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Un conflitto franco-germanico in ambito nucleare.

Poco tempo prima, a Berlino e a Parigi. Sconosciuta a Fermi quando egli sbarcò nel continente USA, una delle più significative scoperte della storia dell’umanità aveva avuto luogo in Germania. In un grande laboratorio di Chimica, dedicato al nome del Kaiser Guglielmo nella città di Berlino, esperimenti che avrebbero fatto epoca erano stati completati alla vigilia di natale dell’anno 1938. Essi erano essenzialmente i medesimi esperimenti realizzati da Fermi e dal suo team nel 1934 – la trasmutazione dell’uranio bombardando con neutroni il suo nucleo.

Tuttavia si era aggiunta una nuova e significativa fase finale all’esperimento in questione: le tecniche altamente sofisticate della radiochimica, un nuovo settore appena sviluppato. Gli esperimenti erano arrivati al culmine delle grandi battaglie scientifiche mondiali per la supremazia, anche se nessuno dei protagonisti mai avrebbe sospettato di essere in lotta per un premio delle dimensioni senza precedenti. Infatti era in ballo il prestigio non soltanto individuale ma di intere nazioni. Una volta ancora si trovavano a confronto Germania e Francia: questa volta un team formato da due valorosi scienziati tedeschi era sfidato da un eccellente scienziato francese. E per aggiungere ancora più grandeur alla sfida, due dei principali protagonisti della vicenda erano due donne, riconosciute all’epoca come due dei maggiori scienziati esistenti al mondo.

Le due squadre a confronto. In campo germanico era schierato Otto Hahn, il più noto radiochimico del mondo e Lise Meitner, una fisica che aveva studiato colle più che illustri maestri. In campo francese, la egualmente famosa Irène Joliot-Curie, che come la madre Mària Curie, aveva condiviso il premio Nobel per la Chimica, condividendolo con il marito, Frédéric Joliot-Curie, per la scoperta della radioattività artificiale. La creazione di una grande varietà di elementi radioattivi, che come il radio – scoperto dai genitori di Irène – si comportava in maniera assai differente rispetto agli elementi stabili. La scoperta di elementi, che potevano diventare artificialmente radioattivi, ha fornito all’intera umanità uno dei più potenti strumenti di lavoro per esaminare i processi vitali della natura dai tempi della scoperta del microscopio ottico. Figlia di genitori famosi, Irène Joliot-Curie si è battuta strenuamente per sorpassare la coppia Hahn-Meitner. Nelle parole di quest’ultima: Irène sembra che abbia paura di essere trattata come la figlia di sua madre e non come una scienziata dotata di valore proprio. In effetti, la figlia voleva eguagliare i meriti della madre che aveva ottenuto due premi Nobel, uno per la chimica e uno per la fisica, un onore raggiunto soltanto una volta (da Maria Sklodowska Curie) nell’intera storia del premio Nobel, almeno fino ad allora. E ne avrebbero potuti vincere altri due – oltre quello della Chimica per la radioattività artificiale – se non fossero stati raggiunti e sorpassati proprio sul filo di lana, dai meriti altrui ma anche da errori propri commessi da loro stessi.

La prima dura sconfitta di Irène. Il primo grosso dispiacere venne nel 1932. Con suo marito Frédéric, era alla caccia della identità di un misterioso tipo di energica radiazione osservata originariamente, nel 1930, dal più grande fisico sperimentale tedesco, Walther Bothe. Nel 1932, erano sulle tracce di questa misteriosa pista, ma in qualche modo, il premio che doveva premiare uno delle scoperte fatali della storia della fisica moderna, passò sotto i loro nasi e fini per essere scoperto presso il Cavendish Laboratory, alla Università di Cambridge in Inghilterra, allora guidata dal grande Lord Rutherford. James Chadwick, uno dei migliori allievi di Rutherford, stava anche lui cercando questa radiazione misteriosa. E, ironia della sorte, furono proprio le osservazioni dei coniugi Joliot-Curie a fornire l’indizio decisivo per mettere Chadwick sulla giusta pista. Infatti Chadwick vinse perché aveva letto una lezione pronunciata nel 1920, da Rutherford, nella quale il padre della fisica nucleare sperimentale prevedeva l’esistenza del neutrone. Frédéric Joliot-Curie, è stato riferito, rilascia dichiarazioni molto tranquille, come che se sua moglie e lui fossero stati al corrente delle lezioni di Lord Rutherford. Tuttavia, quando la grande Mària Curie morì il 4 luglio del 1934, Irène aveva alla giovane età di 36 anni raggiunto il pinnacolo della sua carriera con la scoperta, insieme al marito, della radioattività artificiale. Esso rappresentava l’unico esempio nella storia della scienza in cui la eminenza in un settore del sapere viene trasmessa in linea diretta da madre a figlia. Ma, diversamente dalla madre, Irène aveva una formidabile rivale. Lise Meitner, anche se ancora poco conosciuta in quei tempi, aveva raggiunto grande distinzione per il suo lavoro pionieristico e i contributi personali nel campo della radioattività. Le realizzazioni della Meitner si mettevano, anche senza volerlo intenzionalmente, in competizione con il lavoro della sua più giovane transalpina.

Ma i risultati dai laboratori di Parigi raccontano altre storie. Le iniziative di Irène nel settore mettono completamente a soqquadro l’estremo ordine con il quale Hahn e associati lavoravano sugli elementi della tavola periodica a Berlino. Lavorando in collaborazione con Paul Savitch, un radiochimico yugoslavo di talento, Irène riportava di avare trovato un nuovo elemento. Aveva le proprietà chimiche simili a quelle dell’attinio, elemento dal numero atomico 89, il quale sarebbe però entrato con molta difficoltà nel modello studiato da Hahn, Meitner e Strassmann. Tuttavia Irène, usando un procedimento inventato dalla madre, presentava la evidenza che il radioelemento X non era assolutamente l’attinio. Infatti l’elemento X si comportava in ogni modo come se fosse un metallo appartenente al gruppo delle terre rare denominato lantanio, con numero atomico 57, assolutamente lontano di quasi 40 unità dall’uranio. Se ciò era vero, poteva soltanto significare che il nucleo di uranio si era spezzato in due parti quasi uguali. Ma Irène, usando tecniche investigative chimiche assai ingegnose, venne condotta a credere – purtroppo erroneamente – che l’elemento X non era neppure il lantanio. Invece ella e Savitch decisero che il misterioso X era un nuovo elemento transuranico, completamente differente da quelli inclusi nel modello berlinese di Hahn e colleghi. Lo stupore di Hahn fu grande quando il rapporto Curie-Savitch arrivò nelle sue mani, nella estate del 1938. Nelle parole di un testimone oculare, il radiochimico canadese L.G. Cook, che era ospite a Berlino. La reazione di Hahn era stata che Curie e Savitch avevano perso il lume della ragione. Il fatto tragico era che Curie e Savitch erano in grave errore, ma per un motivo opposto a quanto Hahn pensava. Infatti, come Hahn avrebbe avuto, entro breve termine modo, la possibilità di verificare, la misteriosa sostanza X scoperta da Irène era per davvero il lantanio. La Joliot-Curie aveva scoperto la fissione dell’uranio ma non se ne era resa conto.

La seconda dura sconfitta di Irène. Per la seconda volta nel giro di 6 anni, Irène aveva mancato una scoperta per la quale qualcun altro (allora Chadwick, ora Hahn) avrebbe vinto il premio Nobel. Con un po’ più di fortuna, Irène avrebbe potuto eguagliare, se non sorpassare, le due mete raggiunte dalla madre. Questo secondo disappunto di Irène era venuto come risultato di un errore maldestro. Nelle misure precedenti, Irène aveva osservato che quando il lantanio ordinario era introdotto in soluzione con l’elemento X, esso conduceva entrambe le sostanze come precipitato. Ciò significava che l’elemento X aveva le medesime caratteristiche chimiche del lantanio, ma ciò naturalmente non implicava che i due fossero identici. Per stabilire se i due elementi erano identici o meno, dovevano essere usati metodi chimici per determinare se i due potevano essere separati. Per la verità, due elementi identici non possono essere separati. Quindi, se ci si trova di fronte ad una miscela di due elementi, uno conosciuto e l’altro no, il fallimento della loro separazione risulta prova definitiva della loro identità. D’altro canto, il successo della loro separazione è prova determinante della loro diversità.
Ciò è esattamente quanto Irène Joliot-Curie cercò di fare nel tentare di determinare se l’elemento X era o non era un isotopo radioattivo del lantanio, ma per uno strano scherzo del caso, ella venne a capo della risposta sbagliata. Irène era convinta, e ciò scrisse nei suoi rapporti, di avere avuto successo nel separare il radio elemento X dal lantanio, laddove, de facto, come avrebbe dimostrato Hahn pochi mesi più tardi, i due elementi erano identici e, quindi, non potevano essere separati in alcun modo. La sfortuna di Irène Joliot-Curie era dovuta principalmente alla presenza di una impurità nella sua soluzione incognita, la quale per il resto conteneva davvero il lantanio. Era stata questa impurità a separarsi effettivamente dalla combinazione (elemento X & lantanio). Purtroppo Irène Joliot-Curie scambiò erroneamente l’impurità con il lantanio. E questa semplice, ma fondamentale, svista la allontanò per sempre dal tanto agognato premio Nobel. Per aggiungere una ulteriore ironia alla disgraziata tragedia, che amareggiò Irène Joliot-Curie per il resto della sua vita, fino alla sua morte avvenuta nel 1956, vale la pena di ricordare che il metodo che ella aveva adottato per separare il lantanio dall’elemento X era stato ingegnosamente inventato da sua madre Mària Sklodowska Curie, molti anni prima. (William L. Laurence, Men and Atoms, Simon & Schuster, 1959)