[PDF] MEITNER: La Fisión Nuclear. Uranio Partido Por Dos. Igual A Energía - Roger Corcho Orrit

MEITNER: La Fisión Nuclear. Uranio Partido por Dos. Igual a Energía – Roger Corcho Orrit

Descripción

«Lise Meitner, una física que nunca perdió su humanidad»: así reza el epitafio de esta científica de origen austriaco en su tumba de Bramley, una pequeña localidad situada en Hampshire, Reino Unido. En este contexto, la palabra «humanidad» hace referencia a la innegociable escala de valores con la que condujo su vida y que le sirvió de asidero en momentos especialmente difíciles. Se trata de un epitafio que se puede entender también como un reproche dirigido a muchos de sus coetáneos, que fueron arrastrados por la ideología racista y xenófoba del nazismo.

Lise conservó su respeto por todo ser humano en un momento en que, por desgracia, muchos otros lo perdieron. Meitner fue víctima repetidamente de injusticias muy concretas e identificables. Con determinación y el apoyo de su familia, pudo superar las trabas sociales y legales que por ser mujer no le permitían estudiar y consecuentemente trabajar en lo que amaba, la investigación. Así, cuando inició su colaboración en un laboratorio químico de Berlín, no se le habilitó más que una sala en el sótano, dado que las mujeres no debían acceder al edificio. Sin embargo, estas dificultades no le impidieron seguir adelante, tal como queda atestiguado por sus importantes descubrimientos. En cambio, frente a la persecución racial a la que fue sometida por sus orígenes judíos, no tuvo más alternativa que la de huir, dejando atrás su puesto de trabajo en Berlín, sus colegas, amigos y pertenencias.

Con ello, también perdió el tren de sus proyectos de investigación, lo que afectó a su carrera y a su prestigio profesional. Ser mujer y de origen judío resultaron dos pesados fardos que influyeron, por ejemplo, en las delibera~iones para decidir su candidatura al premio Nobel de Química por el descubrimiento de la fisión nuclear. Injustamente, quedó descartada, mientras que su compañero de laboratorio, el químico alemán Otto Hahn, se acaparó todo el mérito, a pesar de tratarse de un logro compartido. Se pudo resarcir de esta decepción al recibir, posteriormente, la medalla Max Planck -el máximo galardón que puede recibir un físico en Alemania- y también el premio Enrico Fermi en Estados Unidos. Asimismo, asistió a la inauguración en 1959 – en Berlín, cerca del lago de Wannsee- del Instituto Hahn-Meitner para la Investigación Nuclear, auspiciado por Willy Brandt, entonces alcalde de Berlín ( esta institución sigue existiendo, y su nombre actual es el de Helmholtz Zentrum Berlin).

Otro reconocimiento postrero de sus importantes trabajos ha sido la instauración, desde el año 2000, del premio bianual Lise Meitner de Física Nuclear, concedido por la Sociedad Física Europea, y que reconoce los trabajos teóricos, experimentales y aplicados más destacados en esta área de estudio. No hay que olvidar el gran honor que supone para Meitner haber inspirado el nombre del elemento 109 de la tabla periódica por ser «la científica más importante del siglo», tal como argumentaron los sintetizadores de este elemento. Se trata de un elemento artificial, que se creó en 1982, y que desde 1997 se conoce como meitnerio (Mt). Es un reconocimiento que ha logrado Meitner, pero no Hahn. Según el físico inglés James Chadwick, la alianza entre Meitner y Hahn ha sido «una de las colaboraciones más fructíferas de la historia de la ciencia». También ha sido una de las asociaciones más largas, ya que se prolongó -con intermitencias- durante tres décadas y solo el ascenso del nazismo pudo interrumpirla. Meitner era física y Hahn químico, de modo que ambos aportaron estos conocimientos y habilidades complementarios para resolver algunos de los retos que se plantearon, entre los que destacó por encima de todos ellos el problema de la fisión nuclear.

Dominar los principios de la física en el caso de Meitner, así como ser un habilidoso químico experimental como lo era Hahn, fueron aspectos cruciales para resolver este puzle que se les resistió durante años. Además de la fisión nuclear, su asociación con Hahn también destacó por lograr aislar el elemento protactinio (Pa), con un tiempo de semivida corto. Fisión significa ruptura, escisión o división. Por fisión nuclear se entiende la escisión del núcleo atómico. Situado en el centro del átomo, el núcleo concentra casi toda su masa, y está compuesto por dos tipos de partículas: los protones, con carga eléctrica positiva, y los neutrones, que carecen de carga eléctrica.

Entre los elementos constituidos por un gran número de partículas nucleares se encuentra el uranio, que se caracteriza por tener 92 protones y puede presentarse con un número diverso de neutrones, estas variaciones de un mismo elemento según el número de neutrones constituyentes del núcleo son los llamados «isótopos», en este caso del uranio. Para su denominación se explicita precisamente el número másico (suma de los protones y neutrones), de talmanera que se habla de uranio-234, uranio-235 y uranio-238. El uranio es un elemento que a principios del siglo xx despertaba una gran curiosidad. Es muy inestable y su núcleo se descompone de forma espontánea, dando lugar a dos tipos de desintegración: la alfa ( correspondiente a la emisión de una partícula formada por dos protones y dos neutrones) y la beta ( que consiste en la emisión de un electrón). En la época de Meitner, el uranio era, de hecho, el elemento conocido con un mayor número atómico.

No se tenía noticia de que hubiera otros elementos con un mayor número de protones, de modo que ocupaba el final de la tabla periódica. Para muchos científicos, averiguar si efectivamente existían elementos con un número atómico mayor que el uranio tenía un gran interés. A estos hipotéticos elementos se los denominó «transuránicos». El propio Enrico Fermi realizó una serie de experimentos consistentes en bombardear este elemento con neutrones y constató que se producían lo que parecían ser elementos transuránicos y se desencadenaban una serie de reacciones difíciles de interpretar. Numerosos científicos, entre los que se contaban Meitner y Hahn, reprodltjeron los experimentos del bombardeo de Ineutrones para estudiar con detalle todos estos procesos. La tarea se prolongó durante años debido principalmente a que algunas ideas muy asentadas en el marco de la física y de la química de la época frenaban que el resultado de los experimentos se interpretara correctamente. Al final, Meitner y Hahn pudieron demostrar que el bombardeo causaba la fragmentación del núcleo de uranio en dos partes.

En aquella época, numerosos científicos de diferentes países realizaron descubrimientos cruciales acerca de la naturaleza del átomo que fueron encajando hasta conformar un paisaje teórico y experimental de enorme complejidad. Un nuevo paradigma en la comprensión de la estructura de la materia en el que destacan figuras señeras de la física del siglo xx como el neozelandés Ernest Rutherford, la pareja formada por los franceses Irene Curie y Frédéric Joliot, el estadounidense Ernest Lawrence o el italiano Enrico Fermi. Quizá el aspecto más valioso al que contribuyó el descubrimiento de la fisión es el aprovechamiento de la cantidad de energía que se encuentra contenida dentro de cada núcleo, y que se manifiesta cuando se produce su desintegración. Tras la escisión del núcleo, el uranio deja de serlo como tal para transforn1arse en elementos quínúcos diferentes, más ligeros, como pueden ser el kriptón o el bario.

Tal como demostró Meitner, la energía liberada en la desintegración, es decir, la energía potencialmente contenida en el núcleo, podía calcularse a partir de la equivalencia entre materia y energía descubierta por Albert Einstein en su teoría de la relatividad. Como la suma de las masas de todos los productos de la desintegración es ligeramente inferior a la masa del átomo primigenio, siguiendo a Einstein, se concluye que la diferencia en masa se ha transformado y liberado en forma de energía. La energía que proporciona la escisión de un solo núcleo puede parecer ínfima en términos absolutos, pero cuando es el elemento uranio el que se desintegra, se emiten también neutrones. Estos neutrones, a su vez, pueden convertirse en los causantes de nuevas fisiones. La energía procedente de estas reacciones de fisión en cadena se conoce como «energía nuclear».

Leó Szilárd y Enrico Fermi fueron los que hallaron el proceso conocido como «reacción en cadena». La fisión, pues, supone desatar la potencia contenida en el interior del átomo. Entender su estructura, interacciones y mecanismos involucrados es fundamental para controlar y aprovechar este poder. La fisión nuclear ha quedado históricamente ligada a una fecha: el 6 de agosto de 1945, cuando el bombardero Enola Gay despegó de las islas Marianas para arrojar, unas seis horas más tarde, la bomba nuclear que arrasó la ciudad japonesa de Hiroshima. «Little Boy» -así se bautizó a esa bomba nuclear- desencadenó una energía de un poder destructor muy superior al de cualquier otra arma inventada por el ser humano hasta ese momento. Lise nunca quiso involucrarse en el desarrollo de la bomba a pesar de que se le ofreció la posibilidad de participar en el Proyecto Manhattan desarrollado por Estados Unidos.

Años más tarde Meitner se comprometió con varias iniciativas relacionadas con el uso pacífico de la energía nuclear, y también aceptó servir con este mismo fin para la Agencia Internacional de Energía Atómica de la Organización de las Naciones Unidas. Desde la década de 1950, surgieron numerosas iniciativas para tratar de explotar comercialmente la energía nuclear, lo que dio lugar a las primeras centrales nucleares destinadas a la producción de electricidad. Meitner, que había sido la primera mujer en lograr un doctorado en ciencias de la Universidad de Viena -todo un acontecimiento para una universidad con quinientos años de historia- , también fue capaz de grarjearse el respeto y la amistad de científicos como Max Planck, Albert Einstein o Ludwig Boltzmann. Para Einstein, Meitner era «nuestra Mari e Curie». Gran polemista, mantuvo intensos debates sobre física cuántica con sus principales protagonistas, como Niels Bohr o Werner Heisenberg, en encuentros de tipo científico, como las conferencias Solvay.

Este clima de confianza se quebró tras la irrupción del nazismo. Meitner reprochó a los físicos de origen alemán como Hahn o Heisenberg el hecho de que durante la época nacionalsocialista hubieran mirado a otro lado y no mostraran el menor remordinüento por lo que los dirigentes alemanes estaban haciendo. A pesar de que tras la Segunda Guerra Mundial en varias ocasiones tuvo ocasión de regresar a Alemania y recuperar su puesto laboral, rechazó esta posibilidad porque no podía volver a trabajar con científicos que habían contribuido -o por lo menos tolerado- al horror nazi. Tal como explicó ella misma, los «escrúpulos morales» le impidieron regresar. Cuando tuvo noticias de los campos de concentración de Buchenwald y de Bergen-Belsen, escribió a Hahn que «se debería obligar a personas como Heisenberg a que miraran estos campos y a su gente torturada, y a millones como él».

Para Meitner, los alemanes no podían escudarse en la ignorancia porque «vosotros no quisisteis ver, era demasiado perturbador». Meitner es un referente científico y moral, y una persona que sintió una irrefrenable vocación científica, tal como expuso en una conferencia ante la Unesco en 1953: La ciencia hace que la gente busque desinteresadamente la verdad y la objetividad, enseña a la gente a aceptar la realidad, con maravilla y admiración, sin mencionar además el profundo asombro y alegría que el orden natural de las cosas reporta al verdadero científico.

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  • Introducción
    Capítulo 1 Un Paseo Por La Nieve
    Capítulo 2 La Radiactividad
    Capítulo 3 El Descubrimiento De Elementos Radiactivos
    Capítulo 4 La Fisión Nuclear
    Capítulo S La Reacción En Cadena
    Lecturas Recomendadas
    Índice
  • Citar Libro

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