Bertram Borden Boltwood (27 de julio de 1870, Amherst, Massachusetts – 15 de agosto de 1927, Hancock Point, Maine ) fue un pionero estadounidense de la radioquímica .
Boltwood asistió a la Universidad de Yale , se convirtió en profesor allí y en 1910 fue designado presidente del primer departamento académico de radioquímica. [1] Estableció que el plomo era el producto final de la desintegración del uranio, observó que la relación plomo-uranio era mayor en rocas más antiguas y, siguiendo una sugerencia de Ernest Rutherford , fue el primero en medir la edad de las rocas por la desintegración del uranio en plomo , en 1907. Obtuvo resultados de edades de 400 a 2200 millones de años, el primer uso exitoso de la desintegración radiactiva mediante la datación química Pb/U. Más recientemente, se ha datado que los depósitos minerales más antiguos tienen unos 4400 millones de años, cerca de la mejor estimación de la edad de la Tierra . [2]
Su trabajo con la serie de desintegración del uranio condujo al descubrimiento del progenitor del radio, un nuevo elemento al que llamó ionio. Una vez que se estableció la existencia de isótopos, se demostró que el ionio era, de hecho, torio-230 . [3] Aunque Boltwood no incluyó su elemento en la tabla periódica, más tarde obtuvo un mineral homónimo: la boltwoodita lleva su nombre. [4]
En sus últimos días, Boltwood sufrió depresión y se suicidó el 15 de agosto de 1927. [5]
Bertram Boltwood nació el 27 de julio de 1870 en Amherst, Massachusetts, en casa de su abuelo, Lucius Boltwood. [5] Después de mudarse de Inglaterra en el siglo XVII, la familia Boltwood estuvo activa en la comunidad de Amherst durante generaciones. Lucius era hijo de un granjero que se abrió camino a través del Williams College para convertirse en abogado. Fue uno de los fundadores del Amherst College y se postuló para gobernador de Massachusetts como uno de los primeros miembros del Partido de la Libertad en 1841. Thomas Kast Boltwood, hijo de Lucius, fue un abogado que murió en 1872 cuando su hijo Bertram tenía 2 años. Bertram Boltwood era emocionalmente cercano a su madre, Margaret Mathilda, y creció en su ciudad natal de Castleton, Nueva York. Ella lo preparó para asistir a Yale, el alma mater de su padre, al colocarlo en una escuela privada a una edad temprana, seguido de la Academia Albany. [5]
La infancia de Boltwood revela influencias e inclinaciones que presagian el científico en el que se convertiría de adulto. De niño, se interesaba por los aparatos mecánicos y disfrutaba de pasatiempos como la pesca, la fotografía y los minerales. Esto último probablemente se debió a la influencia de su tío, Charles Upham Shepard, que era mineralogista y químico. [5] Se dice que tenía una personalidad alegre y era conocido por hacer bromas pesadas en su juventud. [6] A menudo se le recordaba un vínculo familiar con Ralph Waldo Emerson a través de la hermana de su bisabuela paterna (la madre de Emerson, Ruth Haskins), y se esperaba que Boltwood estudiara y tuviera éxito en línea con el legado familiar. [5]
Se graduó con honores en química en Yale en 1892 y estudió métodos analíticos de química inorgánica y tierras raras [5] durante dos años en Alemania, en la Universidad Ludwig-Maxamillian de Múnich. [6] Después, regresó a Yale y obtuvo un doctorado en 1897 y se convirtió en instructor en la Escuela Científica de Sheffield allí desde 1896 hasta 1900. Su trabajo de enseñanza e investigación en Yale se centró en la química física, a pesar de ser un campo relativamente nuevo. Al carecer de recursos en inglés para enseñar la materia, tradujo dos libros del alemán, "Análisis cuantitativo por electrólisis" de Alexander Classen y el otro de Charles Van Deventer, "Química física para principiantes". Era particularmente hábil en el laboratorio, a menudo mejorando métodos y dispositivos. Por ejemplo, desarrolló una cera de bajo punto de fusión que se utilizó en laboratorios de todo el país y se llamó "Boltwax". [5]
Entre 1900 y 1906, tuvo un laboratorio privado en New Haven, Connecticut. [5] Trabajó como químico consultor, analizando muestras de minerales para los mineros. Esta experiencia lo puso en contacto con los metales de tierras raras que había estudiado, así como con el uranio y el torio, elementos que se convertirían en el eje de sus mayores contribuciones científicas. [6]
En 1906, Boltwood regresó a Yale como profesor asistente de física en un momento en que la recién descubierta ciencia de la radiactividad se consideraba tanto química como física. [6] Con el tiempo se convertiría en el científico estadounidense líder en el campo, [7] y sería nombrado presidente de radioquímica en 1910, un puesto que fue el primero de su tipo. [1] Desarrolló una amistad con Ernest Rutherford , cuyo pensamiento altamente influyente jugó un papel en gran parte del trabajo de Boltwood. Se comunicaron principalmente a través de correspondencia en el extranjero, con la excepción de un corto período de 1909-1910 cuando Rutherford invitó a Boltwood a unirse a él en la Universidad de Manchester en Inglaterra. [2] [6] Sus cartas de 1904-1912 se publicaron en 1969 en el libro Rutherford y Boltwood: Cartas sobre radioactividad, que revela una conversación en curso mientras los dos científicos trabajan para desentrañar los detalles de la radiactividad y la serie de desintegración del uranio . [8]
Se le atribuye a Boltwood el haber sido el primero en introducir una técnica de datación uranio-plomo para determinar la edad de las muestras geológicas. [9] [10] [6] El descubrimiento surgió de sus investigaciones sobre la serie de desintegración del uranio y de conversaciones con Rutherford. En 1904, Rutherford dio conferencias sobre el tema de la radiactividad como herramienta para la datación geológica, [11] y presentó cálculos basados en la presencia de helio como producto. Fechó una muestra de fergusonita en 40 millones de años, con la salvedad de que el helio podía escapar y, por lo tanto, solo proporcionaría una edad mínima. [2] Al año siguiente, Boltwood afirmó que el plomo era el producto final de la desintegración del uranio y que las proporciones Pb:U aumentan en muestras geológicas más antiguas. En 1907, publicó los resultados del análisis de diez muestras minerales de diferentes lugares del mundo, incluida una torianita [2] que medía 2.200 millones de años. Este valor era diez veces mayor que cualquier edad estimada anteriormente de la Tierra [10] y los geólogos no aceptaron de inmediato la validez de la radiactividad como método de datación. Boltwood publicó un solo artículo sobre datación radiométrica , centrando en cambio la mayor parte de su investigación en la serie de desintegración del uranio [2] .
En 1904, los científicos estaban trabajando para reconstruir la serie de productos a medida que un átomo radiactivo se desintegra y comprender qué elementos están relacionados por el proceso. [1] En ese momento, Boltwood demostró que las muestras geológicas antiguas contienen una proporción constante de radio y uranio, y se propuso demostrar que ambos están relacionados. [5] Para ello, intentó determinar el elemento progenitor del radio "cultivándolo" a partir del producto conocido del uranio, el "uranio X". Sus intentos no tuvieron éxito y sospechó que una vida media larga haría imposible "cultivar" radio en una cantidad mensurable. [9] En 1907, descubrió un nuevo elemento con una vida media de casi 100.000 años antes de desintegrarse en radio, [3] y lo llamó "ionio" por la acción ionizante de sus partículas alfa. [5] Boltwood pudo demostrar que el ionio se desintegra en radio, y la conexión completa con el uranio fue demostrada en el trabajo de Frederick Soddy en 1919. [6] Una vez que se estableció la existencia de isótopos en 1914, Stefanie Horovitz y Otto Hönigschmid demostraron que el ionio era en realidad torio-230 , el segundo caso conocido de un isótopo, en lugar de su propio elemento distintivo. Sin embargo, el trabajo de estos dos científicos en Viena, ya que midieron con precisión el peso atómico del plomo a partir de fuentes radiactivas, también sirvió para reforzar la afirmación de Boltwood de que el plomo es el producto final en la serie de desintegración del uranio. [3]
Una vez que a Boltwood le ofrecieron una cátedra de profesor titular y presidente de radioquímica en Yale en 1910, su carrera se volvió más académica y ya no realizó investigaciones de forma activa. [6] Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos y de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1911. [12] [13] Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1913. [14] En 1918, Boltwood se convirtió en director del laboratorio químico de Yale College. [6] A medida que asumió más responsabilidades en la universidad, comenzó a supervisar la instalación de dos laboratorios: Sloane Physics y Sterling Chemistry. [5] Durante este tiempo de estrés adicional, experimentó episodios de depresión y se vio obligado a tomarse un tiempo libre para recuperarse de un colapso mental en 1924. Regresó con renovado celo y continuó su trabajo, pero cayó en períodos de depresión durante los años siguientes. El 15 de agosto de 1927, se quitó la vida en Hancock Point, Maine, a la edad de 57 años. [5]
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