FISIO NUKLEARRA;ESPERANTZATIK

ETSIPENERAM.J. Barandiaran & I. Irazabalbeitia

Aurten ospatzen dugunurteurrenetako bat, pertsonaaskok ez du gogoko izango. Izanere, Hiroxima, Nagaxaki etaTxernobileko gertakizunakorduko lorpenen ondoriotzat jodaitezke. 1939.eko otsailaren11ko Nature aldizkariarenalean, uranioa neutroizbonbardatzean Otto Hahn etabere lankideek lortutakoemaitzez Lise Meitner eta O.R.Frisch-ek izandako burutazioakargitaratu ziren. Fisionuklearra jaio zen eta aldi berean munduaren egitura sozial etapolitikoak aldatu dituen energi iturri itzela ere bai.

Otto Hahn

A rtikuluaren mamirasartu aurretik, fisio nu-klear eta fusio nuklearkontzeptuak argitu

atomikoak loturik mantentzen di-tuzten indarrez alegia. Fisioaren ka-suan, masa handiko nukleo atomi-koak (uranioa) masa txikiagoko nu-kleo bihurtzen dira. Fusioan, masatxikiko nukleoak (deuterioa) masahandiagoko nukleoak osatzeko bat

beharko ditugu, fusioaren sukarradagoen garai honetan. Fisio eta fusionuklearrak, atomoen nukleotan da-goen energiaz baliatzen dira; nukleo

egiten dira. Bi kasuotan xahutzen denenergi kantitateak ez du parekorik.

Fisioaren aurkikuntza bideratuzuten lanen hasiera, 1930.eko hamar-kadaren erdi aldera kokatu behar da.Enrico Fermi fisikari italiar ezagunauranioa neutroiz bonbardatzenorduan hasi zen. Fermiren ideia oso

sinplea zen: neutroiek kargarik ezdutenez, erraz sar daitezke nukleoatomikora bertako karga positiboenaldarapena jasan gabe. Ideia nagusihonen ondorioz, Fermi eta bere lan-kideak sistema periodikoko elemen-tu guztiak bonbardatzen hasi zirenisotopo erradioaktibo berriak lortuasmoz. Isotopo erradioaktibo hauekhurrengo elementua emanez desin-tegratzen ziren β partikulak igorriz.Esaterako:

Esperantza...

eta etsipena

Taula periodikoan egiten ari zenazterketan Fermi uranioraino (92zenbaki atomiko du) iritsi zen. Ura-nioa bonbardatzean produktu erra-dioaktiboak lortu zituen; desintegra-tzean β partikulak (elektroiak) igor-tzen zituztenak. Fermik desintegra-zio-produktuak elementu transurani-

doak(1) zirela pentsatu zuen. Arteanuranioa zen ezagutzen zen zenbakiatomiko altueneko elementua.

Dena dela, fisikari guztiak ezzeuden ados Fermik uranioa neutroizbonbardatuta lortutakoak elementutransuranidoak zirela onartzeko. Avon Grosse-k, protoaktinioaren

(1) Elementu transuranidoak, uranioa baino zenbaki atomiko handiagoa dutenak dira.

1937.ean eta 1938.ean Joliot-Cu-rie-ren taldea Parisen eta Hahn-entaldea Alemanian zalantzatan mur-gilduta zeuden. Alde batetik, Parisenuranioa neutroiz bonbardatzean ki-mikoki lantanoa zirudien elementuerradioaktiboa lortu zuten. Ordukoezagumenduen arabera elementuberri horrek transuranidoa izan beharzuen, baina taula periodikoan nolakokatu ez zen ikusten. Bestalde, OttoHahn eta Strassmann-ek antzekoerreakziotan ustezko radioaren hiruisotopo lortu zituzten, baina arazoasakon aztertu zutenean radio-isotopoordez bario-isotopo zirela ikusizuten. Aurkikuntzak ezinezkoa ziru-dien; erradioaktibitateaz ordurarteezagutzen zena apurtu egiten baitzuen. Honela zioten Hahn eta Strass-mann-ek Die Naturwissenchaften al-dizkarian 1939.eko urtarrileanargitaratutako artikuluan:

Kaiser Wilhelm institutua.Bertan egin zuten lanHahn, Meitner etaStrassmann-ek.

Uranioaren bonbardaketari bu-ruzko lan hauetan sakondu ahala, ara-zoak konpondu ordez korapilatuegiten zitzaizkien eta emaitza uler-tezinak ugari ziren.

“Zalantza-izpirik gabe “radio-isotopo” izeneko substantzien izaerakimikoa ezagutzeko, bario-gatzaktiboen kristalizazio zatikatua eta

O.R. Frisch

Hahn, Meitner, Strassmann, Fer-mi eta beste batzuen lanen ondoriogisa eka-renio, eka-osmio, eka-iri-dio, eka-platino eta eka-urre elemen-tu transuranidoak(2) definitu ziren etabaita hauek sortzeko gertatzen zirenkatea erradioaktiboak ere. Hauekesaterako:

isolatzaileak, lortutako produktuakprotoaktinioaren isotopoak zirelauste zuen eta Ida Noddack ere eszep-tiko agertu zen.

Giro honetan, Lise Meitnek etaOtto Hanh-ek Fermi-ren lana erre-pikatu eta lortutako produktuak iden-tifikatzea erabaki zuten. Izan ere,biak protoaktinioaren aurkitzaileakzirenez, auzian zeresanik bazuten. Biikerlari hauek von Grosse oker ze-goela frogatu zuten; lortutako pro-duktuak protoaktinioaren isotopoakez bait ziren.

Hurrengo urteetan Lise Meitnereta Otto Hahn-ek, Fritz Strassmann-en laguntzaz uranioa eta torioa neu-troiz bonbardatzen segitu zuten hain-bat urtetan, elementu transuranidoenbila. Hala eta guztiz ere, benetangertatzen ari zen fenomenoa ez zen1938. urtearen bukaera arte argitu.

(2) Eka aurrizkiak, taula periodikoan izen horretako elementuaren azpian kokatzen dela esan nahi du.

hauspeaketa zatikatua egin ditugu.Bario-gatz hauek radioz aberastutadaude.

Kristalizazio zatikatuan zehar ba-rio-gatzak radioz aberasteko bariobromuroa erabiltzen da... Hauetakoesperimentuak guk prestatutakobario-prestakin erradioaktiboekinegiten zirenean emaitza negatiboazuten. Erradioaktibitatea berdina zenbario-zati guztietan; gure metodo es-perimentalen mugen barnean behi-nik behin... Gure “radio-isotopoek”barioaren ezaugarri kimikoakdituztela ondorioztatu behar dugu.Kimikari moduan hitz eginda, subs-tantzia berriak barioa direla, eta ezradioa, esan behar dugu.”

Datuak argitaratu aurretik Hahn-ek, Suediara erbesteraturik zegoenLise Meitner-i idatzi zion (Lise Meit-ner-ek Alemania utzi behar izan zuen1938.eko udaberrian Hitler-ek Aus-tria bereganatu zuenean judu aus-triarra zelako). Hahn-ek kontatu-takoak asko aztoratu zuen Meitnereta honek Danimarkan erbesteratutazegoen bere iloba O.R. Frisch fi-sikariari haren eskutitza erakutsizion. Honela kontatzen du Frisch-ekhortik aurrera gertatutakoa “Whatlittle I remember” liburu autobiogra-fikoan.

“Akatsa?. Lise Meitner-ekezetz uste zuen. Hahn oso kimikariona zen, horrelakorik egiteko. Bai-na, nola sor zitekeen barioauraniotik? Ordurarte nukleotatikprotoiak edo helio-nukleoak (alfapartikulak) baino zati handiagorikez zen erauzi eta honelako askoerauzteko ez zegoen nahikoa ener-giarik. Uranio-nukleoa berez, bizatitan banatzea ez zen posible.Nukleoa ez zen hauts edo puskazitekeen solido hauskorra. GeorgeGamowk, zenbait urte lehenago,

E. Fermi

Lise Meitner

genuen; nik eskiak jantzirik nerama-tzan eta Lise Meitner-ek ez, eskiekinedo gabe abiadura berdinaz ibil zite-keenaren tesia frogatuz) eta paper-puxka batean kalkuluak egiten hasiginen. Uranio-nukleoaren karga,gainazal-tentsioa ia osorik gaindi-tzeko adinakoa zela ikusi genuen.Beraz, uranio-nukleoa, kanpo-era-ginik txikienak erdibitu eraziko duentanta dardarkari eta ezegonkorra-rekin konpara daiteke.

Baina beste arazo bat ere baze-goen. Bi tantak banandu ondoren,elkarrengandik urrunduko liratekealdarapen elektrikoaren kausaz etaabiadura handia hartuko lukete;energia handia alegia. Energia 200

tanta likido horren aldeko argudioakeman zituen. Tanta ez al zengradualdi bi txikiagotan zatituko(hasiera batean luzatuz, eta erdi-aldetik hestutuz eta azkenik bi zatiakemango) bapateko haustura gertatugabe? Prozesu honen aurkako indarhandiak zeudela (ur-tanta bi tantatxikigotan erdibi dadin eragoztenduen gainazal-tentsioaren modu-koa), bagenekien. Baina nukleoek etalikido-tantek funtsezko desberdin-tasuna dute: nukleoek karga elek-trikoa dute eta gainazal-tentsioarikontrajarri egiten zaizkio.

Une honetan zuhaitz-enbor ba-tean eseri ginen (aurreko eztabaidaelurtutako basoan genbiltzala izan

F. Strassmann

MeV-ekoa izango litzateke. Non zuen energiakiturburua? Zorionez Lise Meitner-ek nukleoen masakalkulatzeko formula enpirikoa gogoratu zuen.Uranioaren erdibiketaz osatutako bi nukleoak bateraharturik, uranio zatigabea baino arinagoak izango zirelaikusi zuen. Diferentzia protoiaren masaren bostenaizango litzateke. Einstenein-en formularen arabera, E =mc2, masa desagertzen den bakoitzean energia sortzen daeta protoiaren masaren bostena 200 MeV-ekoa da.Hortik ateratzen zen energia. Guztia bat zetorren!”

Frisch-ek bi egun geroago Niels Bohr-engana jo zueneta Hahn-en esperimentuak eta Meitner-ek eta berakateratako ondorioak ezaguterazi zizkion. Bohrtxunditurik gelditu zen. Frisch-i gaiari buruzko artikuluaargitaraturik egon arte fitxik ere ez zuela esango aginduzion. Dena den, Bohr hurrengo astean EEBBtako fisi-karien bilerara joan zen eta bertan, ixilik ezin egonik,Europan gertatutakoa azaldu zuen. Orduantxe hasi zeneromena eta Europa eta Ameriketako laborategietanfenomeno berria ulertzeko su eta gar hasi ziren lanean.

Aurki, fisio nuklearra itzelezko energi iturri izanzitekeela bururatu zitzaion bati baino gehiagori. Betirakoenergia izango zuen gizarte berri bat hasi ziren amestenfisikariak eta fisikari ez zirenak. Baina laster bainolasterrago errealitatearen laztasunak amets beroak epelduegin zituen eta Manhattan proiektuaren alaba izan zenHiroximako bonba atomikoak esperantza etsipen bihurtuzuen. Fisika nuklearraren jaiotzan parte hartu zutenfisikari askori, Hahn berari ere bai, erraiak kiskalizitzaizkion sumindurik eta hartan lan egiteak merezi zuenala ez galdetu zion bere buruari. Energia nuklearkomertzialak ez zituen, hala ere, kezkak lasaitu. Bainahori beste historia bat da.