Lise Meitner era una química física atrapada en la agitación de la Segunda Guerra Mundial y luego de la Guerra Fría. Ayudó a observar y explicar la fisión nuclear, el origen de la bomba atómica, pero no quiso participar en el esfuerzo bélico para fabricarla.
Por Jacques Treiner, Universidad de la ciudad de París
El 16 de noviembre de 1945, la Academia Nobel concedió el Premio de Química a Otto Hahn, químico alemán, por el “descubrimiento de la fisión de los núcleos pesados”, descubrimiento realizado en diciembre de 1938 en Berlín. Este descubrimiento fue el primer paso hacia la creación de una reacción en cadena que podría conducir a la construcción de nuevas armas.
Este premio fue único en más de un sentido: 1) el premio fue otorgado 3 meses después del lanzamiento de una bomba sobre Hiroshima por parte de los estadounidenses; 2) fue otorgado para el año 1944, año en el que el Premio Nobel de Química no había sido entregado formalmente, porque Hitler había prohibido a los alemanes recibir el premio desde que un periodista alemán, pacifista y antinazi declarado, Karl von Ossietzky, recibió el Premio Nobel de la Paz en 1936; 3) en el momento de la concesión, la Academia Nobel no sabía oficialmente dónde se encontraba Otto Hahn, porque había sido arrestado por los aliados en julio de 1945, puesto bajo arresto domiciliario y mantenido en incomunicación con los principales líderes científicos de la bomba atómica alemana. proyecto, y 4) el Premio Nobel debería, como veremos, haber sido otorgado conjuntamente a Lise Meitner, con quien Hahn había trabajado durante más de 30 años en Berlín, y que había sido la inspiración para la serie de experimentos que condujeron al famoso descubrimiento a finales de 1938.
¿Una mujer en la universidad? De la tolerancia al reconocimiento
Lise Meitner nació en 1878 en Viena en el seno de una familia judía integrada en la sociedad vienesa. Atraída por las matemáticas y la física, se ve bloqueada en sus estudios por el hecho de que la escuela secundaria está prohibida a las niñas.
Pero en 1897, la universidad en Austria fue autorizada para mujeres, Lise Meitner terminó sola sus estudios secundarios y entró en la Universidad en 1901, donde se benefició de la enseñanza de Ludwig Boltzmann, uno de los más grandes físicos de la época. Defendió una tesis en 1906, se dedicó al estudio de la radiactividad, una rama incipiente, y decidió ir a Berlín, donde estaba Max Planck. Allí conoció al joven químico Otto Hahn, que también acababa de dedicarse a la radiactividad. Deciden trabajar juntos… pero ella debe aceptar entrar al edificio por la puerta trasera, ¡la entrada principal está reservada para los hombres! Convirtieron un almacén en una sala de experimentos, y no fue hasta 1909, año en que se legalizó la educación de las mujeres en Alemania, que se le permitió ingresar al departamento de química.
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Su estrecha colaboración, en particular en lo que respecta al estudio de la radiación beta (radiactividad por emisión de electrones), los sitúa rápidamente entre los mejores equipos internacionales de física nuclear. Lise Meitner, que recibió su primer sueldo como investigadora en 1912, obtuvo tanto reconocimiento que en 1917 se le encomendó la creación de un nuevo departamento de radiactividad en el Instituto de Física Kaiser Wilhelm: ¡una novedad para una mujer!
En el Berlín de los años 20: Hertha Sponer, Albert Einstein, Ingrid Franck, James Franck, Lise Meitner, Fritz Haber, Otto Hahn (delante) y Walter Grotrian, Wilhelm Westphal, Otto von Baeyer, Peter Pringsheim, Gustav Hertz (detrás).
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Reacciones nucleares inducidas
Se abrió una nueva era para la física nuclear con el descubrimiento del neutrón por James Chadwick en 1932 en Inglaterra.
Con el neutrón los físicos disponen de una nueva sonda del núcleo atómico. De hecho, como es eléctricamente neutro, puede acercarse al núcleo sin ser repelido. Incluso puede ser absorbido por el núcleo e inducir allí transformaciones mediante las cuales un elemento se transforma en otro, ¡un viejo sueño de los alquimistas!
Instituto Internacional de Física Solvay
Tres grupos se pusieron inmediatamente a trabajar: Fermi y un grupo de jóvenes físicos en Roma, los Joliot-Curie en París y Lise Meitner y Otto Hahn en Berlín. A lo largo de la década, bombardearon todos los núcleos de la tabla de Mendeleev con neutrones y trabajaron para identificar los núcleos resultantes. Pero nadie imagina, en un principio, que la absorción de un neutrón pueda romper en pedazos un núcleo atómico. El núcleo atómico, que permanece idéntico a sí mismo durante las transformaciones químicas más violentas, les parece irrompible. Pensemos: ¡un material del que 1 metro cúbico, si pudiéramos juntarlo, tendría una masa de 20 billones de toneladas!
Fisión nuclear
Entonces, ¿qué tiene de extraordinario la fisión? La fisión es el proceso por el cual un núcleo atómico grande se rompe en dos fragmentos de masa aproximadamente igual. Como los dos fragmentos en contacto contienen cargas eléctricas (protones), se repelen muy violentamente y luego distribuyen su energía, durante las colisiones, a la materia circundante, que la calienta. Así, una sola fisión libera 100 millones de veces más energía que cuando una masa equivalente participa en una combustión química.
Aparte de la fusión nuclear que ocurre en el corazón de las estrellas, la fisión constituye la fuente de calor más concentrada que existe. Permite producir electricidad (cuando las reacciones están controladas) o explosiones (cuando se desarrolla una reacción en cadena incontrolada). Como el descubrimiento se hizo justo en vísperas de la Segunda Guerra Mundial, la aplicación de la “bomba” fue la primera, lo que significa que el imaginario colectivo asocia nuclear y bomba, mientras que no asocia directamente metalurgia y masacres masivas. con cuchillos, ni la química y la destrucción de Dresde con bombas de fósforo.
Sin embargo, ya en 1934-35, los físicos tenían todos los elementos teóricos para predecir la fisión. De hecho, el núcleo se comporta como una gota de líquido cargada eléctricamente. Las cargas se repelen, pero la fuerza nuclear mantiene la estabilidad. En los núcleos más grandes, la carga eléctrica es suficiente para que el más mínimo movimiento, como la absorción de un neutrón, la rompa. Ésta es también la razón por la que no hay ningún núcleo estable en la Tierra más allá del uranio.
Lise Meitner y Otto Frisch explican las observaciones de Hahn
Esta explicación del límite de estabilidad de los núcleos pesados también se propondrá apenas unos días después del descubrimiento de la fisión del núcleo de uranio.
Fueron Lise Meitner y su sobrino Otto Frisch quienes comprendieron las observaciones obtenidas por Hahn en Berlín. Lise Meitner tuvo que huir de Alemania en julio de 1938, tras la anexión de Austria en marzo de 1938 por el régimen nazi, porque su nacionalidad austriaca ya no la protegía de la persecución antijudía. Se instaló en Suecia.
Pero tras su salida de Berlín, siguió en contacto epistolar con Hahn, hasta el punto de que decidieron reunirse discretamente en el Instituto Niels Bohr de Copenhague, el 13 de noviembre de 1938. Acordaron que Otto necesitaba retomar en Berlín una serie de de experimentos con uranio, porque los resultados que había obtenido hasta entonces seguían siendo incomprensibles.
Esta última serie de experimentos conducirá al descubrimiento de lo que Meitner y Frisch llamarán “fisión nuclear”, por analogía con la fisión del núcleo de una célula viva; en francés decimos “división celular”.
El artículo de Otto Hahn y F Strassman en The Natural Sciences de 1939.
las ciencias naturales
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Como ya no podían publicar juntos, debido al origen judío de Meitner, Hahn publicó por su parte en enero de 1939, en la revista Natürwissenschaften (n° 27), el artículo que le valdría el Premio Nobel de 1945, mientras que Meitner y Frisch publicaron por su parte, en febrero de 1939, en la revista Nature (n° 143), el artículo que explica la fisión : no hay duda de que debería haber compartido el premio.
Un premio para otro
En 1943, Lise Meitner se negó a unirse al grupo de físicos que iban a trabajar en Los Álamos en el Proyecto Manhattan:
“No participaré en ninguna actividad que involucre una bomba” (en “Lise Meitner, una vida en física”, de Ruth Levin Sime, publicado en 1996 por UC Press).
Por tanto, permaneció en Estocolmo hasta el final de la guerra.
Hahn y Meitner recibirían juntos, en 1966, el máximo honor de la Sociedad Estadounidense de Física, el Premio Fermi. Se les cita por “su investigación pionera en el estudio de la radiactividad natural y sus intensos estudios experimentales que culminaron con el descubrimiento de la fisión”. Ni Meitner ni la salud de Hahn les permitieron viajar a Washington (ambos tenían entonces más de 80 años).
La ceremonia tuvo lugar en Viena y Glenn Seaborg, entonces presidente de la Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos, hizo el viaje. Pero Meitner no pudo ir allí y fue Frisch quien llegó en su lugar. Meitner le escribió a Hahn que estaba feliz por él, pero que ella misma tenía sentimientos encontrados y al mismo tiempo sentía una “forma de placer”. “ ¿Por qué sólo una forma de placer? ? —le preguntó Hahn a Frisch. ¿Pensó que se fue de Berlín demasiado pronto? En absoluto, respondió Frisch, estaba agradecida a todos los que la habían ayudado a irse. Tenía sentimientos encontrados… debido a la bomba.
Max Perutz, CC BY
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El libro de referencia sobre Lise Meitner es “Lise Meitner, una vida en física”, de Ruth Levin Sime, publicado en 1996 por University of California Press.
Jacques Treiner, físico teórico, Universidad de la ciudad de París
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
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