Otto Robert Frisch
Físico nuclear británico nacido en Austria

Otto Robert Frisch
Oficial de la Orden del Imperio Británico
Fotografía de la credencial de identificación de Otto Robert Frisch en Los Álamos durante la guerra
Nacido( 1904-10-01 )1 de octubre de 1904
Viena , Austria-Hungría
Fallecido22 de septiembre de 1979 (22 de septiembre de 1979)(74 años)
Cambridge , Reino Unido
Nacionalidadaustriaco
CiudadaníaAustria
Reino Unido
Alma máterUniversidad de Viena
Conocido porBomba atómica
PremiosMiembro de la Royal Society [1]
Carrera científica
CamposFísica
Firma

Otto Robert Frisch OBE FRS [1] (1 de octubre de 1904 - 22 de septiembre de 1979) fue un físico británico nacido en Austria que trabajó en física nuclear . Con Otto Stern e Immanuel Estermann midió por primera vez el momento magnético del protón . Con Lise Meitner avanzó la primera explicación teórica de la fisión nuclear (acuñó el término) y detectó por primera vez experimentalmente los subproductos de la fisión. Más tarde, con su colaborador Rudolf Peierls [1] diseñó el primer mecanismo teórico para la detonación de una bomba atómica en 1940. [2]

Primeros años de vida

Frisch nació en Viena en 1904 en una familia judía , hijo de Justinian Frisch, pintor, y Auguste Meitner Frisch, concertista de piano. [3] Él mismo tenía talento para ambas cosas, pero también compartía el amor de su tía Lise Meitner por la física y comenzó un período de estudios en la Universidad de Viena , graduándose en 1926 con algunos trabajos sobre el efecto del electrón recién descubierto en las sales.

Física nuclear

Después de trabajar durante varios años en laboratorios relativamente desconocidos de Alemania, Frisch consiguió un puesto en Hamburgo bajo la supervisión del científico ganador del premio Nobel Otto Stern . Allí realizó trabajos sobre la difracción de átomos (utilizando superficies de cristal) y también demostró que el momento magnético del protón era mucho mayor de lo que se había supuesto anteriormente. [4]

La llegada de Adolf Hitler a la cancillería alemana en 1933 hizo que Otto Robert Frisch decidiera trasladarse a Londres , donde se incorporó al personal del Birkbeck College [5] y trabajó con el físico Patrick Maynard Stuart Blackett en tecnología de cámaras de niebla y radiactividad artificial . A esto le siguió un período de cinco años en Copenhague con Niels Bohr , donde se especializó cada vez más en física nuclear , en particular en física de neutrones.

Fisión nuclear

Otto Frisch, Lise Meitner y Glenn Seaborg

Durante las vacaciones de Navidad de 1938, visitó a su tía Lise Meitner en Kungälv . Mientras estaba allí, ella recibió la noticia de que Otto Hahn y Fritz Strassmann en Berlín habían descubierto que la colisión de un neutrón con un núcleo de uranio producía el elemento bario como uno de sus subproductos. Hahn, en una carta a Meitner, llamó a esta nueva reacción un "estallido" del núcleo de uranio. Frisch y Meitner plantearon la hipótesis de que el núcleo de uranio se había dividido en dos, explicaron el proceso y calcularon la energía liberada, y Frisch acuñó el término fisión , adoptado de un proceso en biología, para describirlo. [6] [7]

Las restricciones políticas de la era nazi obligaron a los equipos de Hahn y Strassmann y al de Frisch y Meitner (ambos judíos) a publicar por separado. El artículo de Hahn describía el experimento y el hallazgo del subproducto del bario. [8] El artículo de Meitner y Frisch explicaba la física detrás del fenómeno. [9]

Frisch regresó a Copenhague, donde rápidamente pudo aislar las piezas producidas por las reacciones de fisión. [10] Como el propio Frisch recordó más tarde, George Placzek le sugirió una idea fundamental de la prueba experimental directa de la fisión nuclear . [11] [12] Muchos creen que Meitner y Frisch merecían el reconocimiento del Premio Nobel por sus contribuciones a la comprensión de la fisión. [13]

A mediados de 1939, Frisch abandonó Dinamarca para realizar un breve viaje a Birmingham , pero el estallido de la Segunda Guerra Mundial impidió su regreso. Con la guerra en mente, él y el físico Rudolf Peierls elaboraron el memorando Frisch-Peierls en la Universidad de Birmingham , que fue el primer documento que establecía un proceso mediante el cual se podía generar una explosión atómica. Su proceso utilizaría uranio-235 separado, que requeriría una masa crítica bastante pequeña y podría lograrse que alcanzara la criticidad utilizando explosivos convencionales para crear una detonación inmensamente poderosa. El memorando continuaba prediciendo los efectos de una explosión de este tipo, desde la explosión inicial hasta la lluvia radiactiva resultante . Este memorando fue la base del trabajo británico sobre la construcción de un dispositivo atómico (el proyecto Tube Alloys ) y también del Proyecto Manhattan en el que Frisch trabajó como parte de la delegación británica . Frisch y Rudolf Peierls trabajaron juntos en el Departamento de Física de la Universidad de Birmingham entre 1939 y 1940. [14] Frisch se fue a Estados Unidos en 1943, tras haber sido rápidamente convertido en ciudadano británico .

Proyecto Manhattan

Aparato científico complejo con un marco de metal que rodea tres secciones de una esfera sostenidas en el centro por un sistema de varillas, y separadas verticalmente entre sí de modo que forman una esfera completa cuando se juntan.
El dispositivo Godiva en Los Álamos

En 1944, en Los Álamos , una de las tareas de Frisch como líder del grupo de Ensamblajes Críticos era determinar con precisión la cantidad exacta de uranio enriquecido que se requeriría para crear la masa crítica, la masa de uranio que sustentaría una reacción nuclear en cadena. [15] Lo hizo apilando varias docenas de barras de 3 cm de hidruro de uranio enriquecido a la vez y midiendo la creciente actividad de neutrones a medida que se acercaba a la masa crítica. El hidrógeno en las barras de metal aumentaba el tiempo que la reacción necesitaba para acelerarse. Un día, Frisch casi provocó una reacción descontrolada al inclinarse sobre la pila, a la que llamó el " ensamblaje de Lady Godiva ". [16] Su cuerpo reflejó neutrones de vuelta a la pila. Con el rabillo del ojo vio que las lámparas rojas que parpadeaban intermitentemente cuando se emitían neutrones, estaban "brillando continuamente". [16] Al darse cuenta de lo que estaba sucediendo, Frisch dispersó rápidamente las barras con la mano. Más tarde calculó que la dosis de radiación era "bastante inofensiva" pero que si "hubiera dudado otros dos segundos antes de retirar el material... la dosis habría sido fatal". [16] "En dos segundos recibió, según los generosos estándares de la época, la dosis permisible de radiación de neutrones para un día completo". [17] De esta manera, sus experimentos determinaron las masas exactas de uranio necesarias para disparar la bomba Little Boy sobre Hiroshima .

También diseñó el experimento de la "cola del dragón" o "guillotina", en el que se dejaba caer una bala de uranio a través de un agujero en una masa fija de uranio mayor, alcanzando justo por encima de la masa crítica (0,1%) durante una fracción de segundo. [18] En la reunión para aprobar el experimento, Richard Feynman , al comentar el peligro transitorio que implicaba, dijo que era "como hacerle cosquillas a la cola de un dragón dormido". En el período de unos 3 milisegundos, la temperatura aumentó a una velocidad de 2000 °C por segundo y se emitieron más de 10 15 neutrones en exceso. [19]

Regreso a Inglaterra

De izquierda a derecha: William Penney, Otto Frisch, Rudolf Peierls y John Cockcroft en 1946

En 1946 regresó a Inglaterra para ocupar el puesto de jefe de la división de física nuclear del Establecimiento de Investigación de Energía Atómica en Harwell, aunque también pasó gran parte de los siguientes treinta años enseñando en Cambridge , donde fue profesor jacksoniano de filosofía natural [5] y miembro del Trinity College .

Antes de jubilarse, diseñó [20] un dispositivo, SWEEPNIK , que utilizaba un láser y una computadora para medir pistas en cámaras de burbujas . Al ver que esto tenía aplicaciones más amplias, ayudó a fundar una empresa, Laser-Scan Limited, ahora conocida como Laser-Scan Engineering Ltd., para explotar la idea.

Jubilación

Universidad de Birmingham - Edificio de Física Poynting - placa azul

Se retiró de la cátedra en 1972, tal como lo exigían las normas de la Universidad. [20] Murió el 22 de septiembre de 1979. [5] [21]

Referencias

  1. ^ abc Peierls, R. (1981). "Otto Robert Frisch. 1 de octubre de 1904 – 22 de septiembre de 1979". Memorias biográficas de miembros de la Royal Society . 27 : 283–306. doi : 10.1098/rsbm.1981.0012 . JSTOR  769874.
  2. ^ Bethe, HA ; Winter, George (enero de 1980). "Obituario: Otto Robert Frisch". Physics Today . 33 (1): 99–100. Código Bibliográfico :1980PhT....33a..99B. doi :10.1063/1.2913924. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2013.
  3. ^ "Otto Robert Frisch | Biografía y hechos". Enciclopedia Británica . Consultado el 21 de diciembre de 2023 .
  4. ^ Frisch, Otto R.; Popa, Otto (1933). "Über die magnetische Ablenkung von Wasserstoffmolekülen und das magnetische Moment des Protons". Zeitschrift für Physik (en alemán). 85 (1–2): 4–16. Código Bib : 1933ZPhy...85....4F. doi :10.1007/BF01330773. S2CID  120793548.
  5. ^ abc Gribbin, J. (2000). Q es de cuántico: una enciclopedia de física de partículas. Simon & Schuster. pág. 150. ISBN 978-0-684-86315-3. Recuperado el 4 de diciembre de 2021 .
  6. ^ Sullivan, Neil J. (2016). La bomba Prometeo: el Proyecto Manhattan y el gobierno en la oscuridad. Lincoln: University of Nebraska Press . pág. 19. ISBN 978-1-61234-890-2.
  7. ^ Rhodes, Richard (1986). La fabricación de la bomba atómica . Nueva York: Simon & Schuster. pág. 263. ISBN. 978-0-684-81378-3.OCLC 13793436  .
  8. ^ Hahn, O.; Strassmann, F. (1939). "Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle [Sobre la detección y características de los metales alcalinotérreos formados por irradiación de uranio sin neutrones]". Naturwissenschaften (en alemán). 27 (1): 11-15. Código Bib : 1939NW.....27...11H. doi :10.1007/BF01488241. S2CID  5920336.Los autores fueron identificados como pertenecientes al Instituto Kaiser-Wilhelm de Química de Berlín-Dahlem. Recibido el 22 de diciembre de 1938.
  9. ^ Meitner, Lise; Frisch, OR (1939). "Desintegración del uranio por neutrones: un nuevo tipo de reacción nuclear". Nature . 143 (3615): 239–240. Código Bibliográfico :1939Natur.143..239M. doi :10.1038/143239a0. S2CID  4113262.El artículo está fechado el 16 de enero de 1939. Se identifica a Meitner como perteneciente al Instituto de Física de la Academia de Ciencias de Estocolmo. Se identifica a Frisch como perteneciente al Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhague.
  10. ^ Frisch, OR (1939). "Evidencia física de la división de núcleos pesados ​​bajo bombardeo de neutrones". Nature . 143 (3616): 276. Bibcode :1939Natur.143..276F. doi : 10.1038/143276a0 . S2CID  4076376.El artículo está fechado el 17 de enero de 1939. [El experimento para el que se escribió esta carta al editor se llevó a cabo el 13 de enero de 1939; véase Rhodes, Richard (1986). The Making of the Atomic Bomb . Simon and Schuster. pp. 263 y 268.
  11. ^ Otto R. Frisch, "El descubrimiento de la fisión: cómo empezó todo", Physics Today , V20, N11, págs. 43-48 (1967).
  12. ^ JA Wheeler, "Mecanismo de fisión", Physics Today V20, N11, págs. 49-52 (1967).
  13. ^ "Fama sin Premio Nobel". 5 de noviembre de 2015.
  14. ^ "Culture trails – Blue Plaque Guide" (PDF) . Universidad de Birmingham . Consultado el 4 de diciembre de 2021 .
  15. ^ Rhodes, Richard (1986). La fabricación de la bomba atómica . Simon and Schuster. págs. 612–613.
  16. ^ abc Frisch, Otto Robert (1980). Lo poco que recuerdo. Cambridge University Press. págs. 161-162. ISBN 0-52-128010-9Estábamos construyendo un conjunto inusual, sin material reflectante a su alrededor; solo el compuesto reactivo de uranio-235... Por razones obvias lo llamamos el conjunto Lady Godiva .
  17. ^ Rhodes, Richard (1986). La fabricación de la bomba atómica . Simon and Schuster. Págs. 610-611. ISBN. 9780671441333.
  18. ^ "Aquí hay dragones".
  19. ^ re Malenfant (2005). "Experimentos con la máquina dragón". doi :10.2172/876514. OSTI  876514. S2CID  108799363. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  20. ^ de Otto Frisch, "Lo poco que recuerdo", Cambridge University Press (1979), ISBN 0-521-40583-1 
  21. ^ Peierls, Rudolf Ernst (1 de noviembre de 1981). "Otto Robert Frisch, 1 de octubre de 1904 - 22 de septiembre de 1979". Memorias biográficas de miembros de la Royal Society . 27 : 283–306. doi :10.1098/rsbm.1981.0012. ISSN  0080-4606. OR Frisch aportó a la física el enfoque de un artesano. Disfrutaba, sobre todo, haciendo experimentos con sus propias manos, preferiblemente en aparatos de su propio diseño, destinados a cuestiones básicas simples. Este enfoque requería la capacidad de pensar sobre los problemas importantes de la física de forma sencilla, pero profunda, una capacidad que subyace a las dos contribuciones por las que era más conocido: su participación en la explicación del proceso de fisión y en el reconocimiento de la viabilidad de un arma atómica.

Bibliografía

  • La física atómica hoy (1961)
  • Trabajando con ÁTOMOS (1965)
  • Lo poco que recuerdo (1979)
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Otto Frisch .
  • Bibliografía comentada de Otto Frisch de la Biblioteca digital Alsos sobre cuestiones nucleares
  • El Laboratorio Nacional de Los Álamos en la misión británica
  • Transcripción de la entrevista de historia oral con Otto Robert Frisch el 8 de mayo de 1963, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr
  • Transcripción de la entrevista de historia oral con Otto Robert Frisch el 3 de mayo de 1967, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr
  • "Sobre la viabilidad de las centrales eléctricas alimentadas por carbón" (ensayo de Frisch escrito en conmemoración del 70 cumpleaños de Niels Bohr, el 7 de octubre de 1955)
  • Obras de Otto Robert Frisch o sobre él en Internet Archive
Oficinas académicas
Precedido por Profesor Jacksoniano de Filosofía Natural
1947–1972		Sucedido por
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