Ida Noddack

De Viquipèdia
Jump to navigation Jump to search
Infotaula de personaIda Noddack-Tacke
Ida Noddack-Tacke.png
Ida Noddack
Dades biogràfiques
Naixement 25 de febrer de 1896
Lackhausen, Província de Rin,
Imperi Alemany
Mort 24 de setembre de 1978(1978-09-24) (als 82 anys)
Bad Neuenahr, Bad Neuenahr-Ahrweiler,
Renània-Palatinat, Alemanya Occidental
Ciutadania Alemanya
Alma mater Universitat Tècnica de Berlin
Es coneix per Reni, Fissió nuclear
Activitat professional
Ocupació Química i Física
Ocupador Universitat de Friburg de Brisgòvia
Altres dades
Membre de
Cònjuge Walter Noddack
Premis i reconeixements
Modifica dades a Wikidata

Ida Noddack, nascuda Ida Eva Tacke, i citada en alguns casos com Ida Noddack-Tacke[1] (Wesel, 25 de febrer de 1896 - Bad Neuenahr-Ahrweiler, 29 d'octubre de 1978), fou una química i física alemanya.

Fou la primera a mencionar la idea de la fissió nuclear el 1934, partint d'una anàlisi crítica dels experiments d'Enrico Fermi, el qual pensava d'haver produït elements. Noddack va expressar la possibilitat que els elements produïts s'haguessen produït degut al trencament del nucli en fragments molt més lleugers.[2]

Va descobrir l'element nombre 75: el reni, treballant conjuntament amb el seu futur marit Walter Noddack, i amb Otto Berg l'any 1925.

Aquest descobriment fou anunciat conjuntament amb el descobriment de l'element nombre 43, anomenat masuri pel mateix equip investigador, tot i que no fou possible la reproducció d'aquests experiments en aquella època i que fou reconegut més tard a un equip de científics Sicilià. Recentment s'ha demostrat la factibilitat del descobriment d'aquest element per part d'Ida Tacke i els seus companys científics. En el moment d'aquestos descobriments, encara quedaven per descobrir els elements de nombre atòmic 61, 85 i 87.[3][4][2]

Fissió nuclear[modifica]

Ida Noddack va criticar amb encert la interpretació química que va fer Enrico Fermi dels seus experiments de 1934 sobre bombardeig de neutrons, en la qual aquest postulava que podrien haver estat produïts els elements transuránids, i que va ser àmpliament acceptada durant alguns anys.[5] En el seu article, "Sobre l'element 93", Noddack va suggerir altres possibilitats, centrant-se en el fracàs de Fermi en eliminar tots els elements químics més lleugers que l'urani de les seves proves, i no només fins al plom. L'article és avui considerat d'importància històrica no només perquè va assenyalar encertadament l'error en la interpretació química de Fermi, sinó perquè va suggerir la possibilitat que "és concebible que el nucli es trenqui en diversos fragments grans que serien, per descomptat, isòtops d'elements coneguts però no serien veïns de l'element irradiat ".[6] D'aquesta manera es presagiava el que seria conegut anys més tard com la fissió nuclear. No obstant això Noddack no va oferir cap base teòrica d'aquesta possibilitat, que desafiava la comprensió de l'època, i el seu suggeriment que el nucli es trenca en diversos fragments de grans dimensions no és el que ocorre en la fissió nuclear. Per això, l'article no va ser molt tingut en compte.

Experiments posteriors seguint una línia similar a la de Fermi van ser portats a terme el 1938 per Irène Joliot-Curie i Pavle Savic, plantejant el que es va anomenar "dificultats d'interpretació", ja que l'element transuránic suposadament obtingut posseïa les propietats de les terres rares en comptes de les dels elements adjacents.[7]

Finalment, el 1939, Otto Hahn i Fritz Strassmann, en consulta amb la seva antiga col·lega Lise Meitner (que havia estat obligada a fugir d'Alemanya) va aportar la prova química que els suposats elements transuránids eren isòtops del bari. Es va mantenir la interpretació de Meitner i el seu nebot Otto Frisch, utilitzant la hipòtesi de la gota líquida de Niels Bohr i Fritz Kalckar (proposada per primera vegada per George Gamow el 1935), que proporcionava un model teòric i una demostració matemàtica del que van anomenar la fissió nuclear. Frisch també va comprovar experimentalment la reacció nuclear de fissió per mitjà d'una cambra de boira, el que confirmava l'alliberament d'energia.[8][9][10][11][12][13][14]

Descobriment del reni i el tecneci[modifica]

Ida Noddack i el seu marit van buscar els elements encara desconeguts de nombre atòmic 43 i 75 a la Physikalisch - Technische Reichsanstalt . El 1925 van publicar un document ( Zwei neue Elemente der Mangangruppe , Chemischer Teil ) , al·legant que ho havien fet, i van anomenar masuri i reni als nous elements . Només va ser confirmat el descobriment del reni. Ells no van ser capaços d'aïllar l'element 43 i els seus resultats no van ser reproduïbles. L'elecció del nom masuri tampoc es va considerar acceptable per motius nacionalistes (feia referència a Masúria, regió de l'antiga Prússia Oriental ) i pot haver contribuït a una mala reputació entre els científics de l'època.

L'element 43 va ser produït artificialment i es va aïllar definitivament el 1937 per Emilio Segre i Carlo Perrier en un tros de fulla de molibdè rebutjat d'un ciclotró, el qual havia estat sotmès a desintegració beta. Va ser anomenat tecneci. Cap isòtop del tecneci té una vida mitjana més gran de 4,2 milions d'anys i se suposa que per aquesta causa no es troba a la Terra com un element natural. El 1961, petites quantitats de tecneci van ser produïdes en la pechblenda a partir de la fissió espontània d'àtoms de 238U i van ser descoberts per BT Kenna i PK Kuroda.[15] Sobre la base d'aquest descobriment, el físic belga Pieter Van Assche va realitzar una nova anàlisi de dades per demostrar que el límit de detecció analítica del mètode dels Noddack podria haver estat 1.000 vegades menor que el valor de 10-9 reportat en el seu article, amb la finalitat de mostrar que els Noddack podrien haver estat els primers a trobar quantitats mesurables l'element 43, ja que els minerals que havien analitzat contenien urani.[16] Usant les estimacions de Van Assche sobre la composició dels residus amb els que van treballar els Noddack, el científic del NIST, John T. Armstrong, va simular amb un ordinador l'espectre original de raigs X, i va afirmar que els resultats eren "sorprenentment propers a l'espectre publicat".[17] Gunter Herrmann de la Universitat de Magúncia va examinar els arguments de Van Assche, i va arribar a la conclusió que van ser desenvolupats ad hoc, i portaven a un resultat predeterminat.[18] Segons Kenna i Kuroda, el contingut en 99Tc que s'espera en una pechblenda típica (50% d'urani) és d'uns 10-10 g/kg de mineral. F. Habashi ha assenyalat que no hi havia més del 5% d'urani a les mostres de columbita dels Noddack, i la quantitat present de l'element 43 no podia superar uns 3 × 10-11 mg/kg de mineral. Aquesta baixa quantitat no va poder ser pesada, ni donar línies en l'espectre de raigs X de l'element 43 que poguessin distingir clarament del soroll de fons. L'única manera de detectar la seva presència és mitjançant mesures radioactives, una tècnica que els Noddack no van usar, encara que sí que ho van fer Segrè i Perrier.[19][20]

Després de les afirmacions de Van Assche i Armstrong es va realitzar una investigació en les obres de Masataka Ogawa que havia fet una reivindicació prèvia a la dels Noddack. El 1908 va afirmar haver aïllat l'element 43, anomenat-lo Nipponium. Usant Fent servir una placa original ( no una simulació ), Kenji Yoshihara va determinar que Ogawa no havia trobat l'element 43 ( Període 5; Grup 7) , però sí que hi havia separat amb èxit l'element 75 ( Període 6; Grup 7 o reni ) , anticipant-se als Noddack en 17 anys. [21][22]

Distincions[modifica]

Bibliografia[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Ida Noddack Modifica l'enllaç a Wikidata

Referències[modifica]

  1. Tilgner, Dr. Hans Georg. «Spät gewürdigte Entdeckerin des Uranzerfalls» (en alemany), 1996. [Consulta: 12 març 2012].
  2. 2,0 2,1 Armstrong, John T. «It's Elemental. The periodic table. Tecnecium» (en anglès). Chemical & Engineering News, 2003. [Consulta: 12 març 2012].
  3. Nies, Alison. «Ida Tacke and Nuclear Fission», 2001. [Consulta: 12 març 2012].
  4. «Scientists on the Trail of a New Element». Popular Science Monthly. Bonnier Corporation., 107, 1925, p. 50. ISSN: 0161-7370.
  5. FERMI, E. «Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92» (en angés). Nature, 133, 1934, pàg. 898–899. DOI: 10.1038/133898a0..
  6. NODDACK, IDA «On Element 93» (en anglés). Zeitschrift fur Angewandte Chemie, 47, 1934, pàg. 653. DOI: 10.1002/ange.19340473707.
  7. Irène Joliot-Curie, Pavel Savitch (1938) «On the Nature of a Radioactive Element with 3.5-Hour Half-Life Produced in the Neutron Irradiation of Uranium». Comptes Rendus 208 (906), 1938, pàg. 1963.
  8. HAHN AND F. STRASSMANN «Concerning the Existence of Alkaline Earth Metals Resulting from Neutron Irradiation of Uranium (versió en anglés)». Die Naturwissenschaften 27, 27, 1939, pàg. 11-15.
  9. Bohr, N «Neutron capture and nuclear constitution». Nature, 137 (137), 1936, pàg. 344. DOI: 10.1038/137344a0..
  10. Bohr N. and Kalckar F «On the Transmutation of Atomic Nuclei by Impact of Material Particles. I. General theoretical remarks». Matematisk-Fysiske Meddelelser Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, 14 (10), 1937, pàg. 1.
  11. «Report Of The Third Washington Conference On Theoretical Physics» (en anglés). Special Collections Research Center. George Whashington University Libraries, 12 març 1937.. [Consulta: 13 gener 2016].
  12. Lise Meitner, Otto Robert Frisch «Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction» (en anglés). Nature, 143, 11 febrer 1939), pàg. 239–240. DOI: 10.1038/224466a0.
  13. Otto Robert Frisch «Physical Evidence for the Division of Heavy Nuclei under Neutron Bombardment» (en anglés). Nature 143: 276, 143, 18-02-1939, pàg. 276. DOI: 10.1038/143276a0.
  14. Niels Bohr «Disintegration of Heavy Nuclei» (en anglés). Nature, 143, 25-02-1939, pàg. 330.
  15. B.T. Kenna, P.K. Kuroda «Isolation of naturally occurring technetium» (en anglés). Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 23 (1-2), Volume 23, Issues 1–2, December 1961, Pages 142-144, pàg. 142-144.
  16. Pieter H. M. Van Assche «The ignored discovery of the element-Z=43» (en anglés). Nuclear Physics A, 480 (2), 04-04-1988, pàg. 205–214. DOI: 10.1016/0375-9474(88)90393-4.
  17. Armstrong, John T «Technetium» (en anglés). Chemical & Engineering News, 81 (36), Febrer 2003, pàg. 110.
  18. Günter Herrmann «Technetium or masurium — a comment on the history of element 43» (en anglés). Nuclear Physics A, 505 (2), 11-12-1989, pàg. 352–360. DOI: 10.1016/0375-9474(89)90379-5.
  19. P. K. Kuroda «A Note on the Discovery of Technetium». Nuclear Physics A, 503 (1), 16-10-1989, pàg. 178–182. DOI: 10.1016/0375-9474(89)90260-1.
  20. P. K. Kuroda. The Origin of Chemical Elements and the Oklo Phenomenon (en anglés). New York: Springer-Verlag, 1982. ISBN 9780387116792. 
  21. H. Kenji Yoshihra; Teiji Kobayashi; Masanori Kaji «Ogawa Family and Their‘Nipponium’ Research: Successful Separation of the Element 75 before Its Discovery by Noddacks». Historia Scientiarum 15 (2), 15 (2), Novembre 2005.
  22. Yoshihra, H. K. «Discovery of a new element 'nipponium': re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa» (en anglés). Atomic spectroscopy (Spectrochim. acta, Part B), 59 (8), 2004, pàg. 1305–1310. DOI: doi:10.1016/j.sab.2003.12.027.
  23. Habashi, Fathi; Rayner-Canham, Marelene F.; Rayner-Canham, Geoffrey. McGill-Queen's Press. Ida Noddack: Proposer of Nuclear Fission. A devotion to their science: pioneer women of radioactivity (en anglès). McGill-Queen's Press, 1997, p. 217. ISBN 0773516425. 
  24. Byers, Nina; Keyes, Martha. «Noddack, Ida Tacke.» (en anglès). CWP at UCLA, 1997. [Consulta: 12 març 2012].