III. LA RADIACTIVIDAD ARTIFICIAL

SUILMA M. FERNÁNDEZ-VALVERDE SILVIA BULBULIAN

LOS DESCUBRIDORES: FRÉDERIC E IRÈNE JOLIOT CURIE.

JEAN FRÉDERIC, hijo menor de la familia Joliot, nació en París, Francia, el 19 de marzo de 1900. Era un niño bullicioso e impulsivo. Fue su padre un industrial francés, quien le transmitió el gusto por la caza, la pesca y las actividades al aire libre; su madre, enérgica y culta, le legó sus ideas republicanas. Era un alumno como muchos en la escuela secundaria, sobresaliente en gimnasia. No fue sino hasta el bachillerato cuando se interesó en la física y la química y construyo un pequeño laboratorio en el baño de su casa, el cual adornó con fotografías, entre las que destacaba la de los esposos Curie, pues Fréderic admiraba enormemente a Pierre Curie.

Ya en la universidad, en la Escuela de Física y Química, fue alumno de Paul Langevin, quien influyó notablemente en Fréderic, tanto en el dominio de la ciencia como en el de la política. Langevin apreciaba la mente lúcida de Fréderic y admiraba la claridad de su razonamiento. Siendo todavía estudiante, Fréderic se interesó por el desarrollo tecnológico. Egresó de la escuela en 1922 con el título de ingeniero. Sólo pudo trabajar seis semanas en la industria antes de incorporarse al servicio militar; no fue sino hasta que se reintegró a la vida civil cuando se reveló su verdadera vocación: la ciencia.

Tuvo la oportunidad de entrar en contacto con Langevin y de hacerlo partícipe de sus inquietudes científicas. Langevin le ofreció entonces una de las becas Rothschild. Aun cuando la beca implicaba una retribución económica menor a la que podía recibir en la industria, Fréderic la aceptó de inmediato. Poco después Langevin le comunicó que sería técnico de Marie Curie en el Instituto del Radio. Trabajar con ella fue, para Fréderic, la realización inesperada de su más grande anhelo.

Irène era la primogénita de Pierre y Marie Curie. Nació en París, Francia, en 1897. A la edad de 17 años ya ayudaba a su madre en los servicios radiológicos de los hospitales durante la primera Guerra Mundial, tarea muy dura, ya que desde temprana edad tuvo que enfrentarse a los horrores de la guerra. El hecho de trabajar con los rayos X sin la protección adecuada le originó, sin duda, los males que le aquejaron más tarde. Estas actividades le dieron la oportunidad a Marie Curie de observar el talento de su hija mayor. Después de la Guerra, Irène empezó a trabajar en 1919, en el Instituto del Radio con su madre; así nació la colaboración más estrecha que en el plano científico se haya dado en ese Instituto. Irène ideó un electroscopio de hojas de oro para medir la radiactividad (figura III.1). Más tarde se dedicó a la investigación básica y preparó su tesis sobre los rayos del polonio, tesis que sustentó en 1925.

Desde los veinte años, Irène Curie ya tenía la personalidad que la iba a caracterizar siempre. Serena y pensativa, contrastaba fuertemente al lado de Fréderic, elegante y simpático; no obstante, tenían en común sus ideas avanzadas y el gusto por los deportes al aire libre, la natación, los barcos de vela y esquiar.

Figura III.1. Electroscopio de hojas de oro. Las hojas divergen por repulsión eléctrica, debido a la carga de la barra; en caso de que las descargas sean iguales, y se atraen cuando las cargas son diferentes.

El matrimonio de Jean Fréderic e Irène, el 4 de octubre de 1926, asombró profundamente a sus amigos y conocidos. Transcurrió mucho tiempo antes de que se apagaran los rumores generados por esta boda. Diez años después Fréderic comentaba con amargura que no lo habían entendido y que su matrimonio con Irène no se debía al interés por su profesión. Fréderic había sentido además el rechazo de los científicos de París, por provenir de la Politécnica y esto no lo olvidó jamás.

En esta época, después de pasar sus exámenes de doctorado, Fréderic solicitó una plaza de tiempo completo en la universidad, la cual le fue negada. En 1930 el matrimonio tenía ya una hija, Helène. Posteriormente, en 1932 nacería Pierre y por lo tanto la beca Rothschild de que disponía Fréderic era insuficiente para sus necesidades económicas. Como sus oportunidades en el Instituto del Radio estaban bloqueadas a pesar de ser yerno de Marie Curie, Fréderic pensó seriamente en abandonar la ciencia. Fue entonces cuando inició sus clases de medidas eléctricas en la Escuela de Electricidad Industrial Charliat, pudiendo así continuar su trabajo científico. Marie Curie opinaba que su yerno era un hombre muy brillante, decía que "producía destellos".

Hasta el año de 1927 Irène y Fréderic habían trabajado en forma independiente y habían publicado una gran cantidad de estudios pero, ninguno de los dos se había afirmado cómo investigador.

INVESTIGACIONES EN EL INSTITUTO DEL RADIO

Los nuevos elementos, el polonio y el radio, habían despertado debido principalmente a una de sus principales características: emitir radiación ionizante. Marie Curie llamo radiactividad a esta propiedad de la materia.

El primer experimento en el que se mostró la transmutación de la materia fue en el año de 1919 en Inglaterra, por Rutherford, con partículas alfa provenientes de la desintegración radiactiva del polonio (véase el capítulo sobre la estructura del átomo). Rutherford bombardeó núcleos de nitrógeno con partículas alfa y encontró que, en esta reacción los núcleos de nitrógeno se transforman en núcleos de oxígeno. Rutherford mostró así que un elemento químico puede transformarse artificialmente en otro con propiedades físicas y químicas diferentes a las del original, lo cual sólo se había observado anteriormente en los elementos radiactivos naturales.

Irène y Fréderic utilizaron el radio separado por Marie (1.5 g de radio al cual se había acumulado polonio en el transcurso de los años). Su primer trabajo en colaboración consistió en la preparación de una muestra de polonio de gran pureza y de actividad específica elevada utilizando la técnica de electrólisis. [Se llama electrólisis a la producción de un cambio químico que se realiza haciendo pasar una carga eléctrica por ciertos líquidos conductores (electrolitos). La corriente se conduce por migración de iones. Los positivos, cationes, van al cátodo (electrodo negativo) y los negativos, aniones al ánodo (electrodo positivo).] Lograron obtener fuentes de 200 milicuries sobre superficies de 20 milímetros cuadrados y resumieron sus resultados en una nota a la Academia de Ciencias de Francia sobre el número de iones producidos por los rayos alfa del polonio.

A fines de 1930 los experimentos más comunes en física nuclear en Europa consistían en tomar dos sustancias, una radiactiva y otra inerte, ponerlas en contacto y estudiar los resultados. En principio, se podía deducir lo que pasaba cuando una partícula chocaba con un átomo de la sustancia bombardeada, pero en la práctica normalmente no era posible identificar a los productos de la reacción. Dos investigadores alemanes, Walter Bothe y Herbert Becker, bombardearon un fragmento de berilio con partículas alfa provenientes de una fuente de radio y comprobaron que se producía una radiación muy penetrante, capaz de atravesar 2 cm de plomo.

Muchos investigadores, entre ellos Fréderic e Irène, pensaron que se trataba de una nueva clase de radiación gamma. Con el propósito de esclarecer este problema, los esposos empezaron a trabajar, a principios de 1932, con la fuente de polonio que habían preparado, la cual tenía la ventaja sobre el muy utilizado radio, de emitir casi únicamente radiación alfa (figura III.2).

Figura III.2. Esquema del decaimiento del polonio 210.

EL NEUTRÓN

Los esposos Joliot observaron intrigados que cuando se exponía el boro o el berilio a la radiación alfa de su fuente de polonio detectaban las misteriosas radiaciones (o partículas) penetrantes. Más adelante decidieron colocar frente a estas radiaciones diversos elementos, en particular el más ligero de todos, el hidrógeno de la parafina, del celofán o del agua. Observaron con asombro que, por efecto de las radiaciones desconocidas, los átomos de hidrógeno salían despedidos a gran velocidad. Este trabajo se publicó el 18 de enero de 1932, en las Actas de la Academia de Ciencias de Francia El fenómeno que se describe se encuentra representado en la figura III.3 para el caso particular de una molécula de propano.

Figura III.3. Proyección de los átomos de hidrógeno, en una molécula de propano, por los neutrones producidos en la reacción nuclear.

James Chadwick (189-1974), del Laboratorio Cavendish de Cambridge, al leer el trabajo publicado por los científicos franceses intuyó de inmediato que esta nueva radiación comprendía no sólo radiación gamma sino una partícula aún no descubierta, el neutrón, que había sido propuesta teóricamente por su maestro Rutherford, pero en diez años no se había logrado probar su existencia. Aun cuando la participación de los esposos Joliot fue fundamental en el descubrimiento del neutrón, su desilusión fue muy grande al enterarse de cuán cerca habían estado de identificarlo. En efecto, el equipo de detección con que contaban en el Instituto del Radio no les hubiera permitido nunca llegar a ese hallazgo. Chadwick, en cambio, contaba con un detector asociado a un amplificador que le permitía seguir las partículas emitidas, y pudo así probar experimentalmente que la nueva radiación estaba constituida, de hecho, tanto por rayos gamma como por neutrones.

Fréderic e Irène Joliot habían estado muy cerca de descubrir el neutrón. Sin embargo, fue Chadwick quien pudo explicar el fenómeno observado por los esposos franceses y fue él también quien recibió el premio Nobel por el descubrimiento del neutrón. Se cuenta que Rutherford (187-1937) habría comentado "Sería mejor esperar un año antes de dar el premio a Chadwick. Me extrañaría mucho que los dos jóvenes franceses no hicieran ningún descubrimiento de aquí a entonces."

ELECTRONES POSITIVOS

En 1928 el físico Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984), en Cambridge, formuló su teoría cuántica relativista del electrón que tenía en cuenta su movimiento de rotación sobre sí mismo, como si fuera un trompo. Esta rotación se conoce con el nombre de spin. Esta teoría conducía a una ecuación con dos soluciones: una parte negativa y una parte positiva. La primera solución correspondía al electrón y Dirac pensó que la segunda correspondía al protón. No fue sino hasta 1931 que por una crítica de J. Robert Oppenheimer (1904-1967) se propuso la existencia del antielectrón o positrón.

Ese mismo año Fréderic desarrolló un nuevo modelo de cámara de Wilson de presión variable que podía situarse en un campo magnético. [La cámara de Wilson o cámara de niebla es una cámara con vapor de agua, en la cual, al aumentar el volumen de la cámara, se provoca una disminución de la temperatura y la condensación del vapor en forma de gotitas de niebla. En condiciones adecuadas la condensación de las gotitas se efectúa sobre los iones producidos por una radiación (el paso de una partícula a, un electrón o un protón, ioniza el gas que atraviesa, es decir, crea a lo largo de su recorrido un cierto número de pares de iones), las gotitas se forman sobre estos iones, y así se obtiene la trayectoria de las partículas cargadas visibles a simple vista, las cuales se pueden fotografiar. En la primavera de 1911, Wilson observó las trayectorias de los electrones creados al atravesar los rayos X su cámara.]

El 2 de agosto de 1932, Carl David Anderson (1905-) en una cámara de Wilson vertical construida por él y R. A. Millikan, observó una trayectoria de carga positiva, la cual no correspondía a ninguna de las partículas conocidas hasta entonces. No podía tratarse de un protón a causa de la longitud de la huella y por el hecho de que había atravesado seis milímetros de plomo (véase el capítulo I sobre las propiedades de las partículas). Por sus observaciones experimentales dedujo que tenía una masa comparable a la del electrón y le dio el nombre de electrón positivo o positrón, lo que le valió, en 1936, el premio Nobel. La existencia del positrón demostró corresponder a la segunda solución a la ecuación de Dirac mencionada anteriormente.

En tanto, Fréderic realizaba nuevas pruebas sobre la emisión de neutrones. Fréderic e Irène se preguntaban sobre la reacción implicada en el caso del aluminio, estudiada por Bothe y Becker. Entre diferentes hipótesis, especularon con la posibilidad de una reacción.

²⁷Al + a ñ ³⁰P + n

El ³⁰P sería un isótopo aún desconocido del fósforo, hipótesis que les planteaba dificultades, ya que para ellos, como para todos los físicos de la época, el núcleo final resultante sólo podía ser un núcleo estable:

A partir de las observaciones que hicieron en la cámara de Wilson, Fréderic e Irène habían señalado "ciertas trayectorias desviadas en sentido contrario por el campo magnético", que ellos explicaron como cierto número de electrones de energía cuántica elevada que se dirigía hacia la fuente. Después del descubrimiento del positrón por Anderson, esta observación quedaba explicada: se trataba de los electrones positivos que debían ser producidos por la radiación g.

Fredéric e Irène Joliot establecieron que los rayos g energéticos de los elementos naturales se materializaban, es decir, producían un par e⁺e^- (positrón-electrón). Confirmaron que esta materialización sólo aparece en el caso de energías gamma superiores a 1.02 MeV, lo que corresponde a la masa del par e⁺e^- , y finalmente pudieron, observar, en la cámara de Wilson, el par positrón-electron.

EL DESCUBRIMIENTO DE LA RADIACTlVIDAD ARTIFICIAL.

Continuando con esta línea de investigación, y realizando los experimentos con el equipo mostrado en la figura III.4, Irène y Fréderic irradiaron aluminio con las partículas alfa de su fuente de polonio y observaron que producía una radiación muy penetrante y de vida larga que no se podía explicar con los conocimientos de entonces. Se la detectaba aún después de suprimir la fuente emisora de partículas alfa y su intensidad disminuía siguiendo una ley exponencial. Habían realizado uno de los descubrimientos más importantes en la ciencia: el de la radiactividad artificial.

En efecto, la radiación alfa transforma al aluminio en un isótopo del fósforo, el fósforo 30. Este isótopo radiactivo a su vez se desintegra y forma silicio. La reacción se puede expresar de la siguiente manera:

La pareja determinó si se había creado fósforo en la hoja de aluminio. El trabajo era bastante difícil, ya que el nuevo elemento tenía una vida media breve, de tan sólo cinco minutos, por lo que necesitaban separar rápidamente el fósforo y el aluminio para poder identificar al nuevo núcleo radiactivo. Esto lo consiguieron con el método esquematizado en la figura III.5.

Figura III.4. Diagrama del equipo utilizado en el descubrimiento de la radioactividad artificial. (a) muestra de Po. (b) cámara de vidrio con CO2. (c) ventana de Al (d) deetector de radiaciones.

Figura III.5. Producción de isótopos radiactivos por irradiaciones con neutrones. El núcleo X captura un neutrón (n) para dar un núcleo compuesto. * el cual es a su vez se desintegra para dar un isótopo radiactivo.

El entusiasmo de Fréderic por este descubrimiento fue tal que empezó a saltar y correr en el laboratorio diciéndole a su colaborador Gentner: "Para el neutrón llegamos tarde, para el positrón llegamos demasiado tarde, pero esta vez llegamos a tiempo."

Llamaron a Marie Curie, quien llegó rápidamente acompañada de Langevin. Y, con el fin de verificar por sí misma el descubrimiento, tomó entre sus manos el tubo con el aluminio recién irradiado con las partículas a y lo colocó frente a su detector Geiger, que empezó a emitir señales indicando presencia de radiactividad por el ³⁰P producido artificialmente.

El fenómeno misterioso que Pierre y Marie observaron sin poderlo modificar fue inducido por sus hijos, facilitando con ello su estudio. Antes de morir, Marie Curie alcanzó a ver que la obra que ella y Pierre Curie habían realizado con tanto ahínco era coronada por el éxito: el descubrimiento de la radiactividad artificial realizado por su hija Irène y su yerno Fréderic.

EL PREMIO NOBEL

La Academia de Ciencias de Suecia le otorgó el premio Nobel de química a Fréderic e Irène Joliot-Curie el 12 de diciembre de 1935 por sus trabajos sobre la síntesis de elementos radiactivos. Fue el tercer premio Nobel concedido a la familia.

El día en que se anunció oficialmente la concesión del premio Nobel a los Joliot-Curie, Irène, que no había olvidado la invasión de periodistas cuando premiaron a sus padres, se refugió en el mercado con su esposo, donde compró un mantel de plástico para su casa.

El matrimonio Joliot-Curie se volvió entonces tan popular en Francia como lo era anteriormente el matrimonio Curie; el rector de La Sorbona ofreció una gran cena en su honor. Marie Curie ya no se encontraba entre los presentes, pero la madre de Fréderic todavía asistió a este evento.

El dinero del premio Nobel les permitió mudarse del centro de París e instalarse en Sceaux, un suburbio Parisino, allí recibían a sus amigos los domingos por la tarde. Hacían reuniones sociales informales en las que acostumbraban jugar tenis, baraja, oír música, leer poemas, etc. A pesar de todas estas actividades, Irène anteponía sus obligaciones para con sus hijos sobre todas las otras; un día Fréderic comentó que el descubrimiento de la cámara de Wilson le parecía lo más grandioso del mundo, ya que permitía a los investigadores de esa época observar las trayectorias de las radiaciones emitidas por las fuentes radiactivas. Irène le contestó que ella estaría de acuerdo con él si no existiera la experiencia de la maternidad. No fue sino después de haber sido galardonados con el premio Nobel cuando Fréderic Joliot fue nombrado profesor en el Colegio de Francia e Irène profesora de la Universidad de París.

Mientras Fréderic debía trabajar en nuevos laboratorios, Irène continuaba en el Instituto del Radio. Es en esta época en la que la colaboración de los esposos se hizo menos estrecha. En 1936 Irène fue nombrada subsecretaria de Estado de la Investigación Científica. Aceptó este cargo para apoyar la investigación y demostrar la capacidad de la mujer para desarrollar este tipo de trabajos, y a que desde pequeña se había percatado de que los prejuicios de su época no permitían que las mujeres ocuparan el lugar que les correspondía en la sociedad. Por ejemplo, su madre Marie Curie, no logró ingresar a la Academia de Ciencias de Francia, a pesar de haber sido galardonada dos veces con el premio Nobel.

LOS NEUTRONES, COMO PROYECTlLES PARA EL URANIO Y EL TORIO

En el medio científico existía gran competencia entre los radioquímicos para descubrir nuevos elementos irradiando, principalmente con neutrones, elementos conocidos como el uranio y el torio, técnica que desde 1934 había utilizado Enrico Fermi para producir isótopos radiactivos (figura III.5).

En 1937 Irène Joliot-Curie en colaboración con Savitch, bombardeaba torio y uranio con neutrones para obtener elementos más pesados; observó que uno de los elementos obtenidos tenía las propiedades del lantano. Fréderic, Irène y Savitch discutieron largamente este resultado insólito, trataron de explicarlo como producido por el rompimiento del elemento irradiado en dos fracciones, pero después de muchas discusiones desecharon esta hipótesis y publicaron únicamente que habían encontrado un elemento radiactivo que se podía separar junto con el lantano al usar éste como portador. [Los portadores son elementos químicos que poseen las mismas propiedades que los átomos radiactivos que se desean separar, por lo que al utilizar lantano el elemento separado debería ser el mismo, o un elemento con propiedades químicas similares.]

Las controversias y las discusiones que tuvieron los Joliot-Curie con Lise Meitner, excelente radioquímica, y con Otto Hahn, fueron conocidas por todo el medio científico. En particular Lise Meitner los criticaba porque en experimentos semejantes obtenían resultados diferentes de los del grupo francés. En 1938 Fréderic se encontró con Otto Hahn en un congreso en Roma y le hizo saber que no creía que las medidas realizadas en Francia estuviesen bien hechas. Sin embargo, para confirmar sus propios resultados Otto Hahn repitió los experimentos en compañía de Strassmann, pero en esta ocasión sin la ayuda de Lise, que ya se encontraba refugiada en Suecia. En un principio, los científicos del grupo de Otto Hahn pensaban que el elemento separado por los Joliot-Curie era radio, pero se dieron cuenta de que utilizando bario como portador, elemento dos veces más ligero que el uranio, encontraban que el elemento radiactivo separado no se distinguía químicamente del bario. Verificando la técnica utilizada por Irène y Savitch, encontraron efectivamente lantano en la mezcla.

LA FISIÓN NUCLEAR

Los experimentos realizados y sus resultados fueron interpretados brillantemente por el grupo dirigido por Otto Hahn. Concluyeron que el uranio, al ser bombardeado con neutrones, se partía en dos y producía elementos más ligeros. Habían descubierto algo inconcebible según los conocimientos de esa época: el fenómeno de la fisión, el rompimiento del núcleo del átomo en fragmentos.

El artículo publicado por el grupo de Otto Hahn el 6 de enero de 1939 llegó a manos de Fréderic unos diez días después. Resulta fácil imaginar la nueva desilusión de los científicos franceses al saber que la idea que habían desechado era la respuesta a sus experimentos.

Dejando a un lado todas sus actividades, Fréderic se dedicó de inmediato a investigar el fenómeno recién descubierto de la fisión nuclear, en el que los neutrones al penetrar en el núcleo del uranio pueden fisionarlo en partes, formando así isótopos de elementos diferentes al uranio, llamados productos de fisión. En pocos días llegó a dos conclusiones de primordial importancia: en primer lugar, que cada fisión nuclear debería liberar una cantidad de energía considerable y, en segundo lugar, que junto con los productos de fisión, tales como el bario o el lantano, con menos neutrones que el átomo de uranio original debería emitirse uno o varios neutrones en cada fisión. Con el propósito de comprobar estas hipótesis, Fréderic formó un grupo de trabajo en el Colegio de Francia con Hans Halban y Low Kowarski para dedicarse íntegramente al estudio de la fisión nuclear. Estos investigadores supusieron que el conjunto de neutrones formados en la fisión es análogo a una población humana. Hay numerosos individuos que nacen, crecen y mueren sin haber tenido descendencia. Consideraron que éste es el caso de los neutrones que no producen fisión y que sólo son absorbidos por la materia; para que la población de neutrones en el material fisionable se mantenga constante, cada fisión debe dar origen a más de un descendiente.

Joliot, Halban y Kowarski evaluaron la rapidez de natalidad de los neutrones, es decir, el número de neutrones emitidos por cada fisión que, consideraron, debería ser entre dos y cuatro. Ahora sabemos que ese número es más reducido: en cada fisión se liberan de dos a tres neutrones. Sus resultados mostraron la posibilidad de que los neutrones generados en la reacción de fisión pudieran producir más fisiones y dar origen a más neutrones y así sucesivamente, haciendo posible la generación de reacciones en cadena. También señalaron el posible uso de la fisión para producir energía útil para la vida cotidiana y la industria pero, además, evidenciaron el peligro que representaba como arma bélica.

Así, el grupo formado por Joliot llegó a una nueva etapa en su trabajo. Después de la verificación del fenómeno de la fisión, del descubrimiento de la producción de neutrones, de la medición del número de neutrones por fisión, estudiaron la energía aprovechable producida por las reacciones de fisión nuclear en cadena. En esta nueva etapa, el grupo del Colegio de Francia competía en una carrera científica en la que participaban los países más poderosos de esa época, Gran Bretaña, Alemania y, después, Estados Unidos.

LA REACCIÓN EN CADENA

Después de muchos estudios llegaron a la conclusión de que podrían mantener una reacción en cadena de forma constante utilizando uranio enriquecido en uranio-235 o bien uranio natural (figura III.6). Para hacer funcionar un reactor nuclear con uranio natural era necesario contar con un material que les permitiera frenar los neutrones producidos a velocidades bajas, ya que sólo éstos son útiles en la fisión en cadena. Consideraron que el agua pesada era el material adecuado para moderar la velocidad de estos neutrones. Afortunadamente existía en Noruega una sociedad industrial que había utilizado agua pesada en sus procesos y todavía le quedaba cierta cantidad. Ya en plena segunda Guerra Mundial, y debido a la importancia que el agua pesada tenía en la creación de los reactores, Fréderic logró después de muchas vicisitudes que llegaran muy discretamente a París, el 16 de marzo de 1940, 92 kilogramos de agua pesada; toda la que existía entonces.

Los trabajos en los que estos científicos describieron la fisión como fuente de energía y su posible aplicación bélica fueron escritos en cinco informes secretos depositados en el Centro Nacional de la Investigación Científica de Francia (CNRS) entre los años 1939 y 1940.

LAS PERIPECIAS DEL GRUPO FRANCÉS EN LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL

El primero de septiembre de 1939 Alemania había invadido Polonia. Temiendo bombardeos alemanes sobre París, Fréderic e Irene enviaron a sus lujos Pierre y Helène a Arcouest. Durante este periodo los acontecimientos se sucedieron de manera incoherente y con mucha rapidez. Fréderic recibió órdenes de su gobierno de llevarse todo el equipo científico posible al sur de Francia, donde se pensaba correría menos peligro de ser capturado por los nazis, pero no fue sino hasta el 12 de junio de 1940 cuando Fréderic sacó los últimos equipos portátiles de su laboratorio, quemó los documentos y partió con Irène a Clermont-Ferrand. Sin embargo, pocos días después recibió órdenes de salir del país llevándose consigo el agua pesada, mientras el instrumental quedaba guardado en Burdeos, capital de la Tercera República Francesa. Fréderic organizó su partida junto con sus colaboradores Halban y Kowarski. Estos lograron partir a bordo de un carguero británico que los condujo a Inglaterra, pero ese día el puerto fue bombardeado y Joliot, al no poder pasar a través de los escombros, se quedó en Francia.

Figura III.6. Reacción en cadena producida en la fisión del uranio-235.

Halban y Kowarski llegaron a Londres el 22 de junio de 1940 y fueron a trabajar al laboratorio Cavendish de Cambridge. La única información que recibió Joliot durante la guerra fue un mensaje desde Suiza del padre de Halban en el que le informaba que su hijo había sido bien acogido en su nuevo medio y que trabajaba en excelentes condiciones. Halban y Kowarski decidieron que sería mejor llevar a cabo su trabajo en Estados Unidos o Canadá, para evitar interrupciones por la guerra. Así fue como Canadá y la Gran Bretaña llegaron a un acuerdo por el cual Canadá asumió la responsabilidad del grupo francés del Cavendish. Halban y Kowarski llegaron a Canadá en 1942 y Halban fue nombrado director de investigación.

Durante este periodo la pareja de científicos franceses Joliot-Curie se refugió en una pequeña ciudad de Burdeos. Fue allí donde, a mediados de julio, Fréderic recibió la noticia de que los oficiales alemanes estaban interesados en su laboratorio y regresó a París para intercambiar opiniones. El intérprete, en su primera conversación, fue Wolfgang Gentner, quien había trabajado bajo las órdenes de Joliot en el Instituto del Radio. Después de la entrevista, Gentner citó secretamente a Frédéric para hacerle saber que los alemanes pensaban llevarse el ciclotrón a Alemania.

Con esta información y con el propósito de no perder el equipo científico, Joliot decidió llegar a un acuerdo con los alemanes. Logró un convenio por el cual se le daba el nombramiento de director del laboratorio y se estipulaba que debía mantenérsele informado de todos los trabajos allí realizados. Además, convenció a los alemanes de que se debían efectuar solamente investigaciones sobre ciencias básicas, excluyéndose cualquier programa militar.

Cuando Langevin fue arrestado el 30 de octubre de 1940 por sus actividades antinazis, Joliot reunió a los alumnos y profesores del Colegio de Francia para informarles que no dejaría entrar al Colegio a nadie, francés o alemán, hasta que su maestro fuera liberado. Fue Gentner quien obtuvo el acuerdo de las autoridades alemanas en París por el cual Langevin fue liberado y enviado a una residencia vigilada en Troyes. Los eventos de esta época llevaron a Joliot a unirse al movimiento de la resistencia francesa contra los alemanes.

El 29 de Junio de 1941 Fréderic fue arrestado por la policía y enviado a los alemanes bajo la acusación de ser comunista. Sin embargo, debido a las relaciones de Gentner fue liberado inmediatamente, a partir de ese momento estuvo continuamente bajo la protección de Gentner, aun cuando éste no quería tener conocimiento de sus actividades antinazis. Entre éstas podemos citar la creación, en 1942, de la Sociedad de Estudio de las Aplicaciones de los Elementos Radiactivos Artificiales (SEDARS), que tenía el propósito oculto de expedir certificados de trabajo a los jóvenes científicos franceses para evitar que fueran enviados a Alemania. La protección de Gentner duró hasta fines de 1943, cuando fue llamado a Alemania, ya que la Gestapo empezaba a dudar de su lealtad.

ESFUERZOS PARA LA PAZ

En ese mismo año, el secretario de Estado de la Producción Industrial le pidió a Joliot seguir con los estudios de la energía nuclear; como Fréderic sabía que estos trabajos podrían servir para fines bélicos y estaba resuelto a no participar en ellos, lo convenció de que era más importante realizar otros estudios básicos y formar el mayor número posible de investigadores.

En junio de 1944 muchos laboratorios clandestinos franceses se dedicaron a hacer explosivos, probablemente coordinados por Fréderic Joliot. Éste, viendo que la situación se agravaba en Francia, envió a su esposa e hijos a Suiza. Él, por su parte, se quedó en Francia.

Al finalizar la segunda Guerra Mundial el 2 de septiembre de 1945, los partidos políticos trataron de asegurar sus posiciones para las luchas internas. El partido Comunista puso a la cabeza del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) a Fréderic Joliot y en el momento en que De Gaulle llegó al gobierno como presidente interino, confirmó el nombramiento. Poco después, Fréderic comenzó a luchar por la fundación de un organismo para estudiar la energía nuclear y con este propósito se entrevistó con De Gaulle en mayo de 1945, sin obtener su apoyo. Sin embargo, después de las explosiones de las bombas atómicas estadunidenses en Hiroshima y Nagasaki fue llamado por el propio De Gaulle, quien le pidió su ayuda para la creación de un organismo dedicado al estudio de la energía nuclear. Así nació el 18 de octubre de 1945 la CEA (Comisión de Energía Atómica) de Francia. Fréderic quedó como el jefe de la Comisión e Irène encargada de la división de materias primas y prospección de uranio.

En 1946, año en que Irène fue nombrada directora del Instituto del Radio, regresaron de Canadá Kowarski, Goldschmith y otros científicos. El primero de ellos había trabajado en la instalación del primer reactor de agua pesada y el segundo en la separación de plutonio de los combustibles irradiados. Joliot los recibió emocionado y los tomó a su servicio en la CEA. Con la ayuda de estos científicos decidió instalar un reactor de agua pesada que se puso en funcionamiento el 15 de diciembre de 1948. En el otoño de 1949 se sacaron los primeros combustibles irradiados en el reactor y a fines de noviembre Goldschmith y su grupo obtuvieron los primeros miligramos de plutonio, elemento que no se encuentra en la naturaleza y que, como el U-235, es material fisionable.

Fue en 1949 cuando, gracias al esfuerzo de Frédéric e Iréne Joliot- Curie, nació el movimiento mundial para la paz. Fréderic fue su presidente fundador e Irène participó también activamente en este movimiento. En esa época, el gobierno consideró oportuno desarrollar armas nucleares, pero la posición pacifista de los dos dirigentes más calificados de la CEA era inquietante; Fréderic e Irène habían declarado en varias ocasiones que jamás participarían en la fabricación de armas nucleares y esto llevó al presidente del Consejo Francés a retirar en 1950 a Fréderic de las importantes funciones que desempeñaba en la CEA; meses después tampoco se renovó el contrato de Irène. La desilusión de los dos científicos y patriotas franceses fue grande; sus actividades se redujeron, para Irène, a ser directora del Instituto del Radio y profesora de la Universidad de París y para Frédéric a ser director del Laboratorio y profesor del Colegio de Francia.

FALLEClMIENTO DE LOS DESCUBRIDORES

En 1942 Irène había solicitado un terreno para la construcción de nuevos laboratorios, pero no fue sino hasta 1955 cuando se adquirieron los terrenos de Orsay; desgraciadamente Irène no pudo ver su obra terminada, ya que después de unas vacaciones en la montaña, a principios de 1956, regresó a París para internarse en el Hospital Curie y murió de leucemia el 17 de marzo de 1956. El gobierno francés rindió honores nacionales a Irène Joliot-Curie y el discurso oficial fue una reivindicación pública por las injusticias cometidas en contra de esta gran científica.

Dos años después, el gobierno francés le hacía también magníficos funerales nacionales a Frédéric Joliot-Curie, quien murió el 14 de agosto de 1958 en su residencia de Arcouest después de terminar la última tarea de Irène, la construcción de Centro de Física Nuclear de Orsay.

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