"Es ist jetzt 11 Uhr abends; um 11.30 Uhr will Straßmann wiederkommen, so daß ich nach Hause kann allmählich. Es ist nämlich etwas bei dem 'Radiumisotop', was so merkwürdig ist, daß wir es vorerst nur Dir sagen." Als Chemiker Otto Hahn am 19. Dezember 1938 diesen Brief an seine gute Freundin, die Physikerin Lise Meitner schreibt, ist er verwirrt, fast verzweifelt. Die Experimente, die er und sein Mitarbeiter Fritz Straßmann am Berliner Kaiser-Wilhelm-Institut angestellt haben, wollen einfach keinen Sinn ergeben.

"Es könnte noch ein höchst merkwürdiger Zufall vorliegen. Aber immer mehr kommen wir zu dem schrecklichen Schluß: unsere Radium-Isotope verhalten sich nicht wie Radium, sondern wie Barium. {...} Vielleicht kannst Du irgendeine phantastische Erklärung vorschlagen."

Die 1878 in Wien geborene Lise Meitner erreicht die Post Hahns in Stockholm. Seit dem Sommer 1938 forscht sie dort am Nobel-Institut für Physik – im Exil. Als Österreicherin mit deutscher Staatsbürgerschaft war Meitner aus dem von Nationalsozialisten beherrschten Deutschland geflohen. Sie selbst war evangelischen Glaubens, wurde aber wegen ihrer jüdischen Vorfahren verfolgt. Bereits 1933 hatte man ihr die Erlaubnis, an staatlichen Instituten zu lehren, entzogen. Jahrzehntelang hatte sie zuvor schon mit Hahn in Berlin geforscht – anfangs als unbezahlte und inoffizielle Assistentin. Erst 1926 hatte sie eine außerordentliche Professur für Kernphysik erhalten und war so Deutschlands erste Physikprofessorin geworden.

Lise Meitner leistet ihren Beitrag aus dem Exil

In Wien hatte Meitner zwar Physik, Mathematik und Philosophie studieren können, da Frauen in Preußen aber erst seit dem Wintersemester 1908/09 offiziell zugelassen wurden, beschäftigte sie Hahn anfangs noch unter der Hand an seinem Institut. Als die Experimente, die sie so viele Jahre vorangetrieben hatte, in die heiße Phase kommen, ist sie nicht dabei. Otto Hahn schreibt ihr aber regelmäßig, wie er und Fritz Straßmann vorankommen.

Seit Monaten beschießen Hahn und Straßmann in ihrem Labor immer wieder Uran-Atomkerne mit Neutronen. Sie erwarten, dass dabei sogenannte Transurane entstehen, also Elemente, die schwerer sind als das schwerste damals bekannte Element Uran. Stattdessen finden die Chemiker ein Isotop, das viel leichter ist. Sie halten es für Radium.

Zwar haben Physiker schon seit 1919 Atome verändert, als Ernest Rutherford Stickstoff durch Beschuss mit Alphateilchen (aus zwei Protonen und zwei Neutronen) in Sauerstoff verwandelt. Aber ein Sauerstoffatom ist schwerer als ein Stickstoffatom. Noch zu Hahns Zeit gilt als gesichert, dass beim Beschießen von Atomen nur Elemente entstehen, die sich im Gewicht wenig vom Ausgangselement unterscheiden. Und Radium ist viel leichter als Uran.

Ratlos reist Hahn Mitte November 1938 nach Kopenhagen zum Institut von Niels Bohr, der das gängige Schalenmodell des Atoms entwickelt hat. Dort trifft er auch Meitner und ihren Neffen Otto Frisch. Keiner der drei Kernphysiker hat eine Erklärung für den Befund.

Hahn und Straßmann gehen erneut an die Arbeit: Ist es wirklich Radium? Am 17. Dezember 1938, einem Samstag, weisen sie nach, dass es sich stattdessen um Barium handelt – ein Element, das nur halb so schwer ist wie Uran. Der Atomkern, den sie im Labor beschossen haben, muss zerbrochen sein.

Damit aber ist das Ergebnis nur noch rätselhafter geworden. Deshalb Hahns Brief an Meitner mit der Bitte um eine "phantastische Erklärung" dafür, was mit dem Uran geschehen ist: "Wir wissen dabei selbst, daß es eigentlich nicht in Ba zerplatzen kann." Wohl weil er der Sache nicht recht traut, hängt er die Erkenntnis ohne große Betonung an einen Aufsatz für die Zeitschrift Die Naturwissenschaften. Dieser erscheint am 6. Januar 1939.