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]
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.
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.
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 de 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] Se fue a Estados Unidos en 1943 después de haberse convertido rápidamente en ciudadano británico .
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]
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.
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]
Estábamos 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.
{{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )O. R. 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.
