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Alla scoperta della Radioattività.
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La scoperta della Radioattività
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Wilhelm Conrad Röntgen
Il fisico tedesco Röntgen nel 1895 scopre i Raggi X; ovvero la radiazione elettromagnetica nello spettro elettromagnetico con lunghezza d'onda tra i 10 nanometri e 1 picometro. -
Antoine Henri Becquerel
Il fisco francese Becquerel nel 1896 scoprì, mentre studiava la fosforescenza dei sali di Uranio, quella che sarà poi definita radioattività. Incoraggiato da colleghi, Becquerel decise di determinare se il fenomeno avesse la stessa natura dei raggi X. In uno dei suoi esperimenti, il fisico impressionò una lastra fotografica senza esporla alla luce solare bensì all'uranio. Becquerel dedusse che l'uranio emettesse raggi senza la necessità di un eccitazione da parte dei raggi solari. -
Joseph John Thomson |
Il fisico britannico nel 1897 espone la tesi che afferma che i Raggi catodici sono composti da “corpuscoli” di carica elettrica negativa. Questi corpuscoli verrano successivamente denominati Elettroni.
Thomson, a differenza dei suoi predecessori, comprese che l’elettrone è una particella subatomica ( la prima mai scoperta). -
Maria Sklodowska/ Curie
Nel 1898 la fisica polacca Marie Curie e il fisico francese Pierre Curie, selezionando e analizzando l'Uraninite della Repubblica Ceca, si rendono conto che alcuni campioni di uraninite emetto maggiori radiazioni di quante un campione di puro radio potessero emettere. Così scoprirono due nuovi elementi radioattivi: il Radio e il Polonio. -
Ernest Rutherford |
Il fisico e chimico neozelandese nel 1898 ottiene la cattedra di Fisica alla McGill University in Canada. In questo periodo ipotizzò e dimostrò come la Radioattività non fosse altro che la spontanea trasmutazione degli atomi. Egli nei suoi studi osservò che il tempo necessario al Decadimento ( tempo di dimezzazione) di metà di un campione radioattivo era una costante invariante qualsiasi fosse stato il campione. -
Joseph John Thomson ||
Il fisico britannico nel 1903 pubblica un articolo sul “Natura” sul rapporto delle sorgenti naturali curative e la radioattività.
Egli infatti riporta di aver rilevato bassi livelli di radioattività, nelle sorgenti che si credeva avessero poteri curativi.
Questa affermazione fu l’innesco per l’utilizzo incondizionato del materiale radioattivo nel campo medico. -
Frederick Soddy |
Il fisico britannico torna in patria dagli Stati Uniti nel 1911. In questo periodo aveva collaborato con il fisico neozelandese Ernest Rutherford, e tornato in patria stila la legge di Soddy, successivamente rinominata legge di “filiazione” o “ spostamento”.
Nella sua legge dello spostamento radioattivo Soddy afferma che ogni trasformazione di un elemento in cui viene emessa una particella α abbassa di 4 il valore del suo peso atomico e di 2 quello del numero atomico. -
Joseph John Thomson. |||
Il fisico britannico nel 1912 inventa il primo “spettrografo di massa”.
Esso è uno strumento che consente di determinare il rapporto tra la massa e la carica elettrica degli ioni.
La conferma della teoria di Soddy sull’esistenza degli Isotopi nel 1913, grazie all’utilizzo del congegno, ne constatò l’importanza nell’applicazione pratica. -
Frederick Soddy ||
Il fisico e chimico britannico ipotizzò nel 1913 l'esistenza di elementi chimici con medesimo numero atomico e stesse proprietà chimiche, ma peso atomico e massa differenti. Questi elementi saranno poi definiti da egli stesso Isotopi in quanto occupavano lo stesso posto dei loro elementi di base nella tavola periodica. -
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La Grande Guerra
Nella Grande Guerra la radioattività riscuoterà un grandissimo successo in campo medico. I Raggi X sono il protagonista principale, essi saranno utilizzati da specializzati reparti mobili della Croce Rossa per prevenire l’utilizzo di operazioni chirurgiche eccessivamente invadenti a discapito dei soldati. -
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Francis William Aston
Il fisico britannico tra il 1915 e il 1925 perfezionò il cosiddetto “ Spettrografo di Massa”.Nel 1919 applicò il metodo della Focalizzazione Elettromagnetica allo spettrometro di massa, migliorandolo, cosa che permise di fare un censimento degli isotopi ancor più preciso portandolo rapidamente ad identificare 212 isotopi naturali su 287 esistenti. Arrivato agli elementi da poco scoperti, tra cui il Polonio, coniò il termine Radionuclidi, letteralmente isotopi naturalmente radioattivi. -
Ernest Rutherford ||
Il fisico e chimico neozelandese nel 1919 ottenne per primo la trasmutazione di un elemento chimico in un altro. L’elemento in impiegato fu l'azoto che mutò in un isotopo dell'ossigeno, mediante la reazione nucleare. -
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L'epoca in cui la radioattività era una medicina e una "moda".
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L’interesse per la fissione nucleare
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Ernest Walton & John Cockcroft. Il generatore Cockcroft-Walton
Nel 1932 i due fisici ( irlandese e britannico) realizzano la prima fissione atomica artificiale nella storia. Essi fecero scontrare contro il nucleo di un atomo di Litio^-7 protoni, ne risultò una scissione del nucleo in due nuclei di Elio ( o particelle α).
I fisici accelerarono i protoni artificialmente mediante l’invenzione di un apposito macchinario: il generatore Cockcroft-Walton ( farà conseguire ai due fisici il premio Nobel del 1951). -
Gilbert Newton Lewis
Nel 1933 il chimico statunitense isolò l’acqua Pesante dall’acqua normale attraverso l’elettrolisi.
L’acqua Pesante è uno tra i due moderatori utilizzati nel nocciolo delle centrali nucleari. L’acqua Pesante presenta una formula minima simile a quella dell’acqua, anche se contiene una percentuale elevata dell’isotopo dell’idrogeno deuterio. Essa in natura non è radioattiva, a differenza di quella prodotta artificialmente, che è “arricchita” in deuterio, ciò intensifica i legami H-O. -
Ida Noddack
Nel 1934 la fisica e chimica tedesca propone, sul “Natura”, la prima ipotesi di fissione nucleare. Nel suo articolo Noddack, partendo da un analisi critica sugli esperimenti di Fermi, afferma che, anziché elementi transuranici, si potevano e si erano andati a formare elementi della parte centrale della tavola periodica. -
I ragazzi di “Panisperna”. Le proprietà dei neutroni lenti
Nel 1934 il team di fisici italiani, tra cui Enrico Fermi, realizzano la prima fissione nucleare artificiale di un nucleo di Uranio.
I fisici bombardarono il nucleo di Uranio con neutroni e ne causarono la divisione. Il seguente rilascio di energia fu interpretato come la scoperta di nuovi eletti simili all’uranio. -
Otto Hahn & Fritz Strassmann.
Alla fine del 1938 i due chimici nucleari tedeschi dimostrarono sperimentalmente che un nucleo di Uranio-235 se assorbe un neutrone si spezza in due o più frammenti ( fissione del suddetto nucleo). -
Otto Robert Frisch & Lise Meitner
Nel 1939 i due fisici Austriaci scappati dalle leggi razziali, trattarono in un articolo del “Nature” la possibile teoria dietro i risultati dell’esperimento di Hahn. In questo articolo fu coniato il termine Fissione da Meitner, che successivamente verrà adottato per descrive il fenomeno ipotizzato da Noddack anni prima. Lisa Meitner fu la prima a rendersi conto dell’enorme quantità di energia rilasciata dal decadimento dell’Uranio in Bario, grazie alla formula di Einstein. -
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La Seconda Guerra Mondiale
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Il progetto “Manhattan”
Il progetto va considerato come una svolta rivoluzionaria e un “boost” per la scienza della radioattività. Furono riuniti sotto la guida degli Stati Uniti numerosi fisici e chimici Alleati e non.
Il loro obbiettivo era creare l’armamento definitivo, ciò che avrebbe fatto vincere la guerra agli Alleati. -
Il primo armamento di “distruzione di massa”
Nel 1945 nel poligono di Alamogordo nel “New Mexico” venne fatta detonare la figlia del progetto Manhattan: la prima “Bomba Atomica” della storia. Ordigno che sfruttava la fissione nucleare ( che si sarebbe innescata nel momento in cui la bomba avesse toccato mare o terra) per sprigionare una forza distruttiva molto maggiore delle bombe usate. L’elemento in questione era il Plutonio-239 che, dopo un innesco a implosione situato nella bomba, avrebbe rilasciato la sua forza distruttiva.
