Lise Meitner, la donna della fissione nucleare. (Vienna,7 Novembre 1878-Cambridge, 27 Ottobre 1968)

Transcript

1 Lise Meitner, la donna della fissione nucleare (Vienna,7 Novembre 1878-Cambridge, 27 Ottobre 1968) Ruscillo Francesca Classe 5G Anno scolastico 2014/2015

2 Indice Biografia Prima scoperta della scissione nucleare Il protoattinio La fissione nucleare La bomba atomica (progetto Manhattan)

3 Lise Meitner nasce a Vienna nel 1878, dove studia fino alle scuole medie e dove proseguirà gli studi universitari privatamente. La scelta di laurearsi in fisica fu determinata dal fascino del suo professore Boltzmann.

4 Nel 1907 si trasferì a Berlino, grazie all aiuto economico dei genitori, necessario in quanto l università tedesca non era ancora aperta alle donne. Lise Meitner dovette combattere un intera vita contro il suo ruolo di donna per ottenere un posto importante in quella che era la sua più grande passione. Oggigiorno sembrerebbe impensabile, ma guardando indietro uno si rende conto con sorpresa di quanti problemi dovessero affrontare ai tempi, le giovani donne. Uno dei problemi più difficili da risolvere era la possibilità di ricevere una formazione intellettuale normale. Lise Meitner

5 Dopo essere diventata assistente di Planck e avere ricevuto il primo stipendio, iniziò a lavorare con Otto Hahn nel campo della radioattività. Hahn non ebbe alcun problema a lavorare con la scienziata. Anche se alcune critiche dipingono Hahn come una persona senza nerbo che sfruttò la Meitner per soffiarle il premio Nobel, in realtà la loro amicizia durò per molti anni, essendo entrambi complementari, avendo ognuno qualcosa da imparare dall altro.

6 Dopo la prima guerra mondiale, la Meitner tornò a Berlino dove diventò finalmente professoressa di fisica. A causa delle leggi razziali però, pur lavorando inizialmente presso il Kaiser Wilhelm Institut fu costretta a trasferirsi in Svezia. Il Nazismo fu una presenza pressante nella vita della scienziata, che tuttavia dopo essersi trasferita in Svezia scrisse una lettera ad un amica, nel 1947, dove affermava di essersi pentita del suo trasferimento.

7 Nel 1944 Otto Hahn ricevette il premio Nobel per la fissione nucleare, cosa che non dispiacque eccessivamente alla Meitner, dato l utilizzo di tale scoperta. La meitner morì nel 1968, dopo essersi ritirata a Cambridge e aver ricevuto riconoscimenti come il premio Enrico Fermi nel 1966 con Hahn e Strassman. Attualmente è ricordata attraverso premi, riconoscimenti e commemorazioni.

8 PRIMA SCOPERTA DELLA SCISSIONE NUCLEARE Otto Hahn aveva scoperto che bombardando il nucleo dell uranio con neutroni il nucleo assorbiva un neutrone e in questo modo si provocava l emissione della particella beta. Potè verificare che tra i prodotti della reazione si trovava l elemento bario. La Meitner era tormentata dal problema dell inserimento del bario in quella sequenza sperimentale

9 Lise Meitner ricevette la visita di suo nipote Otto Robert Frisch e durante una passeggiata sulla neve fecero la vera e propria scoperta. Tenendo conto della teoria secondo cui il nucleo è malleabile, potevano ipotizzare l idea della fissione nucleare del nucleo dell uranio.

10 Per verificare l ipotesi della fissione,zia e nipote, presero un foglio di carta e pensarono di calcolare lo scambio energetico disegnando uno schema di ciò che sarebbe potuto succedere: nel momento in cui l uranio si fosse scisso si sarebbero formati due nuclei, con carica elettrica positiva, fatto che avrebbe dato vita ad una notevole repulsione Questa energia doveva essere contenuta nel nucleo di uranio.

11 Quando Otto Frisch tornò a Copenaghen e la Meitner a Stoccolma, pensarono di risolvere telefonicamente il problema dell energia liberata nel processo di fissione. Misurando la ionizzazione dei frammenti di fissione espulsi con grande energia o riunendo i prodotti di fissione in virtù della loro energia di rinculo. Bohr, contattato da Otto Frisch, lo incitò a pubblicare un articolo sulla grande scoperta effettuata.

12 Otto Hahn e la Meitner si misero a lavorare insieme (nel loro laboratorio nel seminterrato) e nel 1908 scoprirono un nuovo elemento chiamato attinio C. La Meitner ideò inoltre il metodo di decadimento, secondo cui una particella alfa, emessa dal proprio nucleo, subisce un effetto di rinculo.

13 IL PROTOATTINIO Nella tabella degli elementi era necessario riempire il buco tra l uranio e il torio, così Hahn si mise a studiare attentamente l attinio, anche se la relazione tra esso e l uranio non era ancora chiara. Al principio del 1917 la Meitner cominciò a fare degli esperimenti, partendo con la dissoluzione della pechblenda nell acido e successivamente separò gli elementi radioattivi già noti. Il preparato emetteva una radiazione alfa molto elevata e ciò dimostrava l esistenza di un nuovo elemento, non ancora riconosciuto.

14 Per questo nuovo elemento si scelse il nome protoattinio, con il simbolo Pa, che avrebbe occupato la posizione 91 della tavola periodica.

15 Origine: FISSIONE NUCLEARE Divisione nucleare di Rutherford Progetto di Enrico Fermi

16 In seguito al bombardamento di atomi di uranio con neutroni, il nucleo atomico si può dividere in due parti uguali, decade in frammenti di minori dimensioni, in nuclei di atomi a numero atomico inferiore, con emissione di una grande quantità di energia e radioattività. La reazione può avvenire naturalmente o artificialmente.

17 La Meitner cercò di disporre una quantità di neutroni e scoprì che gli elementi pesanti assorbivano i neutroni, mentre i leggeri non si comportavano allo stesso modo Doveva perciò esserci una relazione tra l energia cinetica dei neutroni e i processi di assorbimento dei neutroni. Questo tipo di neutroni lenti vengono chiamati neutroni termici. La Meitner e Hahn riuscirono a fare la distinzione tra neutroni termici e veloci contemporaneamente a Fermi nel 1934.

18 Successivamente le ricerche di Irène Curie, che bombardò l uranio con i neutroni, la portarono a ipotizzare la presenza dell isotopo del torio. La Meitner pensò che non si potesse trattare di quell elemento e i suoi collaboratori, Hahn e Strassman, la sostennero. Fortunatamente le opinioni e i giudizi della Meitner erano per noi così importanti che cominciammo immediatamente gli esperimenti di controllo, erano proprio queste le parole di Strassman che sostenevano le opinioni della scienziata.

19 Tra il 16 e il 17 dicembre del 1938 vennero svolti degli esperimenti che portarono ad ottenere dalla catena di reazioni indotta più corta, si produceva un elemento transuranico stabile che nel 1940 venne chiamato Nettunio.

20 LA BOMBA ATOMICA I Tedeschi cominciarono le loro ricerche volte alla creazione della bomba nel 1939, con l intensa collaborazione di Heisenberg. Gli scienziati però non furono in grado di calcolare la massa critica dell uranio-235, necessaria per una reazione auto-sostenuta. Le difficoltà principali erano trovare una sostanza che rallentasse i neutroni e l estrazione dell elemento. Nel 1941 Heisenberg ideò un contenitore di uranio e acqua pesante per cercare di produrre una reazione a catena.

21 La reazione a catena avviene in forma incontrollata in una massa di uranio-235 o plutonio-239. nell istante in cui la massa viene resa super-critica essa libera altissime quantità di energia in brevissimo tempo che dà vita all esplosione.

22 La bomba atomica è un arma di distruzione di massa appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui energia è in fatti prodotta dalla reazione nucleare a catena incontrollata. Quelle che utilizzano una fissione termonucleare vengono definite a idrogeno, come la bomba atomica, poiché permette di raggiungere altissimi livelli di pressione e temperatura bomba su Nagasaki (fungo atomico)

23 1. Effetto termico Gli effetti sull uomo 2. Effetto luminoso 3. Effetto meccanico 4. Effetto radioattivo

24 Progetto Manhattan Il progetto partì il 13 agosto del 1942, sotto la direzione del fisico Robert Oppenheimer e riuniva i migliori scienziati dell epoca per svolgere le ricerche che avrebbero portato alla prima bomba atomica. Sapevamo che il mondo non sarebbe più stato lo stesso Robert Oppenheimer, dopo la costruzione della prima bomba atomica.

25 Amo la fisica, mi sarebbe difficile immaginare la mia vita senza. È una specie di amore personale, come per una persona a cui si deve molto. E io, che soffro tanto di coscienza sporca, sono fisica senza nessuna cattiva coscienza. Meitner Lise

26 Bibliografia METINER la fissione nucleare;uranio diviso per due, uguale a energia (Roger Corcho Orrit, GRANDI IDEE DELLA SCIENZA RBA) Sitografia