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Para muestra, basta un neutrón

Por Armando Zandanel

Resulta indispensable relacionar los descubrimientos científicos con el contexto histórico y social en que se realizaron. La revisión de la historia permite valorizar los logros de hombres y mujeres, repasar sus métodos, reconocer los caminos en la apropiación del conocimiento.... Si ahondamos en la historia de la ciencia podremos percibir que, el aporte de las mujeres al desarrollo de la ciencia no ha sido reconocido y quizá compartan con el autor de estas líneas la obligación de rescatar esta cuestión del olvido. Si por ejemplo buscamos en la lista de premiados con un Nobel, apenas superan la decena los nombres de las mujeres científicas que recibieron esta distinción durante el siglo XX.

Una de ellas fue Marie Sklodowska, más conocida por el apellido de su esposo: Curie. La misma que por dos votos perdió la posibilidad de integrar la Academie de Sciences de París un año antes que le concedieran su segundo Nobel, lo que aconteció en 1911. La primera mujer en ser aceptada por esa academia (fundada en 1666) fue Yvonne Choquet-Bruhat en 1979 (Sus aportes se relacionan con la relatividad general y las ondas gravitacionales). Demasiados años para una casualidad. 

En una época donde desde la “tele” se resalta que “el que tiene plata hace lo que quiere” o que el triunfo y la fama dependen de “habilidades deportivas o de curvas y abdominales” subrayar valores como la perseverancia, la honestidad intelectual, el coraje, la vocación científica, etc. parece una utopía; sin embargo, la historia de la ciencia brinda la oportunidad en el aula, de recuperar, debatir y valorar producciones intelectuales y situaciones de vida. Historias de personas como Maria Winkelman Kirch, quien nunca fue admitida en la Academia de Ciencias de Berlín, ni fue contratada como astrónoma, a pesar de actuar como tal para dicha institución; de Rosalin Franklin, la gran olvidada en la historia del descubrimiento de la estructura del ADN, pero sin cuyas radiofotografías, tal descubrimiento habría sido prácticamente imposible, el de la genetista Elisabeth Schiemann, de gran convicciones éticas y morales que la hicieron oponerse al régimen nazi y nunca logró un puesto acorde a su capacidad, lo mismo que ocurrió con la matemática Emmy Noether, cuyas investigaciones crearon un cuerpo de principios que unificaron el álgebra, la geometría, la topología y la lógica situándola hoy como la creadora del álgebra moderna. Cabe mencionar que la alemana Elsa Neumann, primera mujer en recibir un doctorado de física en 1899, en la Universidad de Berlín, lo hizo con un permiso “especial” del Ministerio de Educación de Alemania.


Me gustaría rescatar del olvido a quien Einstein llamaba con cariño “nuestra Marie Curie”. Se trata de Lise Meitner (1878-1968), cuyos aportes al descubrimiento y explicación de la fisión nuclear fueron silenciados por la persecución racial, el miedo y el oportunismo…
Meitner tuvo un papel preponderante en la investigación nuclear, especialmente en el descubrimiento de la fisión del núcleo y que injustamente no se le reconoció con un Nobel su aporte al conocimiento humano. Sobre ella: persona, mujer e investigadora queremos hacer un esbozo de su historia.
En 1905, poco antes de doctorarse comenzó a trabajar con elementos radiactivos, aunque su trabajo doctoral consistió en demostrar que la fórmula de Maxwell para la conducción de la electricidad en un sólido heterogéneo también se aplica a la conducción de calor. A principios de su carrera Meitner publicaba sus artículos sólo con su apellido; un editor de la enciclopedia alemana Brockhaus, le pidió que escribiera un artículo sobre la radiactividad.  

Lise en su respuesta incluyó su nombre completo, lo que develó su que "no podría pensar en publicar un artículo escrito por una mujer".  Lise obtuvo la inspiración de un físico teórico llamado Ludwig Boltzmann que creía que los átomos eran divisibles. El suicidio de su mentor, sólo sirvió para reforzar su determinación de seguir con la física. Su sobrino Otto Frisch escribió que Boltzmann "le dio la visión de la física como una batalla por la verdad última”, una visión que nunca perdió.

Nacida y educada en Viena, Lise Meitner se trasladó a Berlín en 1907, a los veintiocho años, a pedido de Max Planck. Allí fue su ayudante y midió la longitud de onda de los rayos gamma. Sus comienzos en el Instituto Kaiser Wilhelm fueron difíciles, por ser mujer: fue obligada a trabajar en un taller de carpintería instalado en el sótano, ya que el supervisor del laboratorio no soportaba ver allí a una mujer compartiendo el trabajo cotidiano con hombres. Pese a esto, diez años más tarde su talento la ubica como primera mujer profesora de física en la universidad de Berlín.

Asociada con Otto Hahn descubre el protactinio en 1918. Este científico se convirtió por entonces en su más cercano colaborador y un amigo valioso. Eran un yin y el yang interdisciplinario: Hahn, el químico, Meitner, el físico. Hasta 1938 su cargo fue el de jefa del departamento de radiofísica; ella lideraba el equipo de investigación. Siguiendo evidencias encontradas por Marie Curie investigo la cuestión de si las partículas alfa sólo se absorben a su paso por la materia, o si también se dispersan.



Los resultados de su trabajo aportaron nuevos conocimientos de las partículas alfa y demuestran que los átomos son fuentes de intensas fuerzas eléctricas, además de nuevos procedimientos para experimentar en ese campo. Más tarde centra sus investigaciones sobre la emisión beta radiactiva, y entre 1920 y 1933, publica 69 trabajos.
El descubrimiento del neutrón por James Chadwick en 1932 impulsó una carrera entre los equipos de Enrico Fermi, Ernest Rutherforf, Irene Joliot-Curie y Lise Meitner (en Italia, Reino Unido, Francia y Alemania, respectivamente), para crear elementos más pesados que el uranio. A Lise le atraían especial mente los experimentos de Enrico Fermi y su grupo en Roma, quienes habían empezado a usar neutrones para bombardear elementos muy dispares de la tabla periódica. Verificó uno a uno, los resultados del grupo de Fermi. Era un trabajo que encajaba de pleno en sus intereses y capacidad experimental. Se encontraba en lo mejor de su carrera: no sólo era una de las primeras mujeres en la elite de la ciencia alemana, sino también una de las expertas nucleares de mayor prestigio. Para analizar en detalle los nuevos elementos "transuránicos", sin embargo, necesitaba la ayuda de un radio químico experto, allí se reitera su asociación con Otto Hahn. A finales de 1934, el equipo de Berlín informó de que los emisores beta observados por Fermi no se correspondían con ningún elemento conocido. Los experimentos de Meitner y Hahn, permitieron obtener una fisión con generación de energía y neutrones suplementarios. Fue Lise quién interpretó adecuadamente las observaciones y se percató de las implicancias.
Repasando los hechos: por sus raíces judías Meitner tuvo que huir del régimen nazi. Concreta su fuga de Alemania, en compañía de Dick Coster, físico holandés, que le proporciona el pase para cruzar la frontera con los Países Bajos, siendo acogida por Bohr en Copenhague. Después pasa a trabajar en el Instituto de Investigación Nobel de Física en Estocolmo, sin perder el contacto con la línea de investigación que compartía con Hahn a través de la correspondencia.
Siguiendo una sugerencia de Lise, Hahn bombardeó uranio con neutrones y encontró una extraña radioactividad que hacía pensar que en la reacción el uranio se había transformado en el elemento bario y en algo más, informándole a Lise por correspondencia. A fines de diciembre de 1938, Lise recibe una consulta de Hahn ¿Qué podía decir la física de los resultados de este experimento?
Miedo y oportunismo: a comienzos de febrero de 1939, sin mencionar los aportes de Lise, ni la ayuda de Fritz Strassman, Otto Hahn publica los descubrimientos como propios, resultantes de sus experimentos químicos.
Lise lo hace el 11 de febrero en la revista Nature, explicando que sucedía físicamente. El trabajo resulta del análisis de la pregunta que le hizo Hahn. Meitner convoca a su sobrino Otto Frisch a una reunión para cambiar impresiones sobre el contenido de la carta. Durante un paseo con esquís, bajo los bosques nevados, comentan el modelo de la gota líquida, que Gamov había lanzado años antes para explicar el comportamiento de los núcleos atómicos, y deducen que el bario radiactivo, no era un agregado para facilitar la separación de los isótopos, sino un producto de la propia reacción.
El núcleo se había fraccionado; para Meitner, si uno de los dos fragmentos era bario, el otro era kriptón, y esta división venía acompañada de la liberación de neutrones y de gran cantidad de energía, que se calcula mediante la famosa ecuación de equivalencia masa-energía de Albert Einstein (E = mc²). Al comparar la masa del núcleo original del uranio (92U) con la masa de los dos núcleos producidos, bario (56Ba) y kriptón (36Kr), la masa de los productos es menor que la original. El déficit de masa es aparente: en realidad la masa faltante se ha transformado en energía liberada en forma de calor y luz. Lise llamó al fenómeno: fisión nuclear, pensando en el término usado por los biólogos para referirse a la división de la célula, el cual proviene de la palabra latina que significa partir algo en dos.

La fisión nuclear es una reacción en la cual, al hacer incidir neutrones sobre un núcleo pesado, éste se divide en dos núcleos, liberando una gran cantidad de energía y emitiendo dos o tres neutrones (ver simulación). La ironía de la historia de Lise Meitner es que su compañero de laboratorio de treinta años, Otto Hahn, quien permaneció en Berlín durante el Tercer Reich, fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1944, por un descubrimiento que a todas luces le perteneció a ella. Era la rúbrica de tamaña injusticia. 

Algunos de sus logros fueron publicados por la revista Nature: Meitner, L. y Frisch, O La desintegración de uranio por neutrones: un nuevo tipo de reacción nuclear, en la revista Nature, vol. 143, No. 3615, pp 239-40. 11 de febrero 1939. La evidencia física de la división de pesados núcleos de bajo bombardeo de neutrones, en la revista Nature, vol. 143, N º 3616, p 276. 18 de febrero  1939. Halban Von, H.; Joliot, F., y Kowarski, L y Meitner L. Liberación de neutrones en la explosión nuclear de uranio, en la revista Nature, vol. 143, No. 3620, pp 470-1. 18 de marzo 1939

A pesar de haber sido una empedernida fumadora durante toda su vida, y de haber trabajado en radiactividad durante muchos años, Lise casi llegó a cumplir los noventa años, al morir en 1968.

El 29 de agosto de 1982, físicos del GSI, Laboratorio de Investigación de Iones Pesados de Darmstadt, obtuvieron e identificaron el elemento 109 mediante el bombardeo de un blanco de bismuto bombardeando con hierro. Si la energía de los dos núcleos es suficientemente alta, se superan las fuerzas repulsivas y se produce el proceso de fusión obteniéndose un elemento metálico, inestable y radioactivo.
Quince años después se decidió llamarlo Meitnerio (Mt), en honor a Lise. Un reconocimiento más a una hacedora de la Ciencia, que le otorga una morada permanente en la tabla periódica.
El isótopo más estable es el Mt-266, cuya vida media es de 3,4 milisegundos.

El avance de la ciencia y la tecnología enfrenta, actualmente, un desafío impostergable: contribuir a un desarrollo humano sustentable, equitativo e integral, en un marco de respeto por la igualdad de oportunidades de género, reconociendo la diversidad cultural y étnica, cuidado el medioambiente, fortaleciendo la democracia y propugnando la resolución de las necesidades de desarrollo (mejora de la calidad de vida de todas las personas) nacionales y regionales. Quienes tratamos de formar ciudadanos alfabetizados en ciencia y tecnología, y en lo posible despertar vocaciones que redunden en el aumento de los recursos humanos en ciencia y tecnología tenemos una ardua tarea por delante.

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