die Sowjet-
union gedroht hätten. Später gingen die Schteppas in die USA.
Konstantin Schteppa erhielt dort die Möglichkeit, wieder als Historiker
zu arbeiten. Zuvor hatten er und F. Houtermans unter Pseudonymen ein
Buch über ihre Erlebnisse in der NKDW-Haft geschrieben [32]. F.
Houtermans übergab ein Exemplar mit Widmung vom 10. 7. 1951 Niels
Bohr [30] während eines Aufenthaltes am Kopenhagener Niels-Bohr-
Institut anlässlich einer Tagung [17].
Die Nachkriegszeit in GöttingenVon 1945 bis 1951 arbeitete Fritz Houtermans im Institut
für Theoretische Physik und im 2. Physikalischen Institut der
Universität Göttingen. Er beschäftigte sich weiter mit Neu-
tronenphysik, wie schon zuvor in Charkov, Berlin und Ron-
neburg. Wie bereits erwähnt, durfte er im FIAT-Review über
die „Messmethoden für Neutronen“ berichten. In einer mit P.
Jordan, einem der Mitbegründer der Quantenmechanik,
1946 verfassten Arbeit wird die Möglichkeit der experimen-
tellen Beobachtbarkeit einer sehr geringen Variation der β-
Zerfallskonstante mit der Zeit erörtert. 1937 war Dirac auf die
theoretische Möglichkeit dieses Phänomens gestoßen. In der
mit J. H. D. Jensen 1947 publizierten Arbeit „Über die thermi-
sche Dissoziation des Vakuums“ werden Konsequenzen aus
Diracs Löchertheorie diskutiert: Die Dichte von Elektron-
Positron-(e–- e+-)Paaren in einem „partikelfreien“ Volumen
in thermischem Gleichgewicht ist klein bei niedriger
Temperatur (kT<<mec2), wächst aber schnell mit T. Für kT =
137 mec2, das heißt bei T ca. 1011 K, existieren mehr als ein
Elektron-Positron-Paar pro Elementarvolumen [v0 = 4π/3
(e2/mec2)3].
Diesen Überlegungen zufolge existiert also im Weltall bei
T = 1011 K, wie sie etwa 10–2 s nach dem Urknall auftraten, ei-
ne dicht gepackte Struktur von Elementarteilchen. Ein Effekt,
der bis dato vernachlässigt worden war. Bei diesen Tempera-
turen sollten auch Neutrinos und Mesonen in merklicher
Zahl vorhanden sein. In dieser Arbeit wird auch die Polarisa-
tion von e–-e+-Paaren in einem elektrischen Feld und deren
Temperaturabhängigkeit diskutiert, ein Problem, das mit der
Polarisation des Vakuums verknüpft ist. Es erschienen Arbei-
ten zum Zerfall der natürlichen radioaktiven Nuklide Rb-87
und K-40, zur Exoelektronenemission (beide mit O. Haxel),
zur Autoradiographie (mit H. v. Buttlar) und zur Kernemulsi-
onsplatte als Hilfsmittel der Mineralogie und Geologie. 13
der 21 Arbeiten aus der Nachkriegsepoche in Göttingen be-
treffen Voraussetzungen und Verfahren zur geologischen
Altersbestimmung. Drei der Arbeiten (1946/47) betrafen die
Bestimmung des Alters des Urans. Damit kündigt sich eine
neue Thematik an, die ab 1952 in Bern die entscheidende
Rolle spielt. In Göttingen entwickelte sich 1945 eine enge
Freundschaft mit Wolfgang Paul, der um 1950 auch in die
Schweiz ging [13].
Fritz Houtermans’ 3. und 4. Familie und die Jahre in Bern
1951 gab es ein Wiedersehen mit Charlotte, die ihre Mutter
in Bielefeld besuchte. Fritz Houtermans erzählte von Diffe-
renzen, die in der Ehe mit Ilse entstanden waren, und be-
schwor sie, ihn ein zweites Mal zu heiraten. 1952 kam Char-
lotte mit den Kindern und 1953 ein weiteres Mal nach Euro-
pa. James Franck, der zu einer Kur in Bad Kreuznach weilte
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 197
Abb. 3. 1955 entstandene Karikatur Houtermans’ von seinem FreundOtto R. Frisch. Aus [1]
Konzepte und Geschichte
und von Fritz Houtermans befragt wurde, riet von einer er-
neuten Heirat ab. Dennoch wurde im August 1953 die Ehe
geschlossen. Trauzeugen waren die Kinder Giovanna und Jan
und wieder Wolfgang Pauli. Es ging nicht gut. Bereits 1954
wurden Fritz Houtermans und Charlotte erneut geschieden.
1955 schließlich heiratete Fritz Houtermans Lore Müller, die
Schwester seines Stiefbruders Hans. Pauli sandte „die übli-
chen Glückwünsche“. Lore brachte eine 4-jährige Tochter,
Sabine, mit in die Ehe, die später adoptiert wurde, 1956 wur-
de Sohn Hendrich geboren.
Im Januar 1952 erhielt Fritz Houtermans, nachdem die
„Herren Becker, Casimir, Correns, Huber, Jauch, Kopfer-
mann, Mattauch und Weisskopf Urteile über ihn abgegeben
hatten“, einen Ruf als Ordinarius für Physik an der Univer-
sität Bern [28]. Aus einem Physikinstitut mit musealem Cha-
rakter machte er eine moderne Einrichtung und begründete
die „Berner Schule“ für die Anwendung von Isotopen in den
Geowissenschaften, der Astrophysik sowie in Kosmochemie
und -physik, ein weltweit anerkanntes Zentrum auf diesem
Gebiet. Von 1952 bis zu seinem Tode war er Verfasser bezie-
hungsweise Co-Autor von 85 wissenschaftlichen Arbeiten.
Gemessen an der Zahl der Veröffentlichungen und der
Schüler ist dies die produktivste Periode im Leben Fritz Hou-
termans. Unter den Veröffentlichungen findet man
– Arbeiten zu Untersuchungen der Kosmischen Strahlung
auf der Jungfraujoch-Station (mit M. Teuscher und H.
Debrunner),
– Arbeiten zur Teilchenphysik, und zwar zu solaren Neutri-
nos, die im CNO-Zyklus gebildet werden (1954 mit H.
Thirring) und über die Physik der K-Mesonen (1958),
– zwei Arbeiten über die „Maser-Bedingung“ („Licht-Lawi-
ne“) in Spektren dissoziierender Moleküle (1960) sowie
– 1959 eine Arbeit über Gefährdungsmöglichkeiten und Er-
fordernisse bei der Nutzung natürlich radioaktiver Stoffe
(speziell über thoriumhaltige Gläser, die in der optischen
Industrie zur Verbesserung der Qualität von Linsen ver-
wendet wurden) – ein Thema, das seit Inkrafttreten der
novellierten Strahlenschutzverordnung vom 22. Juli 2001
wieder ganz aktuell ist [29].
– Nahezu alle übrigen Arbeiten der „Berner Periode“ in Fritz
Houtermans’ Wirken betreffen die Anwendung der Radio-
aktivität in Geowissenschaften, Astrophysik sowie Kosmo-
chemie und -physik.
1953 bestimmte Fritz Houtermans, anschließend an die
1946 in Göttingen durchgeführte Bestimmung des Uranalters
(2,9 x 109 Jahre), das Erdalter zu (4,5 ± 0,3) x 109 Jahre. 1957
ließ er sich in Bern für ein Jahr beurlauben und reiste in die
USA, wo er in Pasadena und La Jolla mit führenden Köpfen
der Geowissenschaften (Roger R. D. Revelle, Hans E. Suess,
H. S. Brown, S. Epstein, G. J. Wasserburg) zusammentraf und
nach fast 30 Jahren Walter M. Elsasser wiederbegegnete. Es
schloss sich eine arbeitsreiche, ergiebige Zeit an, die 1962
durch die Folgen eines Sturzes beendet wurde. Von da an war
er nur noch sehr eingeschränkt arbeitsfähig. Am 1. März 1966
starb Fritz Houtermans. 1973 gab die Internationale Astrono-
mische Union einem Mondkrater den Namen Houtermans.
Viele seiner unmittelbaren Kollegen nennen ihn ihren
Freund (Pauli, Gamow, d’E. Atkinson, Elsasser, Frisch – vgl.
Abb. 3 –, Casimir, Weissberg, Jensen, Rompe, Walcher,
Peyrou, Schmellenmeier, Rausch von Traubenberg, Paul,
Amaldi, Picciotto, Occhialini, Dilworth), andere empfinden
Hochachtung vor ihm (Frenkel [30]) oder rühmen sich seiner
Bekanntschaft (von Ardenne, Weisskopf), etliche halfen ihm
(allen voran Max von Laue, aber auch Blackett, Bohr, Moeller,
Rompe, Gerlach, Kopfermann, Jensen, Becker, Heisenberg,
von Weizsäcker, Witzell, Camman), wieder andere waren sei-
ne Co-Autoren (Jordan, Thirring, Haxel) oder dankbare
Schüler und Nachfolger (Oeschger, Geiss, Begemann, Teu-
scher und viele andere) [31]. Fast alle wussten, dass er ein
„Linker“ war, aber es störte sie nicht. Nur wenige wussten
von seiner aktiven Mitarbeit in der KPD.
Und dann gibt es noch die, die sich, wie der Verfasser, von
den Überlieferungen und Erinnerungen seiner Zeitgenossen
faszinieren lassen und große Hochachtung vor seiner wis-
senschaftlichen Leistung in einem abenteuerlichen, ereignis-
reichen, nicht leichten Leben „mit vielen kleinen Toden“
(Occhialini [10]) empfinden.
Literatur
[1] O. R. Frisch: Woran ich mich erinnere, Physik und Physiker meiner
Zeit. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft. Stuttgart 1981. – [2] Dossier
Houtermans, Universitätsarchiv Bern im Staatsarchiv Bern, Signatur BB
8.l.329; darin Lebenslauf, unterzeichnet von F. G. Houtermans, aus dem
Jahre 1951, mit Liste der veröffentlichten Original-Arbeiten. – [3] A. D.
Beyerchen: Wissenschaftler unter Hitler, Physiker im Dritten Reich.
Kiepenheuer & Witsch. Köln 1980. – [4] W. M. Elsasser: Memoirs of a
Physicist in the Atomic Age. Science History Publications. New York
1978. – [5] G. Gamow: My world Line. The Viking Press. New York 1970.
– und: My early memories of Fritz Houtermans. In: J. Geiss, E. D.
Goldberg (Hrsg.): Earth Science and Meteoritics. North-Holland
Publishing Company. Amsterdam 1963. – [6] S. Grundmann, Berlin, per-
sönliche Mitteilung, 18. 6. und 16. 7. 2002, aufgrund von noch nicht
publizierten Manuskripten. – [7] F. Houtermans, Erg. der exakten
Naturwiss. 9, 123 (1930). – [8] E. Ruska, 8th Intern. Congress on Electron
Microskopy, Canberra, Australia, Vol. l, 1 (1974). – E. Ruska: Die frühe
Entwicklung der Elektronenlinsen und der Elektronenmikroskopie. Acta
Historica Leopoldina, Nr. 12 (1979). – [9] P. Brix: 50 Jahre Kernvolumen-
effekt in den Atomspektren, Phys. Bl. 37, 181 (1981). – [10] A. Amaldi: The
adventurous life of Friedrich Georg Houtermans, physicist (1903–1966).
In: G. Battimelli, G. Paoloni (Hrsg.): 20th Century Physics: Essays and
Recollections. A Selection of Historical Writings by Edoardo Amaldi.
World Scientific Publ. Co. Pte. Ltd.. Singapore 1998. – [11] R. Peierls: Bird
of Passage, Recollections of a Physicist. Princeton University Press.
1985. – [12] A. Kramish: Der Greif, Paul Rosbaud – der Mann, der Hitlers
Atompläne scheitern ließ. Knaur. München 1989. – [13] W. Walcher,
Marburg, persönl. Mitt., 4. 10. 2001. – [14] V. Weisskopf: Mein Leben.
Scherz-Verlag. Bern, München, Wien 1991. – [15] A. Ehlers: Liebes Hertz!
Physiker und Mathematiker in Anekdoten. Birkhäuser Verlag. Basel,
Boston, Berlin 1994. – [16] J. Medawar, D. Pyke: Hitler’s Gift. Scientists
Who Fled Nazi Germany. Piatkus Ltd. London 2001. – [17] H. Casimir:
Haphazard Reality, Half a Century of Science. Harper & Row, Publishers.
New York, Cambridge 1983. – [18] S. Grundmann: Der Fall Dr. Felix
Bobek. Neues Deutschland, 25./26. Mai 2002, S. 19. – [19] A. Weissberg-
Cybulski: Hexensabbat, Russland im Schmelztiegel der Säuberungen.
Verlag der Frankfurter Hefte. Frankfurt am Main 1951. – [20] F. G.
Houtermans, K. H. Riewe, Arch. Elektrotechn. 35, 686 (1941). – [21] W.
Walcher, Erg. d. exakten Naturwissenschaften 18, 155 (1939). – [22] J. W.
Kennedy, G. T. Seaborg, E. Segré, A. C. Wahl , Phys. Rev. 70, 555 (1946). –
198 Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003
Landrock: Friedrich Georg Houtermans (1903–1966) – Ein bedeutender Physiker des 20. Jahrhunderts
[23] J. B. Khriplovich: The eventfull life of Fritz Houtermans. Physics
Today, 7/92, S. 29 (1992). – [24] M. v. Ardenne: Ein glückliches Leben für
Forschung und Technik. Verlag der Nation. Berlin 1973. – 7., stark über-
arb. u. veränd. Ausgabe: Mein Leben für Forschung und Fortschritt.
Nymphenburger-Verlagsbuchhandlung. München 1984. – [25] L.
Peltzer: Die Demontage deutscher naturwissenschaftlicher Intelligenz
nach dem 2. Weltkrieg, Die Physikalisch-Technische Reichsanstalt 1945–
1948. ERS-Verlag. Berlin 1995. – [26] H. Schmellenmeier: Die „Affäre
Prof. Dr. Richard Gans“, in: E. Swinne: Richard Gans Hochschullehrer in
Deutschland und Argentinien. ERS-Verlag. Berlin 1992. – [27] K.
Schlüpmann, persönl. Mitt., E-Mail vom 13. 4. 2001; vgl. K. Schlüpmann:
Vergangenheit im Blickfeld eines Physikers, Hans Kopfermann 1895–
1963 (Eine Wissenschaftsstudie). http://www.aleph99.org/etusci/ks –
[28] Dossier Houtermans, Universitätsarchiv Bern im Staatsarchiv Bern,
Signatur BB 8.l.329; darin Gutachten der Physikkommission zu Händen
der Philosophisch-naturwissenschaftlichen Fakultät, gez. von M.
Schürer (Dekan), o. D. (etwa Aug./Sept. 1951), S. 2. – [29] K. Landrock,
Strahlenschutzpraxis 8 (3), 38 (2002). – [30] V. Y. Frenkel: Professor
Friedrich Houtermans, Arbeiten, Leben, Schicksal. Verlag des Peters-
burger Instituts für Kernphysik der russ. AdW. St. Peterburg 1997 (russ.).
– [31] W. Winkler, T. Riesen (Hrsg.): Leonium, Anekdoten über Prof. Dr.
F. G. Houtermans. Fachhochschule Aargau. Neue Auflage 1997;
Originalausgabe: LEONIUM und andere Anekdoten um den Physikpro-
fessor Dr. F. G. Houtermans 1903–1966. Hrsg. Haro von Buttlar (vermut-
lich Eigenverlag) Bochum 1982. – [32] F. Beck, W. Godin: Russian Purge
and The Extraction of Confession. Hurst & Blackett Ltd. London, New
York 1951.
Danksagung
Ich danke Herrn Prof. W. Walcher für die Bereitschaft, sich mit mir in 2
längeren Telefongesprächen zu unterhalten, und Herrn Dipl.-Phys.
Bernd-August Brandt für sein Interesse, die Vermittlung des Kontakts zu
Prof. W. Walcher und den Hinweis auf „Liebes Hertz“ [15]. Herrn Dr. K.
Schlüpmann danke ich für sein ins Internet gestelltes Werk und die
Kurzgespräche per E-Mail [27] und Herrn Prof. S. Grundmann, Autor des
Buches „Einsteins Akte“, Springer-Verlag (1998) sowie eines in Bearbei-
tung befindlichen Manuskriptes über „Die FBI-Akte Einsteins – Berichte
über Albert Einsteins Berliner Zeit“, für die Mitteilung wichtiger
Informationen zur politischen Biographie Fritz Houtermans’ (auf den
sich u. a. die erwähnten FBI-Berichte beziehen). Frau Dr. F. Rogger,
Universitätsarchiv Bern, danke ich sehr für die prompte Beantwortung
meiner Anfrage und die Übersendung etlicher kopierter Blätter aus dem
Dossier Houtermans. Herrn Prof. F. Begemann danke ich für „Leonium“
[31], nach dem ich lange vergeblich suchte, und die Kopie eines Photos
des älteren Houtermans, und Herrn Prof. P. Brix für die Antwort auf
meine diesbezügliche Anfrage. Besonderen Dank verdient auch meine
Frau für die Geduld, die sie mit mir aufbringen musste, auch wenn es
manchmal schwer fiel.
Das Ganze wäre nicht zu Ende gekommen, wenn nicht Prof.
Grundmann mir in meiner Not geholfen hätte, nachdem meine
Unterlagen, meine Kommunikationsmöglichkeiten und meine verfüg-
bare Zeit (in den nachfolgenden 4 Monaten) vom Elbehochwasser im
August 2002 geschluckt worden waren.
Dipl.-Phys. Konrad Landrock (geb. 1938) studierte Physik an der Univer-
sität Leipzig. 1961 Diplomarbeit über Prozesse in Ionisationsdetektoren
für Gaschromatographie im Institut für angewandte Radioaktivität der
DAdW (Direktor Prof. C. F. Weiss). 1961–1991 Tätigkeit als Industriephy-
siker im VEB Vakutronik Wissenschaftlicher Industriebetrieb (WIB)
Dresden (später Robotron-Messelektronik), danach bis 2001 Vertriebs-
beauftragter und selbständiger Handelsvertreter im kerntechnischen
Gerätebau. Mitarbeit im Arbeitskreis Natürliche Radioaktivität des
Fachverbandes für Strahlenschutz.
Niederseite 16a, 01640 Coswig
Naturwissenschaftliche Rundschau | 56. Jahrgang, Heft 4, 2003 199
Frisch, Otto Robert
Woran ich mich erinnerePhysik und Physiker aus meiner ZeitAus dem Englischen übersetzt von LucienTrueb. Mit einem Geleitwort von Hans Motz1981. 276 Seiten. 55 Abbildungen, davon 8 Zeichnungen des Verfassers. Gebunden.(Große Naturforscher, Bd. 43)€ 21,50 [D]/sFr 34,40ISBN 3-8047-0614-2
Otto Robert Frisch (1904-1979) ist einer der Pioniere derAtomenergie. Zusammen mit seiner Tante Lise Meitnererrechnete er die bei der Spaltung einesUranatoms freigesetzte Energie und verifizier-te sie in einem entscheidenden Experiment.Mit Rudolf Peierl errechnete er die kritischeMasse des Urans und schätzte die bei ihrerExplosion frei werdende Energie. FrischsErinnerungen zeigen ihn nicht als dämoni-schen Erfinder der Atombombe, sondern alsweltfremden, lustigen und verspielten Bastler.
Erinnerungen eines Atomphysikers
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