Volumen 13 - Nº 73
Febrero/Marzo 2003


Descubrimiento de la fisión nuclear
y la generación de energía


Eduardo Felizia
Autoridad Regulatoria Nuclear

La máquina de vapor, que jugó un papel central durante el desarrollo de la revolución industrial, fue inventada por el escocés James Watt (1736-1819) en el año 1764, pero la comprensión de los principios termodinámicos en los que se basa su funcionamiento se produjo alrededor de setenta años más tarde.

En efecto, el francés Nicolas Leonard Sadi-Carnot (1796-1832) publicó en 1824 su tratado Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego, en el que intentó explicar el funcionamiento de las máquinas térmicas sobre la base de la teoría del calórico (los términos resaltados en itálicas están incluidos en un glosario hacia el final del artículo). Poco después, en los primeros años de la década de 1840, varios autores enunciaron simultáneamente la relación entre el calor y el trabajo mecánico (primer principio de la termodinámica), entre los cuales se destacan James Joule, Julius Robert Mayer, Ludwig Colding y Hermann von Helmholtz. Este principio es la clave esencial para comprender la forma en que la máquina de vapor extrae potencia motriz del fuego y, sin embargo, no fue necesario para su invención.

El descubrimiento de la fisión nuclear y el posterior desarrollo de sus aplicaciones –tanto bélicas como pacíficas– fueron, en contraste con el caso de la máquina de vapor, la culminación de una serie de hallazgos científicos en el campo experimental y en el teórico, distribuidos en un período de más de cincuenta años. El primero de la serie que se menciona es el descubrimiento de los rayos X en el año 1895, en circunstancias en las que el científico alemán Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923, premio Nobel de Física en 1901) se hallaba realizando una investigación sobre rayos catódicos, la que debió interrumpir al advertir que una pantalla de platino-cianuro de bario, ubicada a cierta distancia del tubo, resplandecía cuando en este se producía la descarga. Investigaciones posteriores convencieron al físico de que dicho resplandor se debía a una forma de radiación desconocida que provenía del tubo, que se propagaba en línea recta y que no era desviada por imanes. Había descubierto los rayos X, una radiación electromagnética de la misma naturaleza que la luz, aunque invisible al ojo humano por su longitud de onda. Sus inmediatas e innumerables aplicaciones, principalmente en el campo de la medicina, sirvieron, entre otras cosas, para anticipar el conocimiento de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes.

Un año después, motivado por el descubrimiento de los rayos X, el francés Henri Antoine Becquerel (1852-1908, premio Nobel de Física en 1903) comenzó a investigar la posible analogía entre esta radiación y la luminiscencia de ciertas sustancias; quería comprobar si estas, adecuadamente estimuladas, emitirían también rayos X. Para ello, preparó un conjunto formado por una lámina recubierta con una capa de sales de uranio y una placa fotográfica adosada a su cara inferior, ambas envueltas en papel oscuro; luego, expuso el conjunto a la luz del sol. El propósito del papel oscuro era impedir el paso de la luz visible y permitir solo el de rayos penetrantes que pudieran estimular la luminiscencia del uranio. Al cabo de algunas horas de exposición, la placa quedó impresionada. Becquerel repitió el experimento utilizando sales de uranio que no habían sido expuestas a la radiación solar, obteniendo siempre el mismo resultado. Incluso, al utilizar nitrato de uranilo en disolución, sustancia que no es luminiscente, observó el mismo efecto que con las sales de uranio. Fue así que formuló la hipótesis de que el uranio emite una radiación muy intensa capaz de impresionar una placa fotográfica en la misma forma en que lo hacen los rayos X. Había descubierto la radiactividad natural.

 

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