Emilio Segrè - Emilio Segrè

Emilio Segrè
Segre.jpg
Segrè en 1959
Nació
Emilio Gino Segrè

( 01/02/1905 )1 de febrero de 1905
Murió 22 de abril de 1989 (22 de abril de 1989)(84 años)
Lafayette, California , Estados Unidos
Ciudadanía Italia (1905-1944)
Estados Unidos (1944-1989)
alma mater Universidad Sapienza de Roma
Conocido por Descubrimiento de antiprotón , tecnecio y astato.
Premios Premio Nobel de Física (1959)
Carrera científica
Instituciones Laboratorio Nacional de Los Alamos
Universidad de California, Berkeley
Universidad de Palermo
Universidad Sapienza de Roma Universidad de
Columbia
Asesor de doctorado Enrico Fermi
Estudiantes de doctorado Thomas Ypsilantis
Herbert York
Firma
Emilio G Segrè signature.svg

Emilio Gino Segrè (1 de febrero de 1905 - 22 de abril de 1989) fue un físico italoamericano y premio Nobel , que descubrió los elementos tecnecio y astato , y el antiprotón , una antipartícula subatómica , por la que fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1959. junto con Owen Chamberlain .

Nacido en Tivoli , cerca de Roma , Segrè estudió ingeniería en la Universidad de Roma La Sapienza antes de comenzar a estudiar física en 1927. Segrè fue nombrado profesor asistente de física en la Universidad de Roma en 1932 y trabajó allí hasta 1936, convirtiéndose en uno de los Via Panisperna. chicos . De 1936 a 1938 fue director del Laboratorio de Física de la Universidad de Palermo . Después de una visita a Ernest O. Lawrence 's laboratorio de la radiación Berkeley , fue enviado un molibdeno tira de del laboratorio ciclotrón deflector en 1937, que fue de emisión de formas anómalas de radiactividad . Después de un cuidadoso análisis químico y teórico, Segrè pudo demostrar que parte de la radiación estaba siendo producida por un elemento previamente desconocido, llamado tecnecio, que fue el primer elemento químico sintetizado artificialmente que no ocurre en la naturaleza.

En 1938, Benito Mussolini 's fascista gobierno aprobó leyes antisemitas de restricción de Judios de cargos universitarios. Como judío, Segrè ahora se convirtió en un emigrado indefinido. En el Laboratorio de Radiación de Berkeley, Lawrence le ofreció un trabajo como asistente de investigación. Mientras estaba en Berkeley, Segrè ayudó a descubrir el elemento astato y el isótopo plutonio-239 , que más tarde se utilizó para hacer que la bomba nuclear Fat Man cayera sobre Nagasaki . De 1943 a 1946 trabajó en el Laboratorio Nacional de Los Alamos como líder de grupo del Proyecto Manhattan . En abril de 1944 descubrió que Thin Man , el arma nuclear de tipo pistola de plutonio propuesta , no funcionaría debido a la presencia de impurezas de plutonio-240 . En 1944, se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos. A su regreso a Berkeley en 1946, se convirtió en profesor de física e historia de la ciencia , hasta 1972. Segrè y Owen Chamberlain fueron codirectores de un grupo de investigación en el Laboratorio de Radiación Lawrence que descubrió el antiprotón , para el cual los dos compartió el Premio Nobel de Física de 1959 .

Segrè también fue un fotógrafo activo y tomó muchas fotografías que documentan eventos y personas en la historia de la ciencia moderna, que fueron donadas al Instituto Americano de Física después de su muerte. El Instituto Americano de Física nombró su archivo fotográfico de historia de la física en su honor.

Vida temprana

Emilio Gino Segrè nació en el seno de una familia judía sefardí en Tivoli , cerca de Roma , el 1 de febrero de 1905, hijo de Giuseppe Segrè, empresario propietario de una fábrica de papel, y Amelia Susanna Treves. Tenía dos hermanos mayores, Angelo y Marco. Su tío, Gino Segrè, era profesor de derecho. Fue educado en el ginnasio en Tivoli y, después de que la familia se mudó a Roma en 1917, el ginnasio y liceo en Roma. Se graduó en julio de 1922 y se matriculó en la Universidad de Roma La Sapienza como estudiante de ingeniería .

En 1927, Segrè conoció a Franco Rasetti , quien le presentó a Enrico Fermi . Los dos jóvenes profesores de física buscaban estudiantes talentosos. Asistieron a la Conferencia Volta en Como en septiembre de 1927, donde Segrè escuchó conferencias de físicos notables como Niels Bohr , Werner Heisenberg , Robert Millikan , Wolfgang Pauli , Max Planck y Ernest Rutherford . Luego, Segrè se unió a Fermi y Rasetti en su laboratorio en Roma. Con la ayuda del director del Instituto de Física, Orso Mario Corbino , Segrè pudo transferirse a la física y, estudiando con Fermi, obtuvo su título laureado en julio de 1928, con una tesis sobre "Dispersión anómala y rotación magnética".

Después de una temporada en el ejército italiano de 1928 a 1929, durante la cual fue comisionado como subteniente de artillería antiaérea , Segrè regresó al laboratorio de Via Panisperna. Publicó su primer artículo, que resumía su tesis, "Sobre la dispersión anómala en mercurio y en litio", junto con Edoardo Amaldi en 1928, y otro artículo con él al año siguiente sobre el efecto Raman .

En 1930, Segrè comenzó a estudiar el efecto Zeeman en ciertos metales alcalinos . Cuando su progreso se estancó porque la rejilla de difracción que necesitaba para continuar no estaba disponible en Italia, escribió a cuatro laboratorios en otras partes de Europa pidiendo ayuda y recibió una invitación de Pieter Zeeman para terminar su trabajo en el laboratorio de Zeeman en Amsterdam . Segrè recibió una beca de la Fundación Rockefeller y, siguiendo el consejo de Fermi, eligió utilizarla para estudiar con Otto Stern en Hamburgo . Trabajar con Otto Frisch en la cuantificación del espacio produjo resultados que aparentemente no estaban de acuerdo con la teoría actual; pero Isidor Isaac Rabi demostró que la teoría y el experimento estaban de acuerdo si el giro nuclear del potasio era +1/2.

Profesor de física

Segrè fue nombrado profesor asistente de física en la Universidad de Roma en 1932 y trabajó allí hasta 1936, convirtiéndose en uno de los chicos de Via Panisperna . En 1934, conoció a Elfriede Spiro, una mujer judía cuya familia había venido de Ostrowo en Prusia Occidental , pero había huido a Breslau cuando esa parte de Prusia se convirtió en parte de Polonia después de la Primera Guerra Mundial. Después de que el Partido Nazi llegó al poder en Alemania en En 1933, emigró a Italia, donde trabajó como secretaria e intérprete. Al principio ella no hablaba bien el italiano, y Segrè y Spiro conversaban en alemán, que él hablaba con fluidez. Los dos se casaron en la Gran Sinagoga de Roma el 2 de febrero de 1936. Estuvo de acuerdo con el rabino en gastar la cantidad mínima en la boda, dando el saldo de lo que se gastaría en una boda de lujo a refugiados judíos de Alemania. El rabino se las arregló para darles muchos de los adornos de una boda de lujo de todos modos. La pareja tuvo tres hijos: Claudio, nacido en 1937, Amelia Gertrude Allegra, nacida en 1937, y Fausta Irene, nacida en 1945.

Los chicos de Via Panisperna en el patio del Instituto de Física de la Universidad de Roma en Via Panisperna. De izquierda a derecha: Oscar D'Agostino , Segrè, Edoardo Amaldi , Franco Rasetti y Enrico Fermi .

Después de casarse, Segrè buscó un trabajo estable y se convirtió en profesor de física y director del Instituto de Física de la Universidad de Palermo . Encontró allí el equipo primitivo y la biblioteca desprovista de literatura de física moderna, pero entre sus colegas de Palermo se encontraban los matemáticos Michele Cipolla y Michele De Franchis , el mineralogista Carlo Perrier y el botánico Luigi Montemartini  [ it ] . En 1936 se realizó una visita a Ernest O. Lawrence 's Berkeley Radiation Laboratory , donde se reunió con Edwin McMillan , Donald Cooksey , Franz Kurie , Philip Abelson y Robert Oppenheimer . Segrè estaba intrigado por la chatarra radiactiva que una vez había sido parte del ciclotrón del laboratorio . En Palermo, se encontró que contenía varios isótopos radiactivos . En febrero de 1937, Lawrence le envió una tira de molibdeno que emitía formas anómalas de radiactividad . Segrè solicitó la ayuda de Perrier para someter la tira a un cuidadoso análisis químico y teórico, y pudieron demostrar que parte de la radiación estaba siendo producida por un elemento previamente desconocido. En 1947 lo llamaron tecnecio , ya que fue el primer elemento químico sintetizado artificialmente .

Laboratorio de Radiación

En junio de 1938, Segrè realizó una visita de verano a California para estudiar los isótopos de corta duración del tecnecio, que no sobrevivieron al envío por correo a Italia. Mientras Segrè estaba en ruta, Benito Mussolini 's fascista gobierno aprobó leyes raciales de restricción de Judios de cargos universitarios. Como judío, Segrè ahora se convirtió en un emigrado indefinido. La crisis checoslovaca llevó a Segrè a llamar a Elfriede y Claudio, ya que ahora temía que la guerra en Europa fuera inevitable. En noviembre de 1938 y febrero de 1939 realizaron viajes rápidos a México para canjear sus visas de turista por visas de inmigración. Tanto Segrè como Elfriede tenían graves temores por el destino de sus padres en Italia y Alemania.

En el Laboratorio de Radiación de Berkeley, Lawrence le ofreció a Segrè un trabajo como asistente de investigación, un puesto relativamente bajo para alguien que había descubierto un elemento, por US $ 300 (equivalente a $ 5,600 en 2020) al mes durante seis meses. Cuando Lawrence se enteró de que Segrè estaba atrapado legalmente en California, aprovechó la situación para reducir el salario de Segrè a 116 dólares al mes. Trabajando con Glenn Seaborg , Segrè aisló el isótopo metaestable tecnecio-99m . Sus propiedades lo hicieron ideal para su uso en medicina nuclear , y ahora se usa en aproximadamente 10 millones de procedimientos de diagnóstico médico al año. Segrè fue a buscar el elemento 93 , pero no lo encontró, ya que estaba buscando un elemento químicamente similar al renio en lugar de un elemento de tierras raras , que es lo que era el elemento 93. Trabajando con Alexander Langsdorf, Jr. y Chien-Shiung Wu , descubrió el xenón-135 , que luego se volvió importante como veneno nuclear en reactores nucleares .

Segrè luego centró su atención en otro elemento que faltaba en la tabla periódica , el elemento 85 . Después de que anunció cómo tenía la intención de crearlo bombardeando bismuto-209 con partículas alfa en una reunión del Laboratorio de Radiación de la reunión del lunes, dos de sus colegas, Dale R. Corson y Robert A. Cornog llevaron a cabo el experimento propuesto. Luego, Segrè preguntó si podía hacer la química y, con Kenneth Ross MacKenzie , aisló con éxito el nuevo elemento, que hoy se llama astato . Segrè y Wu luego intentaron encontrar el último elemento no transuránico que faltaba , el elemento 61 . Tenían la técnica correcta para hacerlo, pero carecían de los métodos químicos para separarlo. También trabajó con Seaborg, McMillan, Joseph W. Kennedy y Arthur C. Wahl para crear plutonio-239 en el ciclotrón de 60 pulgadas (150 cm) de Lawrence en diciembre de 1940.

Proyecto Manhattan

Foto de la placa de identificación de Segrè de Los Alamos

El ataque japonés a Pearl Harbor en diciembre de 1941 y la posterior declaración de guerra de los Estados Unidos a Italia convirtieron a Segrè en un enemigo alienígena y le cortaron la comunicación con sus padres. Los físicos comenzaron a dejar el Laboratorio de Radiación para realizar trabajos de guerra, y Raymond T. Birge le pidió que impartiera clases a los estudiantes restantes. Esto proporcionó un complemento útil a los ingresos de Segrè, y estableció importantes amistades y asociaciones profesionales con algunos de estos estudiantes, entre los que se encontraban Owen Chamberlain y Clyde Wiegand .

A finales de 1942, Oppenheimer le pidió a Segrè que se uniera al Proyecto Manhattan en su Laboratorio de Los Alamos . Segrè se convirtió en el jefe del Grupo P-5 (Radiactividad) del laboratorio, que formaba parte de la División P (Física Experimental) de Robert Bacher . Por razones de seguridad, se le dio el nombre de tapa de Earl Seaman. Se mudó a Los Alamos con su familia en junio de 1943.

El grupo de Segrè instaló su equipo en una cabaña del Servicio Forestal en desuso en el Cañón del Pajarito cerca de Los Alamos en agosto de 1943. La tarea de su grupo era medir y catalogar la radiactividad de varios productos de fisión . Una importante línea de investigación fue determinar el grado de enriquecimiento isotópico logrado con diversas muestras de uranio enriquecido . Inicialmente, las pruebas que utilizaron espectrometría de masas , utilizada por la Universidad de Columbia , y el ensayo de neutrones, utilizado por Berkeley, arrojaron resultados diferentes. Segrè estudió los resultados de Berkeley y no pudo encontrar ningún error, mientras que Kenneth Bainbridge tampoco encontró fallas en los de Nueva York. Sin embargo, el análisis de otra muestra mostró una estrecha concordancia. Se observaron tasas más altas de fisión espontánea en Los Alamos, que el grupo de Segrè concluyó que se debían a los rayos cósmicos , que eran más frecuentes en Los Alamos debido a su gran altitud.

El grupo midió la actividad del torio , uranio-234 , uranio-235 y uranio-238 , pero solo tuvo acceso a microgramos de plutonio-239 . La primera muestra de plutonio producida en el reactor nuclear de Oak Ridge se recibió en abril de 1944. En unos días, el grupo observó cinco veces la tasa de fisión espontánea que con el plutonio producido por ciclotrón. Esta no era una noticia que los líderes del proyecto quisieran escuchar. Significaba que Thin Man , el arma nuclear de tipo pistola de plutonio propuesta , no funcionaría e implicaba que la inversión del proyecto en las instalaciones de producción de plutonio en el sitio de Hanford fue en vano. El grupo de Segrè verificó cuidadosamente sus resultados y concluyó que el aumento de actividad se debía al isótopo plutonio-240 .

En junio de 1944, Segrè fue convocado a la oficina de Oppenheimer y se le informó que mientras su padre estaba a salvo, su madre había sido detenida por los nazis en octubre de 1943. Segrè nunca volvió a ver a ninguno de sus padres. Su padre murió en Roma en octubre de 1944. A finales de 1944, Segrè y Elfriede se naturalizaron en los Estados Unidos. Su grupo, ahora designado R-4, recibió la responsabilidad de medir la radiación gamma de la prueba nuclear Trinity en julio de 1945. La explosión dañó o destruyó la mayoría de los experimentos, pero se recuperó suficiente información para medir los rayos gamma.

Vida posterior

En agosto de 1945, pocos días antes de la rendición de Japón y el final de la Segunda Guerra Mundial , Segrè recibió una oferta de la Universidad de Washington en St. Louis de una cátedra asociada con un salario de US $ 5.000 (equivalente a $ 71.900 en 2020). Al mes siguiente, la Universidad de Chicago también le hizo una oferta. Después de algunas indicaciones, Birge ofreció $ 6.500 y una cátedra completa, que Segrè decidió aceptar. Dejó Los Alamos en enero de 1946 y regresó a Berkeley.

A fines de la década de 1940, muchos académicos abandonaron la Universidad de California, atraídos por ofertas de salarios más altos y por el peculiar requisito de juramento de lealtad de la Universidad . Segrè optó por prestar juramento y quedarse, pero esto no disipó las sospechas sobre su lealtad. Luis Álvarez estaba indignado de que Amaldi, Fermi, Pontecorvo , Rasetti y Segrè hubieran optado por reclamar patentes contra Estados Unidos por sus descubrimientos anteriores a la guerra y le dijo a Segrè que le avisara cuando Pontecorvo escribiera desde Rusia. También se enfrentó con Lawrence por el plan de este último de crear un laboratorio de armas nucleares rival en Los Alamos en Livermore, California , con el fin de desarrollar la bomba de hidrógeno , un arma que Segrè consideró que sería de dudosa utilidad.

Descontento con el deterioro de sus relaciones con sus colegas y con la atmósfera política venenosa en Berkeley causada por la controversia del juramento de lealtad, Segrè aceptó una oferta de trabajo de la Universidad de Illinois en Urbana – Champaign . Los tribunales finalmente resolvieron las reclamaciones de patentes a favor de los científicos italianos en 1953, otorgándoles 400.000 dólares (equivalente a 3.900.000 dólares en 2020) por las patentes relacionadas con la generación de neutrones, que ascendieron a unos 20.000 dólares después de los costos legales. Kennedy, Seaborg, Wahl y Segrè obtuvieron posteriormente la misma cantidad por su descubrimiento de plutonio, que llegó a $ 100,000 después de dividirse en cuatro partes, esta vez sin honorarios legales.

Después de rechazar ofertas de IBM y del Laboratorio Nacional de Brookhaven , Segrè regresó a Berkeley en 1952. Se mudó con su familia de Berkeley a la cercana Lafayette, California , en 1955. Trabajando con Chamberlain y otros, comenzó a buscar el antiprotón , una antipartícula subatómica. del protón . La antipartícula del electrón, el positrón, había sido predicha por Paul Dirac en 1931 y luego descubierta por Carl D. Anderson en 1932. Por analogía, ahora se esperaba que hubiera una antipartícula correspondiente al protón, pero nadie había encontrado uno, e incluso en 1955 algunos científicos dudaban de que existiera. Usando Bevatron de Lawrence establecido en 6 GeV, lograron detectar evidencia concluyente de antiprotones. Chamberlain y Segrè recibieron el Premio Nobel de Física de 1959 por su descubrimiento. Esto fue controvertido, porque Clyde Wiegand y Thomas Ypsilantis fueron coautores del mismo artículo, pero no compartieron el premio.

Segrè sirve en poderoso Comité de Presupuesto de la Universidad de 1961 a 1965 y fue presidente del Departamento de Física de 1965 a 1966. Él apoyó oferta exitosa de Teller para separar el Lawrence Berkeley Laboratory del Lawrence Livermore Laboratory en 1970. Fue uno de los administradores de Fermilab de 1965 a 1968. Asiste a su inauguración con Laura Fermi en 1974. Durante la década de 1950, Segrè editó los artículos de Fermi. Posteriormente publicó una biografía de Fermi, Enrico Fermi: Physicist (1970). Publicó sus propias notas de conferencias como De los rayos X a los quarks: los físicos modernos y sus descubrimientos (1980) y De los cuerpos que caen a las ondas de radio: los físicos clásicos y sus descubrimientos (1984). También editó la Revisión anual de ciencia nuclear y de partículas de 1958 a 1977 y escribió una autobiografía, A Mind Always in Motion (1993), que se publicó póstumamente.

Elfriede murió en octubre de 1970 y Segrè se casó con Rosa Mines en febrero de 1972. Ese año alcanzó la edad de jubilación obligatoria de la Universidad de California. Continuó enseñando historia de la física. En 1974 regresó a la Universidad de Roma como profesor, pero sirvió solo un año antes de alcanzar la edad de jubilación obligatoria. Segrè murió de un infarto a la edad de 84 años mientras caminaba cerca de su casa en Lafayette. Activo como fotógrafo , Segrè tomó muchas fotos que documentan eventos y personas en la historia de la ciencia moderna. Después de su muerte, Rosa donó muchas de sus fotografías al Instituto Americano de Física , que nombró su archivo fotográfico de historia de la física en su honor. La colección se vio reforzada por un legado posterior de Rosa después de su muerte en un accidente en Tivoli en 1997.

Notas

Referencias

Bibliografía

Otras lecturas

enlaces externos