Alberto Ghiorso

Albert Ghiorso (15 de julio de 1915 - 26 de diciembre de 2010) fue un científico nuclear estadounidense y codescubridor de un récord de 12 elementos químicos en la tabla periódica. Su carrera investigadora abarcó seis décadas, desde principios de la década de 1940 hasta finales de la de 1990.

Biografía

Primeros años

Ghiorso nació en Vallejo, California el 15 de julio de 1915, de ascendencia italiana y española. Creció en Alameda, California. Cuando era adolescente, construyó circuitos de radio y se ganó la reputación de establecer contactos por radio a distancias que superaban a los militares.

Recibió su licenciatura en ingeniería eléctrica de la Universidad de California, Berkeley, en 1937. Después de graduarse, trabajó para Reginald Tibbets, un destacado radioaficionado que operaba un negocio que suministraba detectores de radiación al gobierno. La capacidad de Ghiorso para desarrollar y producir estos instrumentos, así como una variedad de tareas electrónicas, lo puso en contacto con los científicos nucleares del Laboratorio de Radiación de la Universidad de California en Berkeley, en particular con Glenn Seaborg. Durante un trabajo en el que debía instalar un intercomunicador en el laboratorio, conoció a dos secretarias, una de las cuales se casó con Seaborg. La otra, Wilma Belt, se convirtió en la esposa de Albert durante más de 60 años.

Ghiorso se crió en una familia cristiana devota, pero luego abandonó la religión y se convirtió en ateo. Sin embargo, todavía se identificaba con la ética cristiana.

Investigación en tiempo de guerra

A principios de la década de 1940, Seaborg se mudó a Chicago para trabajar en el Proyecto Manhattan. Invitó a Ghiorso a unirse a él y, durante los siguientes cuatro años, Ghiorso desarrolló instrumentos sensibles para detectar la radiación asociada con la descomposición nuclear, incluida la fisión espontánea. Uno de los instrumentos innovadores de Ghiorso fue un analizador de altura de pulso de 48 canales, que le permitió identificar la energía y, por lo tanto, la fuente de la radiación. Durante este tiempo descubrieron dos nuevos elementos (95, americio y 96, curio), aunque la publicación se retuvo hasta después de la guerra.

Nuevos elementos

Después de la guerra, Seaborg y Ghiorso regresaron a Berkeley, donde ellos y sus colegas utilizaron el 60" Ciclotrón de Crocker para producir elementos de número atómico creciente bombardeando objetivos exóticos con iones de helio. En experimentos durante 1949-1950, produjeron e identificaron los elementos 97 (berkelio) y 98 (californio). En 1953, en colaboración con Argonne Lab, Ghiorso y sus colaboradores buscaron y encontraron los elementos 99 (einstenio) y 100 (fermio), identificados por su radiación característica en el polvo recogido por aviones de la primera explosión termonuclear (la prueba de Mike). En 1955, el grupo utilizó el ciclotrón para producir 17 átomos del elemento 101 (mendelevio), el primer elemento nuevo que se descubrió átomo por átomo. La técnica de retroceso inventada por Ghiorso fue crucial para obtener una señal identificable de los átomos individuales del nuevo elemento.

Ghiorso actualiza una tabla periódica en 1961 con el elemento recientemente descubierto lawrencium mientras los co-descubiertos Robert Latimer, Torbjorn Sikkeland y Almon Larsh miran.

A mediados de la década de 1950 quedó claro que para extender más la tabla periódica, se necesitaría un nuevo acelerador, y se construyó el acelerador lineal de iones pesados de Berkeley (HILAC), con Ghiorso a cargo. Esa máquina se utilizó en el descubrimiento de los elementos 102-106 (102, nobelio; 103, laurencio; 104, rutherfordio; 105, dubnio y 106, seaborgio), cada uno producido e identificado sobre la base de unos pocos átomos. El descubrimiento de cada elemento sucesivo fue posible gracias al desarrollo de técnicas innovadoras en el manejo robótico de objetivos, química rápida, detectores de radiación eficientes y procesamiento de datos por computadora. La actualización de 1972 del HILAC al superHILAC proporcionó haces de iones de mayor intensidad, lo que fue crucial para producir suficientes átomos nuevos para permitir la detección del elemento 106.

Con el aumento del número atómico, las dificultades experimentales para producir e identificar un nuevo elemento aumentan significativamente. En las décadas de 1970 y 1980, los recursos para la investigación de nuevos elementos en Berkeley estaban disminuyendo, pero el laboratorio GSI en Darmstadt, Alemania, bajo la dirección de Peter Armbruster y con recursos considerables, pudo producir e identificar los elementos 107-109 (107, bohrium; 108, hassio y 109, meitnerio). A principios de la década de 1990, los grupos de Berkeley y Darmstadt hicieron un intento de colaboración para crear el elemento 110. Los experimentos en Berkeley no tuvieron éxito, pero finalmente se identificaron los elementos 110-112 (110, darmstadtio; 111, roentgenio y 112, copernicio) en el laboratorio de Darmstadt.. El trabajo posterior en el laboratorio JINR en Dubna, dirigido por Yuri Oganessian y un equipo ruso-estadounidense de científicos, logró identificar los elementos 113-118 (113, nihonio; 114, flerovium; 115, moscovium; 116, livermorium; 117, tennessine y 118, oganesson), completando así los elementos del Período 7 de la tabla periódica de los elementos.

Inventos

Ghiorso inventó numerosas técnicas y máquinas para aislar e identificar elementos pesados átomo por átomo. Generalmente se le atribuye la implementación del analizador multicanal y la técnica de retroceso para aislar los productos de reacción, aunque ambos fueron extensiones significativas de conceptos previamente entendidos. Se reconoce que su concepto para un nuevo tipo de acelerador, el Omnitron, fue un avance brillante que probablemente habría permitido al laboratorio de Berkeley descubrir numerosos elementos nuevos adicionales, pero la máquina nunca se construyó, víctima del panorama político en evolución de la década de 1970 en los EE. UU. que restó énfasis a la investigación nuclear básica y amplió en gran medida la investigación sobre cuestiones ambientales, de salud y de seguridad. En parte como resultado del fracaso en la construcción de Omnitron, Ghiorso (junto con sus colegas Bob Main y otros) concibió la unión de HILAC y Bevatron, a la que llamó Bevalac. Esta máquina combinada, una articulación desgarbada a lo largo de la pendiente empinada en Rad Lab, proporcionó iones pesados a energías GeV, lo que permitió el desarrollo de dos nuevos campos de investigación: "física nuclear de alta energía" lo que significa que el núcleo compuesto está lo suficientemente caliente para exhibir efectos dinámicos colectivos y terapia de iones pesados, en la que se utilizan iones de alta energía para irradiar tumores en pacientes con cáncer. Ambos campos se han expandido a actividades en muchos laboratorios y clínicas en todo el mundo.

Vida posterior

En sus últimos años, Ghiorso continuó investigando para encontrar elementos superpesados, energía de fusión y fuentes innovadoras de haces de electrones. Fue coautor no participante de los experimentos de 1999 que dieron evidencia de los elementos 116 y 118, que luego resultó ser un caso de fraude científico perpetrado por el primer autor, Victor Ninov. También tuvo breves intereses de investigación en el experimento de quarks libres de William Fairbank de Stanford, en el descubrimiento del elemento 43 y en el disco acelerador de electrones, entre otros.

Legado

A Albert Ghiorso se le atribuye haber co-descubierto los siguientes elementos

• Americium c. 1945 (elemento 95)
• Curium en 1944 (elemento 96)
• Berkelium en 1949 (elemento 97)
• Californio en 1950 (elemento 98)
• Einsteinium en 1952 (elemento 99)
• Fermium en 1953 (elemento 100)
• Mendelevium en 1955 (elemento 101)
• Nobelium en 1958-59 (elemento 102)
• Lawrencium en 1961 (elemento 103)
• Rutherfordium en 1969 (elemento 104)
• Dubnium en 1970 (elemento 105)
• Seaborgium en 1974 (elemento 106)

Ghiorso seleccionó personalmente algunos de los nombres recomendados por su grupo para los nuevos elementos. Su nombre original para el elemento 105 (hahnio) fue cambiado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) a dubnio, para reconocer las contribuciones del laboratorio en Dubna, Rusia, en la búsqueda de elementos de transferencia de fermio. Su recomendación para el elemento 106, seaborgio, fue aceptada solo después de un extenso debate sobre nombrar un elemento en honor a una persona viva. En 1999, un grupo de Berkeley publicó pruebas de dos elementos superpesados (elemento 116 y elemento 118). El grupo de descubrimiento tenía la intención de proponer el nombre ghiorsium para el elemento 118, pero finalmente se descubrió que los datos habían sido manipulados y en 2002 se retiraron las afirmaciones. La producción de por vida de Ghiorso comprendió alrededor de 170 artículos técnicos, la mayoría publicados en The Physical Review.

Ghiorso es famoso entre sus colegas por su flujo interminable de "garabatos" que definen una forma de arte sugerente de fractales. También desarrolló una cámara de última generación para la observación de aves y fue un constante partidario de causas y organizaciones ambientales.

Hay varios obituarios disponibles en línea y se está preparando una biografía completa.