La mujer de la limpieza y los neutrones lentos
Después de la expectación creada por la anterior historia que dejaba en el aire los neutrones lentos y la mujer de la limpieza viene hoy el capítulo final. Va dedicado, con toda mi simpatía, a las mujeres de la limpieza. Disfrutadlo.
En primer lugar, os recuerdo que necesitamos dar mucha energía a las partículas cargadas (bien sea hidrógeno o partículas alfa) y tener mucha suerte para que impacten en algún núcleo del blanco e induzcan reacciones nucleares. Generalizando esta idea, parece intuitivo pensar que los neutrones lentos o térmicos deberían ser inútiles para provocar dichas reacciones. Pero no es así.
Veréis, la fuerza nuclear tiene un alcance muy pequeño. En cuanto un neutrón pase muy cerca del núcleo verá la fuerza (que recordemos es siempre atractiva independientemente de la carga) y lo atraerá con mucha intensidad. Pero el alcance es tan corto que es difícil que pase a la distancia idónea de alguno de ellos.
Si además va demasiado rápido, aunque la fuerza nuclear lo tenga a su alcance no tendrá tiempo para atraparlo. El neutrón rápido se escapará con facilidad. Sin embargo, si un neutrón es lento, podrá permanecer en las cercanías del núcleo más tiempo y habrá una mayor probabilidad de absorción y posterior reacción. Esta explicación la dio Hideki Yukawa el año 1935 y es tan elegante que lo que parece ahora intuitivo es precisamente lo contrario, o sea, que los neutrones lentos son más propicios para las reacciones nucleares.
Por otro lado, si un neutrón rápido alcanza un núcleo masivo pueden suceder dos cosas: o inducir una reacción nuclear o simplemente, rebotar igual que lo haría una pelota contra una pared. Los átomos masivos lo son tanto que el neutrón rebota con la misma energía que con la que llega y el núcleo masivo ni se entera. El neutrón incidente queda con la misma energía. No hemos conseguido nada salvo cambiar la dirección o sentido de dicho neutrón incidente.
Pero si un neutrón choca con un material formado por átomos ligeros, como el agua o la parafina, se verá frenado ya que parte de la energía se la cederá al núcleo con el que ha rebotado. Después de varios choques adquirirá la velocidad propia de la temperatura a la que está el material, de ahí que se llamen “neutrones térmicos”.
Pues bien, hagamos historia. Lo de los neutrones lentos y rápidos no se sabía por entonces. En cuanto se descubrieron los neutrones, a Enrico Fermi no se le escapó el detalle de utilizarlos como proyectiles para inducir reacciones nucleares. Dos físicos del equipo de Fermi, Emilio Segré y Eduardo Amoaldi encontraron que al bombardear aluminio con neutrones no sólo capturaba un neutrón, sino que al hacerlo se volvía radiactivo emitiendo rayos gamma. Así que detectando la radiación ya tenían resultados positivos. Fermi, encantado con ello, informó de ello en una reunión en Londres.
Segré pilló un catarro y Amoaldi no pudo repetir las observaciones originales. Los resultados eran totalmente erráticos. Fermi estaba muy molesto, pues podía ser que tuviera que retractarse de lo explicado en esa reunión. Bruno Pontecorvo y Amoaldi, se propusieron medir la eficacia de los neutrones utilizando un patrón de plata cuya emisión era más fácilmente medible.
Amoaldi explicaba que:
Había ciertas mesas de madera cerca de un espectroscopio en una habitación oscura que tenían propiedades milagrosas. En ellas la plata irradiada ganaba mucha más actividad que cuando era irradiada sobre otra mesa de mármol en la misma habitación.
Como los ayudantes tenían que corregir exámenes, Fermi, siempre impaciente, decidió continuar por su cuenta. Un día, sin motivo alguno, simplemente por probar, en vez de colocar una pieza de plomo delante del blanco puso parafina. El resultado fue espectacular. La actividad de la plata subió como la espuma, tanto que Segré pensó incluso que el contador se había estropeado, pero no era así.
Fermi fue a comer a su casa (que hacía siempre invariablemente con su mujer) y pensó durante toda la comida. Sabía perfectamente que la parafina estaba formada por átomos ligeros. Si dependía de la madera o del mármol entonces podía ser que los neutrones fueran frenados por los átomos ligeros de la parafina y que la madera también debía tener átomos ligeros. Probó con otros elementos ligeros corroborando los resultados. Incluso llevó todo el experimento al estanque del jardín (con agua y peces en el mismo) y comprobó, efectivamente, que la actividad de la plata aumentaba. El vapor de agua que emanaba del estanque tenía esos átomos ligeros que frenaban los neutrones. Por fin pudo respirar y hacer sus publicaciones.
Hans Bethe llegó a decir que el fenómeno del neutrón lento no se hubiera descubierto si no fuera porque Italia es rica en mármol, incluso para hacer las mesas de laboratorio o los suelos de la entrada. Eso se pensó mucho tiempo pero se da la circunstancia que el cuidador del laboratorio estaba vivo todavía en 2001 (centenario de Fermi). Este hombre recordaba que había una mujer de la limpieza llamada Cesarina Marani que después de haber limpiado el laboratorio y haber fregado el vestíbulo exterior dejaba los cubos de agua en aquella habitación debajo de una de aquellas mesas de madera.
Inmediatamente, al decir este detalle, los físicos se dieron cuenta que era el vapor de agua de esos cubos lo que había frenado los neutrones, lo que obligó a Fermi y ayudantes a hacer más pruebas y a encontrar la experiencia con los neutrones lentos y lo que abrió un nuevo capítulo en el campo de la física nuclear (que más tarde llevó a la bomba atómica). Está claro que las investigaciones se hubieran retrasado de no haber sido por esta circunstancia.
Esta buena mujer, si no el Nobel, merecería un monumento. Por lo menos, ha merecido ser la protagonista de nuestra historia de hoy, ¿no os parece?.
Fuentes:
“The making of the atomic bomb”, Richard Rhodes
“Eurekas y Euforias”, Walter Gratzer
“El Sol brilla luminoso”, Isaac Asimov
http://es.wikipedia.org/wiki/Parafina
http://historias_de_la_ciencia.lamevaweb.info/post/1052/38701 http://nobelprize.org/physics/laureates/1949/index.html http://nobelprize.org/physics/laureates/1959/index.html http://nobelprize.org/physics/laureates/1967/index.html
El día 27 de octubre de 2005 a las 12:25
Una historia cojonuda
El final, como el la historia de “Muy grandes hombres”, me deja un poco desazonado, con lo de la bomba.
Wittgenstein (lo sé, ando obsesionado últimamente) donó parte de su enorme fortuna a artistas sin recursos, y lo que quedaba se lo dió a su familia cuando decidió aislarse… pero también puso fondos (mucho dinero también) durante la primera guerra mundial para que los alemanes construyesen un tipo determinado de bomba (si quereis me informo un poco y lo cuento más largo). Este tipo de cosas me desarman un poco…
El día 27 de octubre de 2005 a las 12:32
Gracias, Maelmori.
No debe dejarte desazonado el hecho de hablar de la bomba atómica. Forma parte de la historia igual que el arco y las flechas o los aviones de combate.
Mejor vivir hoy y disfrutar de las historias. Piensa que las consecuencias de lo que hacían eran imprevisibles.
Salud!!
El día 27 de octubre de 2005 a las 12:42
Excelente desenlace de Nucleon Crest.
Para que luego digan que el personal de limpieza es el último eslabón en la cadena de una organización. A la señora en cuestión debería haberle dado al menos la tercera parte del importe que conlleva el Novell. :o)
El día 27 de octubre de 2005 a las 12:46
¡¡Dios mío!! Perdonadme, estoy demasiado dormido. Prometo escribir cien veces “Alfred Bernhard Nobel”.
El día 27 de octubre de 2005 a las 12:49
¡Estupenda historia! ¿O sea que Fermi nunca supo por qué sus mesas de madera eran “milagrosas”? Mira que después de esto, hablar de experimentos controlados… :-p
El día 27 de octubre de 2005 a las 13:12
AntonioT: me alegro que te haya gustado el desenlace de Nucleon Crest. De Nobel ya contaré su historia.
Luis F.: hay un montón de historias en las que un descontrol lleva a un descubrimiento. Uno muy curioso es el descubrimiento de Caronte (la luna de PLutón). Lo descubrieron porque se estropeó un scanner … pero ya la contaré.
Saludos
El día 27 de octubre de 2005 a las 13:46
¿Y no veían los cubos llenos de agua debajo de la mesa? Desde luegooooooo.
El día 27 de octubre de 2005 a las 14:04
“el descubrimiento de Caronte (la luna de Plutón)”
Suena bien. ¿Es el adelanto del primer capítulo de la nueva serie? ¿Cuándo empieza?
Es que yo me engancho con facilidad si la serie es buena, y las tuyas lo suelen ser. ;o)
El día 27 de octubre de 2005 a las 16:24
No sé, Ferre, si los vieron o no, igual no cayeron en aquel momento. Las cosas vistas desde nuestra perspectiva son mucho más sencillas.
AntonioT: leí hace muy poco lo de Caronte y el scanner y me sorprendió, pero tengo algunas otras preparadas que también tienen su punto curioso o gracioso.
Salud!!
El día 27 de octubre de 2005 a las 18:04
Has conseguido que me picara la curiosidad y me he enterado de lo del descubrimiento de Caronte, ¿¿serendipia??. La verdad es que también es curioso. Ya nos la contarás para que la sepan todos.
El día 27 de octubre de 2005 a las 18:51
Precisamente la leí del libro “Serendipia”. Lo es y clarísimamente.
Ya la explicaré …
El día 28 de octubre de 2005 a las 08:13
Mi homenaje va para la mujer de Fermi. !Pasarse toda la comida con ella pensando en neutrones¡ Y algo me dice que no fue no la primera ni la última vez.
El día 28 de octubre de 2005 a las 10:10
Hola, Medi.
La mujer de Fermi se llamaba Laura. Escribió buenos libros. Uno de ellos del que voy detrás hace tiempo está perdidodescatalogadonoencontrable y su título es “Atomos en mi familia”, donde explica su vida junto a su marido, aventuras y desventuras.
Está en inglés, pero yo lo busco en castellano. Si alguien lo encunetra que me lo diga. Es una joya.
Saludos
El día 28 de octubre de 2005 a las 10:26
Claramente, mereció la pena la espera. Muy entretenida la historia. Gracias, Omalaled.
El día 28 de octubre de 2005 a las 11:37
Muchas gracias, Remo.
¡Eh! que las tuyas tampoco desmerecen …
Saludos
El día 5 de noviembre de 2005 a las 10:46
Bonita historia, y para mi con moraleja:
nunca debemos pensar que todo esta controlado o que hay cosas mas importantes que otras.
El día 7 de noviembre de 2005 a las 10:14
Tremenda historia… AL final resulta que la humanidad avanza grácias a casualidades… bueno, no quiero restar importancia a los innumerables avances científicos que no son afectados por el azar.
Nelor
El día 7 de noviembre de 2005 a las 10:18
Muchísimos avances han sido gracias al azar y la casualidad, Nelor. Pero también hay que decir que es el azar en los estudiosos y los curiosos.
Y tienes razón, consumidor, un pequeño descontrol siempre existe y es por ello que hay gente muy crítica con los errores experimentales, cosa que a veces da pie a grandes avances.
Salud!
El día 19 de marzo de 2006 a las 18:30
Una pregunta de profano en la materia, ¿por qué ponían plomo entre el emisor de neutrones y la plata? ¿para que frenaran?
Me lo paso pipa navegndo por aquí
El día 19 de marzo de 2006 a las 21:28
Hola. Tixolo. El plomo frena mucho la radiación y se usa normalmente para protegerse de la misma. Si quieres parar radiaciones, ya sabes: plomo.
Me alegro que te lo pases pipa
Salud!