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Emilio Segrè

(1936–1938)\n* [[University of California, Berkeley]] (1938–1943, 1946–1973)\n* [[Los Alamos Laboratory]] (1943–1946)\n}}"},"doctoral_advisor":{"wt":"[[Enrico Fermi]]"},"doctora...

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Emilio Gino Segrè ( / s ə ˈ ɡ r / sə- GRAY ; Italiano: [ eˈmiːljo ˈdʒiːno seˈgrɛ ] ; 1 de febrero de 1905 – 22 de abril de 1989) [ 1 ] fue un físico nuclear y radioquímico italoamericano que descubrió los elementos tecnecio y astato , y el antiprotón , una antipartícula subatómica , por lo que recibió el Premio Nobel de Física en 1959, junto con Owen Chamberlain .

Nacido en Tívoli , cerca de Roma , Segrè estudió ingeniería en la Universidad de Roma La Sapienza antes de dedicarse a la física en 1927. En 1932 fue nombrado profesor adjunto de física en la Universidad de Roma, donde trabajó hasta 1936, convirtiéndose en uno de los alumnos destacados de la Via Panisperna . De 1936 a 1938 fue director del Laboratorio de Física de la Universidad de Palermo . Tras una visita al Laboratorio de Radiación de Berkeley de Ernest O. Lawrence , en 1937 recibió una tira de molibdeno del acelerador ciclotrónico del laboratorio , que emitía formas anómalas de radiactividad . Mediante un análisis químico y teórico minucioso, Segrè logró demostrar que parte de la radiación era producida por un elemento hasta entonces desconocido, el tecnecio, el primer elemento químico sintetizado artificialmente que no se encuentra en la naturaleza.

En 1938, mientras Segrè visitaba el Laboratorio de Radiación de Berkeley, el gobierno fascista de Benito Mussolini promulgó leyes antisemitas que prohibían a los judíos ocupar puestos universitarios. Como judío, Segrè se convirtió en un emigrante indefinido. En el Laboratorio de Radiación de Berkeley, Lawrence le ofreció un trabajo mal pagado como asistente de investigación. Allí, Segrè ayudó a descubrir el elemento astato y el isótopo plutonio-239 , que posteriormente se utilizó para fabricar la bomba nuclear Fat Man lanzada sobre Nagasaki . De 1943 a 1946 trabajó en el Laboratorio Nacional de Los Alamos como jefe de grupo del Proyecto Manhattan . En abril de 1944 descubrió que Thin Man , el arma nuclear de plutonio tipo cañón propuesta , no funcionaría debido a la presencia de impurezas de plutonio-240 . En 1944, se naturalizó ciudadano estadounidense. A su regreso a Berkeley en 1946, se convirtió en profesor de física e historia de la ciencia , cargo que ocupó hasta 1972. Segrè y Owen Chamberlain codirigieron un grupo de investigación en el Laboratorio de Radiación Lawrence que descubrió el antiprotón , por lo que ambos compartieron el Premio Nobel de Física de 1959 .

Segrè fue un fotógrafo prolífico que tomó numerosas fotografías que documentaban eventos y personajes de la historia de la ciencia moderna, las cuales fueron donadas al Instituto Americano de Física tras su fallecimiento. El Instituto Americano de Física nombró su archivo fotográfico de historia de la física en su honor.

Primeros años de vida

Emilio Gino Segrè nació en el seno de una familia judía sefardí en Tívoli , cerca de Roma , el 1 de febrero de 1905, hijo de Giuseppe Segrè, un empresario propietario de una fábrica de papel, y Amelia Susanna Treves. Tenía dos hermanos mayores, Angelo y Marco. [ 2 ] Su tío, Gino Segrè, era profesor de derecho. [ 3 ] Estudió en el ginnasio de Tívoli y, tras el traslado de la familia a Roma en 1917, en el ginnasio y el liceo de Roma. Se graduó en julio de 1922 y se matriculó en la Universidad de Roma La Sapienza como estudiante de ingeniería . [ 4 ]

En 1927, Segrè conoció a Franco Rasetti , quien le presentó a Enrico Fermi . Los dos jóvenes profesores de física buscaban estudiantes talentosos. Asistieron a la Conferencia de Como en septiembre de 1927, [ 5 ] donde Segrè escuchó conferencias de físicos notables como Niels Bohr , Werner Heisenberg , Robert Millikan , Wolfgang Pauli , Max Planck y Ernest Rutherford . Segrè se unió entonces a Fermi y Rasetti en su laboratorio en Roma. Con la ayuda del director del Instituto de Física, Orso Mario Corbino , Segrè pudo transferirse a física, [ 6 ] y, estudiando con Fermi, obtuvo su título de laurea en julio de 1928, [ 7 ] con una tesis sobre "Dispersión anómala y rotación magnética". [ 4 ]

Después de un período en el Ejército italiano de 1928 a 1929, [ 4 ] durante el cual fue nombrado subteniente en la artillería antiaérea , [ 8 ] Segrè regresó al laboratorio en Via Panisperna. Publicó su primer artículo, que resumía su tesis, "Sobre la dispersión anómala en mercurio y en litio", junto con Edoardo Amaldi en 1928, y otro artículo con él al año siguiente sobre el efecto Raman . [ 9 ]

En 1930, Segrè comenzó a estudiar el efecto Zeeman en ciertos metales alcalinos . Cuando su progreso se estancó porque la red de difracción que necesitaba para continuar no estaba disponible en Italia, escribió a cuatro laboratorios en otras partes de Europa solicitando ayuda y recibió una invitación de Pieter Zeeman para terminar su trabajo en el laboratorio de Zeeman en Ámsterdam . Segrè recibió una beca de la Fundación Rockefeller y, por consejo de Fermi, decidió usarla para estudiar con Otto Stern en Hamburgo . [ 10 ] [ 11 ] El trabajo con Otto Frisch sobre la cuantización espacial produjo resultados que aparentemente no coincidían con la teoría vigente; pero Isidor Isaac Rabi demostró que la teoría y el experimento coincidían si el espín nuclear del potasio era +1/2. [ 12 ]

profesor de física

Segrè fue nombrado profesor asistente de física en la Universidad de Roma en 1932 y trabajó allí hasta 1936, convirtiéndose en uno de los chicos de Via Panisperna . [ 13 ] En 1934, conoció a Elfriede Spiro, una mujer judía cuya familia provenía de Ostrowo en Prusia Occidental , pero había huido a Breslau cuando esa parte de Prusia pasó a formar parte de Polonia después de la Primera Guerra Mundial. Después de que el Partido Nazi llegara al poder en Alemania en 1933, ella había emigrado a Italia, donde trabajó como secretaria e intérprete. Al principio no hablaba bien italiano, y Segrè y Spiro conversaban en alemán, idioma que él dominaba. [ 14 ] Los dos se casaron en la Gran Sinagoga de Roma el 2 de febrero de 1936. Él acordó con el rabino gastar la cantidad mínima en la boda, entregando el resto de lo que se gastaría en una boda lujosa a refugiados judíos de Alemania. El rabino logró brindarles muchos de los lujos de una boda ostentosa. [ 15 ] La pareja tuvo tres hijos: Claudio, nacido en 1937, Amelia Gertrude Allegra, nacida en 1942, y Fausta Irene, nacida en 1945. [ 16 ]

Los chicos de Via Panisperna en el patio del Instituto de Física de la Universidad de Roma en Via Panisperna. De izquierda a derecha: Oscar D'Agostino , Segrè, Edoardo Amaldi , Franco Rasetti y Enrico Fermi .

Después de casarse, Segrè buscó un trabajo estable y se convirtió en profesor de física y director del Instituto de Física de la Universidad de Palermo . Encontró que el equipo allí era primitivo y la biblioteca carecía de literatura de física moderna, pero entre sus colegas en Palermo se encontraban los matemáticos Michele Cipolla y Michele De Franchis , el mineralogista Carlo Perrier y el botánico Luigi Montemartini . [ 17 ] En 1936 visitó el Laboratorio de Radiación de Berkeley de Ernest O. Lawrence , donde conoció a Edwin McMillan , Donald Cooksey , Franz Kurie , Philip Abelson y Robert Oppenheimer . Segrè estaba intrigado por la chatarra radiactiva que había formado parte del ciclotrón del laboratorio . En Palermo, se descubrió que contenía varios isótopos radiactivos . En febrero de 1937, Lawrence le envió una tira de molibdeno que emitía formas anómalas de radiactividad . Segrè solicitó la ayuda de Perrier para someter la tira a un análisis químico y teórico minucioso, y lograron demostrar que parte de la radiación era producida por un elemento previamente desconocido. [ 18 ] En 1947 lo denominaron tecnecio , ya que fue el primer elemento químico sintetizado artificialmente . [ 19 ] [ 20 ]

Laboratorio de Radiación

En junio de 1938, Segrè realizó una visita de verano a California para estudiar los isótopos de tecnecio de corta duración, que no sobrevivieron al envío por correo a Italia. Mientras Segrè estaba de camino, el gobierno fascista de Benito Mussolini promulgó leyes raciales que prohibían a los judíos ocupar puestos universitarios. Como judío, Segrè se convirtió en un emigrante indefinido. [ 21 ] La crisis checoslovaca impulsó a Segrè a llamar a Elfriede y Claudio, pues temía que la guerra en Europa fuera inevitable. [ 22 ] En noviembre de 1938 y febrero de 1939 realizaron viajes rápidos a México para canjear sus visas de turista por visas de inmigración. Tanto Segrè como Elfriede temían profundamente por el destino de sus padres en Italia y Alemania. [ 23 ]

En el Laboratorio de Radiación de Berkeley, Lawrence le ofreció a Segrè un trabajo como asistente de investigación —un puesto relativamente humilde para alguien que había descubierto un elemento— por US$300 (equivalente a US$6,900 en 2025) al mes durante seis meses. Cuando Lawrence supo que Segrè estaba legalmente atrapado en California, aprovechó la situación para reducir el salario de Segrè a US$116 al mes. [ 24 ] [ 25 ] Trabajando con Glenn Seaborg , Segrè aisló el isótopo metaestable tecnecio-99m . Sus propiedades lo hicieron ideal para su uso en medicina nuclear , y ahora se utiliza en unos 10 millones de procedimientos de diagnóstico médico al año. [ 26 ] Segrè fue a buscar el elemento 93 , pero no lo encontró, ya que buscaba un elemento químicamente similar al renio en lugar de un elemento de tierras raras , que es lo que era el elemento 93. [ 27 ] Trabajando con Alexander Langsdorf, Jr. y Chien-Shiung Wu , descubrió el xenón-135 , [ 28 ] [ 29 ] que más tarde se volvió importante como veneno nuclear en reactores nucleares . [ 30 ]

Segrè luego centró su atención en otro elemento faltante en la tabla periódica , el elemento 85. Después de anunciar cómo pretendía crearlo bombardeando bismuto-209 con partículas alfa en una reunión del Laboratorio de Radiación del lunes, dos de sus colegas, Dale R. Corson y Robert A. Cornog, llevaron a cabo su experimento propuesto. Segrè luego preguntó si podía hacer la química y, con Kenneth Ross MacKenzie , aisló con éxito el nuevo elemento, que hoy se llama astato . [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] Segrè y Wu luego intentaron encontrar el último elemento no transuránico faltante restante , el elemento 61. Tenían la técnica correcta para hacerlo, pero carecían de los métodos químicos para separarlo. [ 33 ] También trabajó con Seaborg, McMillan, Joseph W. Kennedy y Arthur C. Wahl para crear plutonio-239 en el ciclotrón de 60 pulgadas (150 cm) de Lawrence en diciembre de 1940. [ 34 ] [ 35 ] 

Proyecto Manhattan

Foto de la identificación de Segrè en Los Alamos

El ataque japonés a Pearl Harbor en diciembre de 1941 y la posterior declaración de guerra de Estados Unidos a Italia convirtieron a Segrè en un extranjero enemigo y lo aislaron de sus padres. Los físicos comenzaron a abandonar el Laboratorio de Radiación para trabajar en proyectos bélicos, y Raymond T. Birge le pidió que impartiera clases a los estudiantes restantes. Esto le proporcionó un valioso complemento a sus ingresos, y entabló importantes amistades y relaciones profesionales con algunos de estos estudiantes, entre los que se encontraban Owen Chamberlain y Clyde Wiegand . [ 36 ]

A finales de 1942, Oppenheimer le pidió a Segrè que se uniera al Proyecto Manhattan en su Laboratorio de Los Alamos . [ 37 ] Segrè se convirtió en el jefe del Grupo P-5 (Radiactividad) del laboratorio, que formaba parte de la División P (Física Experimental) de Robert Bacher . [ 38 ] Por razones de seguridad, se le dio el nombre en clave de Earl Seaman. [ 39 ] Se mudó a Los Alamos con su familia en junio de 1943. [ 40 ]

El grupo de Segrè instaló su equipo en una cabaña abandonada del Servicio Forestal en el Cañón Pajarito, cerca de Los Álamos, en agosto de 1943. [ 41 ] La tarea de su grupo era medir y catalogar la radiactividad de varios productos de fisión . Una línea de investigación importante fue determinar el grado de enriquecimiento isotópico alcanzado con varias muestras de uranio enriquecido . Inicialmente, las pruebas que utilizaban espectrometría de masas , empleada por la Universidad de Columbia , y el ensayo de neutrones, empleado por Berkeley, dieron resultados diferentes. Segrè estudió los resultados de Berkeley y no encontró ningún error, mientras que Kenneth Bainbridge tampoco encontró fallas en los de Nueva York. Sin embargo, el análisis de otra muestra mostró una estrecha concordancia. [ 42 ] Se observaron tasas más altas de fisión espontánea en Los Álamos, que el grupo de Segrè concluyó que se debían a los rayos cósmicos , que eran más frecuentes en Los Álamos debido a su gran altitud. [ 41 ]

El grupo midió la actividad del torio , uranio-234 , uranio-235 y uranio-238 , pero solo tuvo acceso a cantidades de microgramos de plutonio-239 . [ 41 ] La primera muestra de plutonio producida en el reactor nuclear de Oak Ridge se recibió en abril de 1944. A los pocos días, el grupo observó una tasa de fisión espontánea cinco veces mayor que la del plutonio producido en el ciclotrón. [ 43 ] Esta no era la noticia que los líderes del proyecto querían oír. Significaba que Thin Man , el arma nuclear de plutonio tipo cañón propuesta , no funcionaría e implicaba que la inversión del proyecto en las instalaciones de producción de plutonio en el Sitio de Hanford se había desperdiciado. El grupo de Segrè revisó cuidadosamente sus resultados y concluyó que el aumento de la actividad se debía al isótopo plutonio-240 . [ 44 ]

En junio de 1944, Segrè fue convocado a la oficina de Oppenheimer y se le informó que, si bien su padre estaba a salvo, su madre había sido detenida por los nazis en octubre de 1943. Segrè nunca volvió a ver a ninguno de sus padres. Su padre murió en Roma en octubre de 1944. [ 45 ] A finales de 1944, Segrè y Elfriede se naturalizaron ciudadanos de los Estados Unidos. [ 46 ] Su grupo, ahora designado R-4, recibió la responsabilidad de medir la radiación gamma de la prueba nuclear Trinity en julio de 1945. [ 47 ] La explosión dañó o destruyó la mayoría de los experimentos, pero se recuperaron suficientes datos para medir los rayos gamma. [ 48 ]

Vida adulta

En agosto de 1945, pocos días antes de la rendición de Japón y el fin de la Segunda Guerra Mundial , Segrè recibió una oferta de la Universidad de Washington en San Luis para un puesto de profesor asociado con un salario de 5000 dólares estadounidenses (equivalente a 89 400 dólares en 2025) . Al mes siguiente, la Universidad de Chicago también le hizo una oferta. Tras insistir un poco, Birge le ofreció 6500 dólares y una cátedra, que Segrè decidió aceptar. Dejó Los Álamos en enero de 1946 y regresó a Berkeley. [ 49 ] [ 50 ]

A finales de la década de 1940, muchos académicos abandonaron la Universidad de California, atraídos por ofertas de salarios más altos y por el peculiar requisito del juramento de lealtad de la universidad . Segrè optó por prestar el juramento y quedarse, pero esto no disipó las sospechas sobre su lealtad. Luis Álvarez se indignó porque Amaldi, Fermi, Pontecorvo , Rasetti y Segrè habían optado por reclamar patentes contra Estados Unidos por sus descubrimientos de antes de la guerra y le dijo a Segrè que le avisara cuando Pontecorvo escribiera desde Rusia. También tuvo discrepancias con Lawrence sobre el plan de este último de crear un laboratorio de armas nucleares rival de Los Álamos en Livermore, California , para desarrollar la bomba de hidrógeno , un arma que Segrè consideraba de dudosa utilidad. [ 51 ]

Descontento con el deterioro de sus relaciones con sus colegas y con el ambiente político tóxico en Berkeley causado por la controversia del juramento de lealtad, Segrè aceptó una oferta de trabajo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . [ 51 ] Los tribunales finalmente resolvieron las demandas de patentes a favor de los científicos italianos en 1953, otorgándoles US$400,000 (equivalente a $4,800,000 en 2025) por las patentes relacionadas con la generación de neutrones, lo que resultó en aproximadamente $20,000 después de los costos legales. Posteriormente, Kennedy, Seaborg, Wahl y Segrè recibieron la misma cantidad por su descubrimiento del plutonio, que ascendió a $100,000 después de ser dividida entre cuatro, sin que hubiera honorarios legales en esta ocasión. [ 52 ]

Después de rechazar ofertas de IBM y del Laboratorio Nacional de Brookhaven , Segrè regresó a Berkeley en 1952. [ 53 ] Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos ese mismo año. [ 54 ] En 1955, trasladó a su familia de Berkeley a la cercana Lafayette, California . [ 55 ] Trabajando con Chamberlain y otros, comenzó a buscar el antiprotón , una antipartícula subatómica del protón . [ 56 ] La antipartícula del electrón, el positrón, había sido predicha por Paul Dirac en 1931 [ 57 ] y luego descubierta por Carl D. Anderson en 1932. [ 58 ] Por analogía, ahora se esperaba que hubiera una antipartícula correspondiente al protón, pero nadie la había encontrado, e incluso en 1955 algunos científicos dudaban de su existencia. [ 59 ] Utilizando el Bevatron de Lawrence ajustado a 6 GeV, lograron detectar evidencia concluyente de antiprotones. [ 56 ] [ 60 ] Chamberlain y Segrè recibieron el Premio Nobel de Física de 1959 por su descubrimiento. [ 61 ] Esto fue controvertido, porque Clyde Wiegand y Thomas Ypsilantis fueron coautores del mismo artículo, pero no compartieron el premio. [ 62 ] 

Segrè formó parte del poderoso Comité de Presupuesto de la universidad de 1961 a 1965 y fue presidente del Departamento de Física de 1965 a 1966. Apoyó la exitosa propuesta de Teller para separar el Laboratorio Lawrence Berkeley del Laboratorio Lawrence Livermore en 1970. [ 63 ] Fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1963. [ 64 ] Fue uno de los fideicomisarios de Fermilab de 1965 a 1968. Asistió a su inauguración con Laura Fermi en 1974. [ 65 ] Durante la década de 1950, Segrè editó los artículos de Fermi. Posteriormente publicó una biografía de Fermi, Enrico Fermi: Físico (1970). Publicó sus apuntes de clase como De los rayos X a los quarks: físicos modernos y sus descubrimientos (1980) y De los cuerpos en caída libre a las ondas de radio: físicos clásicos y sus descubrimientos (1984). También editó la Revista Anual de Ciencia Nuclear y de Partículas de 1958 a 1977 y escribió una autobiografía, Una mente siempre en movimiento (1993), que se publicó póstumamente. [ 66 ] [ 63 ]

Elfriede murió en octubre de 1970, y Segrè se casó con Rosa Mines en febrero de 1972. [ 16 ] Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1973. [ 67 ] Ese año alcanzó la edad de jubilación obligatoria de la Universidad de California. Continuó enseñando historia de la física. [ 68 ] En 1974 regresó a la Universidad de Roma como profesor, pero solo sirvió un año antes de alcanzar la edad de jubilación obligatoria. [ 63 ] Segrè murió de un ataque al corazón a la edad de 84 años mientras caminaba cerca de su casa en Lafayette. [ 69 ] Activo como fotógrafo , Segrè tomó muchas fotos que documentan eventos y personas en la historia de la ciencia moderna. Después de su muerte, Rosa donó muchas de sus fotografías al Instituto Estadounidense de Física , que nombró su archivo fotográfico de historia de la física en su honor. La colección se vio reforzada por un legado posterior de Rosa tras su muerte por un accidente en Tívoli en 1997. [ 63 ] [ 70 ] [ 16 ]

Notas

  1. «Emilio Segrè - Hechos» . Premio Nobel.org . Consultado el 20 de abril de 2018 .
  2. Segrè 1993 , págs. 2–3.
  3. Segrè 1993 , pág. 6.
  4. 1 2 3 Jackson 2002 , págs. 5–6.
  5. Fermi 1954 , págs. 43–44.
  6. Segrè 1993 , págs. 44–49.
  7. Segrè 1993 , pág. 52.
  8. Segrè 1993 , págs. 54–59.
  9. Segrè 1993 , págs.61 , 304.
  10. Jackson 2002 , págs. 7–8.
  11. Segrè 1993 , págs. 64–70.
  12. Segrè 1993 , págs. 86–87.
  13. "Emilio Segrè – Biografía" . Fundación Nobel . Consultado el 22 de mayo de 2013 .
  14. Segrè 1993 , págs. 96–97.
  15. Segrè 1993 , pág. 107.
  16. 1 2 3 Jackson 2002 , pág. 7.
  17. ^ Segrè 1993 , págs. 104-106.
  18. Jackson 2002 , págs. 9–10.
  19. Segrè 1993 , págs. 115-118.
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  21. Segrè 1993 , págs. 128-132.
  22. Segrè 1993 , pág. 140.
  23. Segrè 1993 , págs. 145-149.
  24. Jackson 2002 , págs. 11–12.
  25. Segrè 1993 , págs. 147-148.
  26. Hoffman, Ghiorso y Seaborg 2000 , pág. 15.
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Véase también

Referencias

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  • Jackson, J. David (2002). Emilio Gino Segrè 30 de enero de 1905–22 de abril de 1989 (PDF) . Memorias bibliográficas. Washington, DC: Academia Nacional de Ciencias . OCLC 51822510. Consultado el 17 de julio de 2013 . 

Bibliografía

  • E. Segré (1964). Núcleos y Partículas.
  • E. Segré (1970). Enrico Fermi, físico , University of Chicago Press.
  • E. Segrè (1980). De los rayos X a los quarks: los físicos modernos y sus descubrimientos (Dover Classics of Science & Mathematics), Dover Publications.
  • E. Segrè (1984). De los cuerpos en caída libre a las ondas de radio: los físicos clásicos y sus descubrimientos .
  • Segrè, Emilio (1993). Una mente siempre en movimiento: la autobiografía de Emilio Segrè . Berkeley, California: University of California Press. ISBN 978-0-520-07627-3OCLC 25629433 Gratis en línea: colección de libros electrónicos de UC Press .

Lecturas adicionales

  • Entrevista de audio de 1965 con Emilio Segre realizada por Stephane Groueff para Voices of the Manhattan Project.
  • Transcripciones de historias orales con Emilio G. Segre, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr.
  • Emilio Segrè en Nobelprize.org, incluyendo su Discurso de Aceptación del Premio Nobel, 11 de diciembre de 1959: Propiedades de los antinucleones.

Colecciones de archivo

  • Conferencias de Emilio Segre y otras grabaciones recopiladas, 1968-1997, Biblioteca y Archivos Niels Bohr.
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