FRANCIS WILLIAM ASTON

Nobel Química-1922

         Aston terminó el colegio a la cabeza de su clase en las asignaturas de ciencias y matemáticas en 1893 y se marchó a estudiar química a la Universidad de Birmingham. En 1910 entró a trabajar en Cambridge con J. J. Thomson. La Primera Guerra Mundial (durante la cual prestó sus servicios como ingeniero aeronáutico) interrumpió sus trabajos, pero volvió a tiempo para ayudar a Thomson en los experimentos que éste estaba realizando sobre la desviación de iones positivamente cargados sometidos a un campo magnético. Estos experimentos parecían demostrar que los átomos de un cierto elemento no tenían todos el mismo peso, a pesar de la suposición de Dalton desarrollada un siglo antes. Con el afán de llegar al fondo de la cuestión Aston perfeccionó el aparato ideado por Thomson en 1919, proyectándolo de modo que todos los iones de una cierta masa deberían concentrarse formando una línea delgada a lo largo de la película fotográfica. Trabajando con neón demostró que existían dos líneas, una correspondiente a una masa de 20 y otra a una de 22. Comparando la oscuridad de las dos líneas, Aston calculó que los iones de masa 20 eran diez veces más numerosos que los de masa 22. Si todos los iones pudieran amontonarse juntos tendrían una masa de 20,2 de media, lo que de hecho coincidía con el peso atómico que se tenía para el neón. (Posteriormente se descubrió un tercer grupo de iones de neón de masa 21, que aparecían únicamente en muy pequeña concentración.)Trabajando con cloro, Aston encontró dos tipos de átomos de masa 35 y 37 en proporción de 3 a 1. La media resultó ser 35,5 que era precisamente el peso atómico del cloro. A finales del año 1920 Aston vio bastante claro que los átomos tenían masas que estaban muy cerca de ser números enteros si la masa del hidrógeno se consideraba la unidad. La única razón de que ciertos elementos tuvieran pesos atómicos fraccionarios era porque se trataba de mezclas de diferentes átomos de diferentes pesos que, a su vez, eran números enteros. Por tanto, la hipótesis propuesta en un principio por Prout un siglo antes fue reivindicada en última instancia a pesar de que había sido desterrada una y otra vez a lo largo del siglo diecinueve. (La hipótesis de Prout había sido reivindicada, de hecho, por los números atómicos de Moseley la década precedente, pero el trabajo de Aston constituyó la evidencia más directa.) El espectrógrafo de masas de Aston (llamado así porque dividía los elementos en franjas similares a las del espectroscopio, con las distintas líneas que marcaban las diferencias de masa) demostró que los elementos más estables eran mezclas de isótopos, que diferían en la masa pero no en las propiedades químicas. Esto confirmaba poderosamente el concepto de isótopo de Soddy, que hasta ese momento solo había podido ser aplicado, por él, a los elementos radiactivos. Un espectrógrafo de masa más perfeccionado construido en 1925 permitió a Aston demostrar que los <números másicos> de los isótopos individuales diferían realmente muy poco números enteros, siendo algunas veces algo mayores y otras algo menores. Posteriormente se comprobó que estas insignificantes discrepancias en cuanto a masa representaban la energía desarrollada para enlazar las partículas componentes del núcleo y recibieron el nombre de <energía de enlace> o <fracción de empaquetamiento> gracias a Harkins. Cuando un tipo de átomo se transforma en otro, la diferencia de energía de enlace podría convertir al primero en una forma de energía destructora cuando hubiera suficiente número de átomos en transformación. Dos décadas más tarde, precisamente un cambio en los átomos tan grande como este, se encontró en conexión con un isótopo descubierto por Dempster, y la bomba nuclear se hizo realidad. Por su espectrógrafo de masas y por los conocimientos que se derivaron de su uso, Aston fue galardonado con el premio Nobel de química de 1922.Contrariamente a Rutherford, Aston visualizó un futuro en el cual la energía del átomo podía ser dominada por el hombre, y en su discurso de recepción del premio Nobel habló de los peligros relacionados con esa futura realidad que el vislumbraba. Sin embargo, dicha predicción fue únicamente prevista por unos pocos científicos y algunos escritores de ciencia-ficción. (A pesar de todo, parece que el destino le permitió ver el lanzamiento de la primera bomba nuclear sobre las ciudades japonesas, murió tres meses más tarde.)