III. �SE PUEDE PRODUCIR LA RADIACTIVIDAD?
UNO DE los eslabones de la cadena de descubrimientos del siglo XX, y que tuvo consecuencias muy importantes en el desarrollo de la ciencia, fue encontrar que la radiactividad, descubierta por Becquerel y los esposos Curie en la naturaleza, se pod�a producir en forma artificial.
LOS DESCUBRIDORES DE LA RADIACTIVIDAD ARTIFICIAL: JEAN FR�D�RIC E IRÈNE JOLIOT-CURIE
Jean Fr�d�ric Joliot fue el hijo menor de la familia Joliot; naci� en Par�s, Francia en 1900. En la universidad fue alumno de Paul Langevin, quien influy� mucho en �l. Al salir de la universidad, trabaj� en la industria; sin embargo, despu�s de realizar su servicio militar, pudo dedicarse a su verdadera vocaci�n: la ciencia. Langevin le ofreci� una beca, la cual Fr�d�ric acept� de inmediato, y fue as� como realiz� uno de sus m�s grandes anhelos: trabaj� de t�cnico de Marie Curie en el Instituto del Radio.
Irène Curie, primog�nita de los cient�ficos Pierre y Marie Curie, naci� en Par�s, Francia en 1897. Durante la primera Guerra Mundial, a los 17 a�os, ya ayudaba a su madre en los servicios radiol�gicos que proporcionaba �sta en los hospitales. Marie Curie pudo observar la capacidad de su hija mayor y, despu�s de la guerra, le dio la oportunidad de trabajar en el Instituto del Radio con ella: as� naci� una colaboraci�n muy estrecha entre madre e hija.
En 1926 se casaron Fr�d�ric Joliot e Ir�ne Curie. En 1931 Fr�d�ric logr� tener un puesto para realizar investigaci�n, lo que le permiti� continuar su trabajo, justo en el momento en que se le venc�a su beca en el Instituto del Radio.
El primer trabajo en colaboraci�n de Ir�ne y Fr�d�ric consisti� en la obtenci�n de una gran cantidad de polonio, uno de los elementos radiactivos descendientes del radio, acumulado en el transcurso de los a�os en el radio que el Instituto del Radio dispon�a gracias a Madame Curie. Utilizaron esta muestra en la preparaci�n de una muestra de polonio de gran pureza y de actividad espec�fica elevada, empleando todo el que extrajeron del radio.
La colaboraci�n cient�fica de Ir�ne y Fr�d�ric fue ampliamente conocida; sus nombres aparecieron en muchos art�culos de la Academia de Ciencias, y fueron conocidos en todo el mundo cient�fico como Fr�d�ric e Ir�ne Joliot-Curie.
Uno de los experimentos que realizaron los esposos Joliot-Curie (Fig. 20) en
esa �poca consisti� en utilizar su fuente de polonio, elemento emisor de part�culas
alfa. Bombardearon con part�culas alfa una l�mina delgada de aluminio y, para
determinar la interacci�n de estas part�culas con el aluminio, midieron la forma
en que variaba la intensidad de la radiaci�n en el otro lado de la hoja de aluminio.
Su sorpresa fue grande cuando encontraron que a�n despu�s de interrumpir el
bombardeo la placa de aluminio segu�a emitiendo radiaci�n; se dieron cuenta,
adem�s, de que la intensidad de la radiaci�n emitida por la placa de aluminio
disminu�a siguiendo la ley del decaimiento radiactivo encontrada por Rutherford
y Soddy, y que la vida media de este material radiactivo era muy corta. �Qu�
era lo que estaban observando? Los Joliot-Curie hab�an descubierto que la radiactividad
se puede producir artificialmente. En realidad, en este experimento hab�an encontrado
una pieza m�s del rompecabezas del panorama nuclear. Descubrieron que partiendo
del aluminio, que tiene 13 protones y 14 neutrones, terminaron con f�sforo-30
(15 protones y 15 neutrones).
Figura 20. Fr�d�ric e Irène Joliot-Curie con sus hijos Pierre y H�lène.
Pero el f�sforo presente en la naturaleza, est� constituido por una sola variedad at�mica, el f�sforo-31, con 15 protones y 16 neutrones. As� pues, hab�an descubierto el f�sforo-30, el cual es un is�topo artificial que no se presenta en la naturaleza. La raz�n por la que no lo encontraban era evidente: es radiactivo, con una vida media de solamente catorce d�as. Su radiactividad era la fuente de la continua radiaci�n de part�culas que los Joliot-Curie hab�an observado.
Los Joliot-Curie hab�an producido el primer caso de radiactividad artificial. De hecho, hab�an descubierto la radiactividad artificial al producir un is�topo radiactivo del f�sforo, que decae por emisi�n de una part�cula beta de carga el�ctrica positiva (b+). Lo que observaron fue la desintegraci�n del f�sforo-30.
As� fue como el fen�meno misterioso, que Pierre y Marie Curie hab�an observado sin poderlo modificar, fue producido artificialmente por su hija y su yerno por medio de una reacci�n nuclear en la que el n�cleo de un �tomo hab�a interactuado con una part�cula alfa. La Academia de Ciencias de Suecia dio el premio Nobel de Qu�mica a Fr�d�ric e Ir�ne Joliot-Curie por sus trabajos sobre la s�ntesis de elementos radiactivos, siendo �ste el tercer premio Nobel concedido a la familia.
La producci�n artificial de la radiactividad provoc� una serie de nuevos descubrimientos. Inmediatamente se hizo evidente que, adem�s de las part�culas utilizadas por los esposos Joliot-Curie, podr�a existir otro tipo de proyectiles para producir la radiactividad artificial con m�s ventajas que las part�culas alfa, que tienen cargas positivas y que son fuertemente repelidas por el n�cleo del �tomo. Uno de los descubrimientos m�s importantes fue el de Enrico Fermi, quien consider� la posibilidad de bombardear los n�cleos con neutrones, part�culas descubiertas en esa �poca por Chadwick, hecho que no s�lo enriqueci� el trabajo iniciado por los esposos Joliot-Curie, sino que sent� las bases de un fen�meno que cambiar�a completamente el concepto que se ten�a sobre el n�cleo del �tomo. Este fen�meno se conoce como fisi�n nuclear, y se volver� a hablar de �l posteriormente en este libro.
El descubrimiento de la radiactividad artificial permiti� ir llenando poco a poco los huecos que todav�a exist�an en la tabla peri�dica de los elementos.
As�, despu�s de casi 70 a�os de b�squeda infructuosa del elemento que Mendeleev
llam� ekamanganeso, los f�sicos italianos Perrier y Segre obtuvieron por primera
vez, en forma artificial, trazas de este elemento. Por ser el primer elemento
creado artificialmente se le dio el nombre de "tecnecio" originado en la palabra
griega que significa artificio, creaci�n (Fig. 21).
Figura 21. El primer elemento creado artificialmente fue un elemento radiactivo, el tecnecio, que llen� uno de los huecos de la tabla peri�dica de elementos.
