Gli esperimenti del 1934 – La tavola periodica

Il 27 marzo Fermi bombardò con i neutroni l’alluminio e il fluoro, facendo registrare al contatore Geiger-Muller alcuni conteggi, segno che i nuclei bersaglio si erano quindi ‘attivati’. Nelle settimane successive coinvolse tutto il gruppo nel lavoro. Il piano era quello di bombardare con i neutroni tutti gli elementi della tavola periodica, in maniera sistematica, […]

Il 27 marzo Fermi bombardò con i neutroni l’alluminio e il fluoro,  facendo registrare al contatore Geiger-Muller alcuni conteggi, segno che i nuclei bersaglio si erano quindi ‘attivati’. Nelle settimane successive coinvolse tutto il gruppo nel lavoro. Il piano era quello di bombardare con i neutroni tutti gli elementi della tavola periodica, in maniera sistematica, per esplorare le caratteristiche dei nuclei colpiti. Emilio Segrè venne incaricato di procurarsi le varie sostanze da esporre all’irraggiamento di neutroni. Racconta Laura Capon in “Atomi in Famiglia”:

“Emilio si recò dunque dal signor Troccoli, il principale fornitore di prodotti chimici [di Roma]. In una delle botteghe vicino a via della Botteghe Oscure. Troccoli gestiva un vecchio negozio che Segrè trovò assai ben fornito: c’era tutto che si poteva esigere dai più moderni fornitori. Assai contento, Emilio si diede a discorrere col Troccoli, un po’ in italiano, un po’ in latino, a spiegargli i lavori sulla radioattività artificiale. Intanto buttava giù sostanze nella sporta e ne cancellava man mano il nome dalla lista [della spesa]. Arrivò così al cesio e al rubidio, due metalli soffici e argentei poco usati in chimica, Troccoli li prese da uno scaffale polveroso e li mise nella sporta dicendo: “Rubidium caesiumque tibi donabo gratis et amore dei. Li ho tenuti in negozio per quindici anni e lei è il primo a chiedermeli”.

 

Le sorgenti di neutroni utilizzate in via Panisperna erano fialette di vetro contenenti polvere di berillio e di radon, fornito da Giulio Cesare Trabacchi, il Direttore del Laboratorio di Fisica dell’Istituto di Sanità.

La sorgente di neutroni veniva posta in una stanza all’estremità di un corridoio del primo piano, dentro un contenitore di piombo che ne schermava le radiazioni. Il contatore per misurare l’attività delle sostanze irradiate era invece posizionato in una stanza all’estremo opposto dell’edificio, per evitare che su di esso agissero direttamente le radiazioni emesse dalla sorgente. Amaldi racconta il movimentato processo di misura che i ragazzi di Corbino avevano adottato:

“Ebbene, avevamo la sorgente dei neutroni in una stanza all’estremità di un corridoio, al primo piano di via Panisperna, dentro un castelletto di piombo che avevamo costruito per non irradiarci troppo. Il contatore per misurare le sostanze irradiate doveva naturalmente trovarsi il più lontano possibile, per evitare che su di esso agissero direttamente le radiazioni emesse dalla sorgente: lo avevamo perciò collocato in una stanza all’estremo opposto dell’edificio. Quindi ogni volta che facevamo una misura dovevamo portare alla sorgente i nostri cilindretti di metallo da irradiare, lasciarveli per un po’ di tempo, poi toglierli e portarli a tutta velocità al contatore, facendo di gran corsa tutto il corridoio.” [E. Amaldi, Intervista sulla materia. Dal nucleo alle galassie]

 

Il corridoio attraversa tuttora questo edificio ed è lungo oltre 25 metri. Naturalmente per i ragazzi di Corbino era l’occasione per mettersi alla prova in gare di velocità:

“Ah, c’è stato un periodo in cui facevamo una misura ogni due minuti… […] erano 30 corse all’ora per undici ore. Eravamo allenatissimi”. [E. Amaldi, Intervista sulla materia. Dal nucleo alle galassie]

 

Nel giro di pochi mesi il gruppo di Fermi irraggiò con i neutroni 60 elementi della tavola periodica, scoprendo una quarantina di nuovi nuclei radioattivi. I risultati vennero accolti con grande interesse dalla comunità scientifica internazionale.

Lo stesso Lord Rutherford, il padre del modello planetario dell’atomo, nell’aprile del 1934, da Cambridge, invia a Fermi una lettera nella quale si rallegra dei risultati ottenuti e tra l’altro scrive al collega italiano:

Dear Fermi,

I have to thank you for your kindness in sending me an account of your recent experiments in causing temporary radioactivity in a number of elements by means of neutrons. Your results are of great interest, and no doubt later we shall be able to obtain more information as to the actual mechanism of such transformations. It is by no means clear that in all cases the process is as simple as appears to be the case in the observations of the Joliots.

I congratulate you on your successful escape from the sphere of theoretical physics! You seem to have struck a good line to start with. You may be interested to hear that Professor Dirac  also is doing some experiments. This seems to be a good augury for the future of theoretical physics!

Congratulations and best wishes

yours sincerely

Rutherford

 

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