Elizabeth Rona

Elizabeth Rona (20 de marzo de 1890 - 27 de julio de 1981) fue una química nuclear húngara , reconocida por su trabajo con isótopos radiactivos . Tras desarrollar un método mejorado para preparar muestras de polonio , fue reconocida internacionalmente como la principal experta en separación de isótopos y preparación de polonio. Entre 1914 y 1918, durante su estancia postdoctoral con George de Hevesy , desarrolló una teoría según la cual la velocidad de difusión dependía de la masa de los nucleidos . Dado que solo se habían identificado unos pocos elementos atómicos, su confirmación de la existencia del "uranio-Y" (ahora conocido ^{[ 1 ]} como torio-231 ) supuso una importante contribución a la química nuclear. En 1933, la Academia Austríaca de Ciencias le otorgó el Premio Haitinger .

Tras emigrar a Estados Unidos en 1941, recibió una beca Carnegie para continuar su investigación y proporcionó información técnica sobre sus métodos de extracción de polonio al Proyecto Manhattan . Posteriormente, se convirtió en profesora de química nuclear en el Instituto de Estudios Nucleares de Oak Ridge y, tras quince años allí, se trasladó al Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de Miami . Tanto en Oak Ridge como en Miami, continuó su trabajo sobre la geocronología de los elementos del lecho marino y la datación radiométrica . Fue incluida póstumamente en el Salón de la Fama de las Mujeres de Tennessee en 2015.

Elizabeth Rona nació el 20 de marzo de 1890 ^{[ 2 ]} en Budapest , Hungría, hija de Ida (de soltera Mahler) y Samuel Róna. Su padre era un próspero médico judío que trabajó con Louis Wickham y Henri-August Dominici , fundadores de la radioterapia, para introducir las técnicas en Budapest ^{[ 3 ]} e instaló allí una de las primeras máquinas de rayos X. Elizabeth quería ser médica como su padre, pero Samuel creía que sería demasiado difícil para una mujer. ^{[ 4 ]} Aunque murió cuando ella estaba en su segundo año de universidad, el padre de Rona la había alentado e impulsado su interés por la ciencia desde una edad temprana. ^{[ 2 ]} Se matriculó en la Facultad de Filosofía de la Universidad de Budapest , donde estudió química, geoquímica y física, y obtuvo su doctorado en 1912. ^{[ 4 ]}

Rona comenzó su formación postdoctoral en 1912 en el Instituto de Fisiología Animal de Berlín y el Instituto Kaiser Wilhelm , estudiando la levadura como reactivo . En 1913 se trasladó a la Universidad de Karlsruhe , ^{[ 5 ]} trabajando bajo la dirección de Kasimir Fajans , el descubridor de los isótopos , durante los siguientes ocho meses. ^{[ 6 ]} Durante el verano de 1914, estudió en el University College de Londres , pero regresó a Budapest al estallar la Primera Guerra Mundial. ^{[ 5 ]} Tomando un puesto en el Instituto Químico de Budapest, completó un artículo científico sobre la "constante de difusión del radón en el agua". Trabajando con George de Hevesy , se le pidió que verificara un nuevo elemento , que en ese momento se denominaba Uranio-Y, ahora conocido como Th-231 . Aunque otros no habían logrado confirmar el elemento, ^{[ 6 ]} Rona pudo separar el Uranio-Y de los elementos interferentes, demostrando que era un emisor beta ( emisión β ) con una vida media de 25 horas. ^{[ 3 ]} La Academia Húngara de Ciencias publicó sus hallazgos. Rona acuñó por primera vez los términos " marcadores isotópicos " y " trazadores " durante este estudio, observando que la velocidad de difusión dependía de la masa de los nucleidos. Aunque se encuentra en una nota al pie, esto fue la base para el desarrollo de los estudios de espectrometría de masas y agua pesada realizados posteriormente por otros científicos. Además de su competencia científica, Rona hablaba inglés, francés, alemán y húngaro. ^{[ 7 ]}

Cuando Hevesy dejó Budapest, en 1918 Franz Tangl , un destacado bioquímico y fisiólogo de la Universidad de Budapest, le ofreció a Rona un puesto de profesora. Ella impartió clases de química a estudiantes seleccionados que, según Tangl, no tenían los conocimientos suficientes para completar el curso, ^{[ 8 ]} convirtiéndose así en la primera mujer en enseñar química a nivel universitario en Hungría. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

El apartamento en el que vivían Rona y su madre fue confiscado cuando los comunistas invadieron Hungría en 1919. Debido a la inestabilidad política y la persecución de quienes simpatizaban con el comunismo durante el Terror Blanco , Rona asumió cada vez más trabajo en el Instituto. Cuando Otto Hahn le ofreció un puesto en 1921 para regresar a Dahlem y al Instituto Kaiser Wilhelm, ^{[ 8 ]} Rona renunció. Se unió al equipo de Hahn en Berlín para separar el ionio (ahora conocido como Th-230) del uranio. ^{[ 7 ]} La ​​hiperinflación en la República de Weimar la obligó a trasladarse al Instituto de Fibras Textiles del Kaiser Wilhelm, ya que la investigación práctica era el único trabajo permitido en ese momento. La investigación teórica sin una aplicación esencial no era una prioridad. Su formación le permitió regresar a una Hungría más estable y aceptar un puesto en una fábrica textil en 1923. No le gustó el trabajo y pronto lo dejó, ^{[ 8 ]} incorporándose al personal del Instituto de Investigación del Radio de Viena en 1924 a petición de Stefan Meyer . Su investigación allí se centró en medir la absorción y el alcance de los rayos de hidrógeno, así como en desarrollar el polonio como material radiactivo alternativo al radio . ^{[ 11 ]}

Ya en 1926, Meyer le había escrito a Irène Joliot-Curie sugiriéndole que Rona trabajara con ella para aprender cómo su laboratorio podría producir sus propias muestras de polonio. Una vez que Hans Pettersson consiguió fondos para cubrir los gastos de Rona, Joliot-Curie le permitió ir a estudiar la separación de polonio al Instituto Curie en París. ^{[ 11 ]} Rona desarrolló un método mejorado para preparar fuentes de polonio y producir emisiones alfa ( emisión α ). Tras ser reconocida como experta en el campo, ^{[ 12 ] [ 13 ]} llevó esas habilidades de vuelta al Instituto del Radio junto con un pequeño disco de polonio. Este disco le permitió crear muestras de polonio para laboratorio, que se utilizaron en gran parte de la investigación posterior del Instituto. ^{[ 11 ]}

Sus habilidades eran muy solicitadas y formó muchas colaboraciones en Viena, trabajando con Ewald Schmidt en la modificación del método de Paul Bonét-Maury para vaporizar polonio; con Marietta Blau en emulsiones fotográficas de rayos de hidrógeno; ^{[ 14 ]} y con Hans Pettersson. En 1928, Pettersson ^{[ 12 ]} le pidió que analizara una muestra de sedimento del fondo marino para determinar su contenido de radio. Debido a que el laboratorio en el que trabajaba estaba contaminado, llevó las muestras al laboratorio oceanográfico de la Estación de Investigación Marina de Bornö en Stora Bornö en Gullmarsfjorden , Suecia, que se convertiría en su destino de investigación de verano durante los siguientes 12 años. ^{[ 7 ]} Sus análisis con Berta Karlik sobre las vidas medias de la desintegración del uranio , el torio y el actinio identificaron la datación radiométrica ^{[ 7 ]} y los rangos de partículas alfa elementales . ^{[ 14 ]} En 1933, Rona y Karlik ganaron el Premio Haitinger de la Academia Austríaca de Ciencias . ^{[ 15 ] [ 12 ]}

En 1934, Rona regresó a París para estudiar con Joliot-Curie, quien había descubierto la radiactividad artificial . Poco después, Curie falleció y Rona enfermó, pero pudo regresar a Viena a finales del año siguiente ^{[ 14 ]} para compartir lo aprendido con un grupo de investigadores formado por Pettersson, Elizabeth Kara-Michailova y Ernst Føyn , quien en ese momento era asistente de Ellen Gleditsch . Sus estudios se centraron en la investigación del efecto causado por el bombardeo de radionúclidos con neutrones. ^{[ 16 ]} En 1935, Rona consolidó algunas de estas relaciones, trabajando en Stora Bornö, luego visitando a Gleditsch en Oslo , después viajando a Copenhague para ver a Hevesy y más tarde a Kålhuvudet , Suecia, para reunirse con Karlik y Pettersson. Uno de los proyectos en los que el grupo había estado trabajando durante varios años era determinar si existía alguna correlación entre la profundidad del agua y el contenido de radio, y su investigación sobre el agua de mar evaluó la concentración de elementos en el agua de mar recolectada en diferentes lugares. ^{[ 17 ]}

Tras el Anschluss de 1938 , Rona y Marietta Blau dejaron el Instituto del Radio ^{[ 17 ]} debido a su herencia judía ^{[ 18 ] [ 17 ]} y a la persecución antisemita que sufrieron en el laboratorio. ^{[ 19 ]} Rona regresó primero a Budapest y trabajó en un laboratorio industrial, pero a los pocos meses, el puesto fue eliminado. Trabajó de octubre a diciembre de 1938 en Suecia, ^{[ 20 ]} y luego aceptó un puesto temporal de un año en la Universidad de Oslo , ofrecido por Gleditsch. Reacia a dejar su hogar, al final de su año en Oslo, Rona regresó a Hungría. ^{[ 12 ]} Fue nombrada para un puesto en el Hospital del Radio y el Cáncer en Budapest, donde preparaba radio con fines medicinales. ^{[ 20 ]}

Ante la creciente presencia rusa por un lado ^{[ 20 ]} y la intervención nazi en Hungría durante la Segunda Guerra Mundial por el otro, a principios de 1941 Rona obtuvo una visa de visitante y huyó a los Estados Unidos. Durante tres meses estuvo desempleada y sospechosa de ser espía, aunque buscó ayuda de científicos con los que había trabajado en Europa para encontrar empleo. En una reunión de la Sociedad Estadounidense de Física, conoció al físico austriaco Karl Herzfeld , quien la ayudó a conseguir un puesto de profesora ^{[ 21 ]} en el Trinity College de Washington, D.C. ^{[ 22 ].} Durante este período, recibió una beca Carnegie ^{[ 23 ]} para investigar en el Laboratorio Geofísico del Instituto Carnegie, trabajando en el análisis de agua de mar y sedimentos. ^{[ 7 ]} Entre 1941 y 1942, realizó trabajos en Carnegie en colaboración con la Institución Oceanográfica Woods Hole , midiendo la cantidad de radio en agua de mar y agua de río. Su estudio, completado en 1942, mostró que la proporción de radio a uranio era menor en el agua de mar y mayor en el agua de río. ^{[ 24 ]}

Después de regresar de una visita de verano a Los Altos, California , Rona recibió un telegrama vago del Instituto de Óptica de la Universidad de Rochester que hacía referencia al trabajo de guerra y al polonio, pero sin detalles de una asignación. ^{[ 22 ]} Cuando Rona respondió que estaría interesada en ayudar con el esfuerzo bélico pero tenía problemas de inmigración, Brian O'Brien apareció en su oficina y le explicó la naturaleza del trabajo confidencial para el Proyecto Manhattan . Propusieron comprar su método de extracción de polonio y dieron instrucciones específicas sobre el tipo de asistentes que podría usar: alguien sin conocimientos de química o física. ^{[ 25 ]} Su condición de no ciudadana no le impidió trabajar para la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD), a la que entregó sus métodos sin compensación. ^{[ 26 ]} Antes del Proyecto Manhattan, el polonio se había usado solo en pequeñas muestras, pero el proyecto propuso usar tanto polonio como berilio para crear una reacción que forzara la eyección de neutrones e iniciara la reacción de fisión necesaria para la bomba atómica . ^{[ 25 ]} Las plantas de plutonio, basadas en sus especificaciones sobre lo que se necesitaba para procesar el elemento, se construyeron en el desierto de Nuevo México en el Laboratorio Nacional de Los Alamos , pero a Rona no se le dieron detalles. ^{[ 26 ]}

Los métodos de Rona también se utilizaron como parte de los experimentos realizados por la Oficina de Experimentos de Radiación Humana para determinar los efectos de la exposición humana a la radiación. ^{[ 27 ]} Al principio de su carrera, había estado expuesta a los peligros del radio. Las solicitudes de Rona de máscaras antigás protectoras fueron denegadas, ya que Stefan Meyer minimizó los riesgos de la exposición. Compró equipo de protección con su propio dinero, sin creer que no hubiera peligro. Cuando los viales de material radiactivo explotaron y el laboratorio se contaminó, Rona estaba convencida de que su máscara la había salvado. ^{[ 28 ]} Gleditsch también le había advertido de los peligros el año en que Rona estaba enferma y vivía en París, cuando murió Joliot-Curie, enfatizando el riesgo de anemia relacionada con el radio. ^{[ 16 ]} En su libro de 1978 sobre sus experiencias, Rona escribió sobre el daño a los huesos, las manos y los pulmones de los científicos que estudiaban la radiactividad. Como no usaban guantes y frecuentemente vertían sustancias entre viales sin protección, notó que sus pulgares, índices y anulares a menudo resultaban dañados. ^{[ 29 ]} El secretismo que rodeaba el proyecto dificulta saber si alguno de los científicos que no trabajaban directamente en ningún proyecto sabía específicamente para qué se estaban utilizando sus contribuciones. ^{[ 30 ]}

Rona continuó enseñando hasta 1946 en Trinity. ^{[ 22 ]} En 1947, comenzó a trabajar en el Laboratorio Nacional Argonne . ^{[ 22 ]} Su trabajo allí se centró en reacciones de intercambio iónico y publicó varios trabajos para la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos . ^{[ 31 ] [ 32 ]} En 1948, se convirtió en ciudadana estadounidense naturalizada. ^{[ 12 ]} En 1950, comenzó a trabajar en investigación en el Instituto Oak Ridge de Estudios Nucleares ^{[ 27 ]} como química y científica sénior en estudios nucleares. ^{[ 33 ]} Durante este período, colaboró ​​con la Universidad Texas A&M en la geocronología de sedimentos del fondo marino, datando muestras de núcleos ^{[ 12 ]} estimando su desintegración radiactiva . ^{[ 34 ]} Se jubiló de Oak Ridge en 1965 y luego fue a trabajar a la Universidad de Miami , enseñando en el Instituto de Ciencias Marinas ^{[ 7 ]} donde trabajó durante una década. ^{[ 35 ]} Rona se retiró por segunda vez en 1976 ^{[ 19 ]} y regresó a Tennessee a finales de la década de 1970, publicando un libro en 1978 sobre sus métodos de trazadores radiactivos. ^{[ 7 ]}

Rona murió el 27 de julio de 1981 en Oak Ridge, Tennessee. ^{[ 6 ]}

Rona no recibió el reconocimiento que merecía por sus logros durante su época. Fue incluida póstumamente en el Salón de la Fama de las Mujeres de Tennessee en 2015. ^{[ 10 ]} En 2019, finalmente se publicó una necrología suya en el New York Times , como parte de su serie «Overlooked» . ^{[ 36 ]}

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