Fissione nucleare e effetto Matilda

La fissione nucleare e l’effetto Matilda. La storia e la descrizione della fissione nucleare e la fisica austriaca naturalizzata svedese Lise Meitner.

La scoperta della fissione nucleare

Lise Meitner (1878- 1968)

Nel 1939, il radiochimico tedesco Otto Hahn, in collaborazione con Fritz Strassmann bombardò l’uranio con neutroni ed eseguì accuratissime analisi chimiche sul materiale radioattivo ottenuto. Trovò che fra i prodotti dell’assorbimento dei neutroni da parte dell’uranio vi era il bario radioattivo (Z = 56), un elemento la cui massa era molto più piccola di quella dell’uranio iniziale. Come si poteva formare un elemento così leggero dall’uranio?

Il mistero fu presto risolto da Lise Meitner e Otto Albert Frisch, due fisici austriaci (zia e nipote) che lavoravano in Svezia ove si erano rifugiati, i quali avanzarono l’ipotesi che l’assorbimento dei neutroni da parte dell’uranio producesse una scissione (o fissione) del nucleo in due frammenti leggeri:

U (Z = 92) + n → Ba (Z = 56) + Kr (Z = 36)

Un nuovo tipo di reazione nucleare

A differenza delle reazioni tra nucleoni, questa comportava la scissione in due parti massive. Isotopi come U²³³, U²³⁵, Pu²³⁹ sono detti fissili.

Una coppia tipica di prodotti della fissione di U²³⁵ è:

95 + 139

con emissione di 2-3 neutroni:

U²³⁵ + n → Ba¹³⁹ + Kr⁹⁵ + 2n
oppure
→ La¹⁴⁴ + Br⁸⁹ + 3n

Energia della fissione

Ogni evento libera circa 190 MeV. 1 kg di U²³⁵ produce circa 8⋅10¹³ J, sufficienti a portare all’ebollizione 44 milioni di litri d’acqua.

La reazione a catena

I neutroni liberati possono innescare altre fissioni, in una reazione a catena. Controllando l’ambiente si ottiene una reazione stabile: il reattore nucleare.

La prima reazione controllata avvenne a Chicago, il 2 dicembre 1942.

Lise Meitner, la fisica che disse “no” alla bomba

Lise Meitner (1878–1968), soprannominata “la dolce”, spiegò teoricamente la fissione nucleare ma fu esclusa dal Nobel, assegnato solo a Hahn nel 1944.

Pacifista convinta, rifiutò ogni coinvolgimento con progetti bellici:

“Non avrò nulla a che fare con una bomba.”

Morì a Cambridge nel 1968. Sulla sua tomba, l’epitaffio scelto dal nipote Frisch:

“Lise Meitner, una fisica che non perse mai la sua umanità.”

L’effetto Matilda

L’effetto Matilda è un fenomeno per il quale, specialmente in campo scientifico, il risultato del lavoro di ricerca compiuto da una donna viene in tutto o in parte attribuito ad un uomo. La prima a descrivere tale effetto è stata la storica della scienza Margaret W. Rossiter nel 1993. Il nome viene dall’attivista statunitense per il suffragio femminile Matilda Joslyn Gage, autrice di numerosi scritti filosofici. Analizzando oltre 1000 articoli pubblicati nel periodo 1991 – 2005 su varie riviste scientifiche, l’effetto Matilda è apparso un’evidente ipotesi di ricerca: i lavori realizzati da scienziate hanno avuto meno citazioni di analoghi lavori realizzati dai colleghi uomini. Il sesso dell’autore avrebbe influito quindi sulla diffusione del suo lavoro di ricerca.

Fra gli esempi citati a sostegno di questa ipotesi, ne ho scelto tre:

• Lise Meitner: della quale abbiamo già parlato.
• Jocelyn Bell: è un’astrofisica britannica scopritrice, con il suo relatore di tesi Antony Hewish, della prima pulsar. Solo Hewish vinse, per la scoperta, il premio Nobel per la fisica nel 1974, anche se lei ha ottenuto comunque altri importantissimi riconoscimenti.
• Mileva Marić: prima moglie di Albert Einstein, fu la prima ragazza ad aver studiato al liceo di Zagabria e la quinta donna iscritta al Politecnico federali di Zurigo. Alcuni studiosi hanno argomentato che Mileva avrebbe collaborato in maniera decisiva alla stesura dei lavori sulla teoria della relatività, basandosi sullo studio della corrispondenza fra Mileva e Albert e sul fatto che la prima versione degli articoli più famosi di Albert Einstein sembra fossero firmati da un certo “Einstein – Marity” (versione ungherese del cognome Marić). Tuttavia, questi manoscritti sono andati perduti.

Ringraziamenti

Per concludere, in barba all’effetto Matilda, voglio esprimere i miei più sentiti ringraziamenti alla mia cara amica Giuliana, la bella e brava ragazza dagli stupendi occhi verdi, della quale ho già parlato nel precedente articolo. Infatti è stata proprio lei a spingermi a tornare a scrivere, incoraggiandomi durante la stesura del presente lavoro.

Bibliografia