Josef Mattauch (21 de noviembre de 1895 - 10 de agosto de 1976) fue un físico y químico nuclear. Era conocido por el desarrollo del espectrómetro de masas de doble enfoque Mattauch-Herzog, por su trabajo en la investigación de abundancias isotópicas mediante espectrometría de masas , [1] y la determinación de pesos atómicos. [2] Gran parte de su carrera la pasó en el Instituto Kaiser Wilhelm de Química (más tarde el Instituto Max Planck ).
Desarrolló la regla isobárica de Mattauch ("Isobarenregel") en 1934. Predijo correctamente que el último de los elementos de tierras raras , el elemento 61 (más tarde llamado prometio ), no tendría isótopos estables . [3]
Josef Heinrich Elisabeth Mattauch nació el 21 de noviembre de 1895 [1] en Ostrau , Moravia . [4]
Mattauch se educó en la Universidad de Viena , donde trabajó con Felix Ehrenhaft . Ehrenhaft creía haber descubierto un "subelectrón", más pequeño que cualquier cosa medida por Robert Andrews Millikan . Los resultados de Mattauch, sin embargo, coincidieron con Millikan y no con Ehrenhaft. [4] Mattauch completó su doctorado en Viena en 1920. [2]
Con la ayuda de otro profesor, Mattauch pasó de 1927 a 1928 con una beca Rockefeller en Caltech . Allí trabajó con William Smythe en el desarrollo de los primeros espectrómetros de masas . [4]
Mattauch regresó a Viena en 1928 como conferenciante no remunerado. [5] Allí trabajó con el estudiante Richard FK Herzog para desarrollar el espectrómetro de masas de doble enfoque Mattauch-Herzog. El primero de un nuevo tipo fue anunciado en 1934. [4] Su trabajo mejoró significativamente la nitidez y la sensibilidad de los espectroscopios de masas. [2] El mecanismo de doble enfoque permitió la separación y medición de isótopos que no podían aislarse por medios químicos y, como tal, fue una contribución importante a la física nuclear . [4] Mattauch se convirtió en profesor asociado en la Universidad de Viena en 1937. [5]
En 1938, Lise Meitner huyó de Alemania después de que la ocupación nazi de Austria cambiara su ciudadanía de austriaca a alemana, sometiéndola a las antisemitas Leyes de Nuremberg de 1935. [6] Otto Hahn invitó a Mattauch a unirse al Instituto. En 1939, Mattauch sucedió a Lise Meitner como jefa del departamento de espectroscopia de masas, dentro del departamento de física del Instituto de Química Kaiser Wilhelm (KWI). Se instaló un nuevo espectrógrafo de masas Mattauch-Herzog. [7] El 31 de julio de 1941, Mattauch sucedió a Lise Meitner como jefa del departamento de física. [7]
Josef Mattauch fue nombrado profesor asociado de química nuclear en la Universidad de Berlín en 1940.
Hahn y Mattauch lograron conseguir fondos para una importante ampliación de la investigación fundamental en física atómica. [8] En 1942, se aprobó el Proyecto Minerva, que implicaba la construcción de un nuevo edificio y la adición de un generador en cascada y un acelerador de partículas . [7] [8] El 1 de noviembre de 1943 Mattauch ascendió al puesto de subdirector del Instituto. [8] : 283 [7]
El 15 de febrero de 1944 y nuevamente el 24 de marzo de 1944, como parte del bombardeo de Berlín en la Segunda Guerra Mundial , el Instituto sufrió graves daños por bombardeo. [7] [6] Esto incluía la casa del director, un ala del Instituto, el nuevo espectrógrafo de masas de Mattauch y valiosos artículos de investigación. [8] : 283 El Instituto se trasladó temporalmente a Tailfingen (ahora Albstadt ), en el distrito de Württemberg , en una fábrica textil perteneciente a la empresa Ludwig Haasis. [7] [6]
El 1 de abril de 1946, en Gotinga , en la zona de ocupación británica , Otto Hahn se convirtió en presidente de la Sociedad Kaiser Wilhelm (Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, KWG). [6] [9] A partir del 1 de octubre de 1946, Hahn dimitió como director del Instituto de Química Kaiser Wilhelm, dejando a Mattauch a cargo de la gestión del Instituto. [7] Mattauch se convirtió oficialmente en director el 31 de julio de 1947. [7] [10] Sin embargo, Mattauch padecía tuberculosis [11] y pasó gran parte de su tiempo buscando tratamiento, viajando y trabajando en el extranjero. [7] En 1948, Mattauch fue profesor invitado en la Universidad de Berna , Suiza . [12] En su ausencia, Strassman se convirtió en director interino. [6] Mattauch y Fritz Strassmann apoyaron activamente la propuesta de nombrar a Lise Meitner como jefa del departamento de física de la Universidad de Mainz . [12] Hahn y Strassman pidieron a Meitner que regresara como directora, pero ella rechazó su oferta. [11]
A partir de 1949, la Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft pasó a llamarse Max-Planck-Gesellschaft (MPG). [11] También en 1949, el rebautizado Instituto Max Planck de Química se trasladó de Tailfingen a Mainz , Alemania . En ese momento constaba de dos departamentos: Espectrometría de Masas y Física Nuclear era el departamento de Mattauch, mientras que Química Nuclear era el departamento de Strassmann. [7] Dada la continua ausencia de Mattauch, Strassman reemplazó formalmente a Mattauch como director, convirtiéndose en el segundo director del Instituto Max Planck de Química el 28 de abril de 1950. Sin embargo, la reestructuración del Instituto por parte del Senado del MPG se produjo en 1952, cambiando su investigación. enfocar. Strassman dimitió el 31 de marzo de 1953 y se trasladó a la Universidad de Mainz . [7] Mattauch volvió a ser director del Instituto Max Planck de Química. En 1956 el Instituto inauguró oficialmente nuevas instalaciones en Maguncia. [6]
En 1957, Mattauch era uno de los Göttinger Achtzehn (Göttingen dieciocho), un grupo de dieciocho destacados investigadores nucleares de la República Federal de Alemania que escribieron un manifiesto ( Göttinger Manifest , Göttinger Erklärung) oponiéndose al canciller Konrad Adenauer y al secretario de Defensa Franz-Josef Strauß. La decisión de Armar al ejército de Alemania Occidental con armas nucleares tácticas . [13]
Mattauch se jubiló en 1965. [3] Christian Junge (1912-1996) sucedió a Josef Mattauch como director del Instituto el 1 de octubre de 1968. [7] Josef Heinrich Elisabeth Mattauch murió el 10 de agosto de 1976 en Klosterneuburg , Austria . [14]
Mattauch se centró principalmente en la espectroscopia de masas y la investigación de la energía de unión de los núcleos atómicos. [7]
A principios de la década de 1930, en la Universidad de Viena, Mattauch trabajó con Richard FK Herzog en aspectos fundamentales de la óptica iónica aplicada a la espectroscopia de masas. Desarrollaron el espectrómetro de masas de doble enfoque Mattauch-Herzog. [4] El espectrómetro de masas sectorial que presentaron en 1934 se hizo conocido en todo el mundo científico como el “Sistema Mattauch-Herzog”. [15] La geometría de Mattauch-Herzog consiste en un sector eléctrico en radianes, una longitud de deriva seguida por un sector magnético en ángulo recto ( ) de dirección de curvatura opuesta. [16] La entrada de iones clasificados principalmente por carga en el campo magnético produce un efecto de concentración de energía y una transmisión mucho mayor que un filtro de energía estándar. La ventaja de esta geometría es que los iones de diferentes masas se enfocan todos en el mismo plano, lo que permite el uso de una placa fotográfica u otro conjunto detector plano. [ cita necesaria ]
Desarrolló la regla isobárica de Mattauch ("Isobarenregel") en 1934, que se utilizó para predecir la radiactividad de los elementos tecnecio y prometio . Según la regla, "si dos elementos adyacentes en la tabla periódica tienen isótopos con el mismo número de masa (isobaras), uno de los isótopos debe ser radiactivo". [17] Aunque la regla, de hecho, no se aplica a todos los elementos, [17] Mattauch pudo predecir correctamente que el último de los elementos de tierras raras, el elemento 61 (más tarde llamado prometio), no tendría isótopos estables. Esto llevó a los investigadores a darse cuenta de que el elemento 61 probablemente era extremadamente raro y no era probable que se encontrara de forma natural. [3] [18]
En la década de 1950, un período de estabilidad después de la guerra, Mattauch pudo construir un sólido programa de espectrometría de masas en el Instituto Max Planck. [4] Utilizando espectrometría de masas, él y otros investigadores pudieron determinar mediciones precisas de masas isotópicas, trabajo que había comenzado en Berlín. Al medir las masas nucleares, pudieron determinar con precisión las masas nucleares de neutrones, protones y cloro. También se centraron en los gases nobles , midiendo pequeñas cantidades de gases nobles de los meteoritos. [2] [19]
