La conferencia olvidada que Enrico Fermi dio hace casi un siglo y que hizo posible la energía nuclear: la magia de los neutrones lentos

Una conferencia olvidada de Enrico Fermi en 1935 revela cómo descubrió el poder de los neutrones lentos, clave para la energía nuclear moderna. Recuperada y traducida, ofrece una visión única del nacimiento de la física nuclear.
Fuente: ChatGPT / E. F.

En octubre de 1935, durante un congreso científico celebrado en Palermo, Enrico Fermi subió al estrado para presentar uno de los avances más decisivos de la física del siglo XX. Lo que dijo aquel día no solo explicaba un fenómeno insólito observado un año antes, sino que anticipaba, sin que nadie lo sospechara, los principios que harían posible la energía nuclear. Sin embargo, ese discurso —titulado Recenti risultati della radioattività artificiale— cayó en el olvido durante décadas. Ni siquiera fue incluido en sus obras completas.

Gracias al trabajo de Emanuele Goldoni y Ledo Stefanini, esa conferencia ha sido recuperada, traducida al inglés y publicada por primera vez para un público amplio. En su artículo, los autores no solo rescatan las palabras exactas de Fermi, sino que reconstruyen el contexto histórico, técnico y humano en el que surgió este hallazgo. El valor del documento no es solo científico, sino también cultural, puesto que ofrece una ventana directa a cómo razonaba uno de los físicos más influyentes de todos los tiempos.

El día en que la parafina cambió la historia

Aquel 22 de octubre de 1934, Fermi no tenía intención de descubrir nada revolucionario. Quería probar cómo ciertos materiales afectaban la eficacia de los neutrones al inducir radiactividad. Pensaba utilizar una cuña de plomo como filtro, pero algo lo detuvo. Según contó años después, tuvo un impulso inesperado: "No quiero esta pieza de plomo aquí; lo que quiero es una pieza de parafina".

Al colocar la parafina entre la fuente de neutrones y el material a irradiar, observó algo insólito: la radiactividad aumentó de forma dramática. Cuando se rodeó todo el montaje con este material, la actividad se multiplicó por 40 o incluso 50. No era un error de medición, era un efecto real. La clave estaba en el hidrógeno de la parafina, que al tener la misma masa que los neutrones, era capaz de frenarlos de forma eficaz mediante colisiones.

Me limitaré a un breve resumen de lo que se ha hecho el año pasado en el Instituto de Física de Roma sobre la radiactividad provocada por bombardeo de neutrones. Este es un caso particular de la radiactividad artificial, cuyo primer ejemplo fue descubierto hace dos años por J. Curie-Joliot y F. Joliot.

Enrico Fermi
E. Fermi, “Recenti risultati della radioattivita artificiale”, in La Ricerca scientifica, vol. 2, n. 6, pp. 399–402, 1935.

El poder de los neutrones lentos

Este hallazgo contradecía la intuición científica de la época. Se pensaba que las partículas rápidas eran más efectivas al provocar reacciones nucleares. Sin embargo, Fermi comprendió que los neutrones lentos, al tener menor energía, eran mucho más fáciles de capturar por los núcleos atómicos, especialmente los más pesados.

Según explicó en su discurso, "la energía del neutrón se reduce mucho" tras chocar con un átomo de hidrógeno, y "en promedio, se divide por un factor e = 2,71". Después de unas veinte colisiones, el neutrón se ralentiza hasta alcanzar una energía térmica mínima. La parafina actúa así como "una especie de solución de neutrones lentos", una frase que Fermi pronunció en Palermo y que resume con precisión el efecto observado.

El descubrimiento no fue solo teórico. Sentó las bases para el diseño de reactores nucleares, que décadas más tarde usarían moderadores como el agua o el grafito —ambos ricos en hidrógeno— para mantener bajo control la velocidad de los neutrones y permitir reacciones en cadena sostenibles.

Enrico Fremi. Fuente: Wikipedia

El experimento de la rueda giratoria

Uno de los momentos más ingeniosos del discurso de Fermi fue la descripción de un experimento diseñado para medir cuánto tiempo permanecían los neutrones lentos “en solución” en la parafina antes de ser capturados por un protón. Utilizó una rueda de acero de alta velocidad, en cuyo borde se colocaron la fuente de neutrones y dos placas de manganeso que actuaban como detectores.

Al hacer girar la rueda, los neutrones que salían de la fuente y rebotaban dentro de la parafina impactaban con más frecuencia en la placa situada detrás del punto de emisión, que en la que quedaba delante. Esto demostraba que los neutrones permanecían una fracción de segundo en la parafina antes de ser absorbidos, un tiempo suficiente como para influir en su distribución espacial.

Este experimento no solo era elegante, sino también fundamental. Confirmaba que los neutrones ralentizados se comportaban como partículas térmicas, lo que abría la puerta a nuevos diseños experimentales y al control más preciso de las reacciones nucleares.

Fuente: ChatGPT / E. F.

Una publicación eclipsada

Pese a su importancia, la conferencia de Palermo no tuvo la difusión que merecía. Fue publicada en 1935 en una revista italiana, La Ricerca scientifica, y más tarde traducida al inglés por la Comisión de Energía Atómica de EE. UU., pero esa versión nunca se hizo pública y se presume perdida. Tampoco fue incluida en los Collected Papers editados por la Universidad de Chicago tras la muerte de Fermi.

El artículo de Goldoni y Stefanini destaca que esta omisión ha dejado fuera del registro histórico un documento esencial para entender cómo pensaba Fermi en el momento de su gran descubrimiento. Como señalan los autores, la conferencia contiene pasajes que aparecen más tarde, casi sin cambios, en la conferencia Nobel de Fermi de 1938, lo que subraya su relevancia científica y narrativa.

Además, al traducir el texto completo al inglés, los investigadores han puesto a disposición del público una fuente valiosa que permite estudiar con más detalle los inicios de la física nuclear aplicada.

Ciencia, intuición y utilidad práctica

Uno de los aspectos más fascinantes del discurso es cómo Fermi combina la explicación teórica con la posibilidad de aplicaciones prácticas inmediatas. En su intervención en Palermo, ya anticipaba que la radiactividad artificial podría usarse "en el campo médico" o como trazador químico para el análisis de sustancias.

Fermi también destacaba que, para hacer viables estas aplicaciones, era necesario desarrollar mejores fuentes de neutrones. Propuso el uso de deuterones (núcleos de hidrógeno pesado) acelerados a altas tensiones para bombardear blancos ricos en hidrógeno, un enfoque que se convirtió en estándar en la construcción de aceleradores y reactores nucleares.

Este equilibrio entre intuición experimental y visión práctica es uno de los rasgos más distintivos de Fermi. La claridad de su discurso, su lenguaje directo y su capacidad para vincular fenómenos físicos con herramientas concretas lo convirtieron en una figura única dentro de la ciencia del siglo XX.

Una pieza clave de la memoria científica

Rescatar esta conferencia no es solo un ejercicio de arqueología académica. Permite comprender mejor cómo se construyó una de las ideas fundamentales de la física moderna. También nos recuerda que algunos de los mayores avances científicos no surgen necesariamente de experimentos planeados, sino de momentos de intuición y apertura mental.

Como bien señala el propio Fermi, fue "sin previo razonamiento consciente" como decidió sustituir el plomo por parafina. Ese gesto impulsivo le condujo a un descubrimiento que, sin él saberlo en ese momento, allanarían el camino hacia la era nuclear. Entender este proceso con sus propias palabras es una oportunidad rara, y por eso el rescate de esta conferencia es, además de un acto de justicia histórica, una contribución valiosa a la divulgación científica.

Referencias

Recomendamos en

La mujer del átomo: Leona Woods y el origen del poder nuclear

Fue la única mujer presente cuando se encendió el primer reactor nuclear de la historia. A los 23 años, Leona Woods ya trabajaba codo a codo con Enrico Fermi en el corazón del Proyecto Manhattan. Esta es la historia de una pionera que no solo vio nacer la era atómica, sino que ayudó a construirla.
  • Eugenio M. Fernández Aguilar
Momentos “Eureka” decisivos en la historia de la Física

Momentos "Eureka" decisivos en la historia de la Física

Un momento “Eureka” es una situación extraordinariamente feliz, excitante, de profunda inspiración intuitiva. La construcción de la Física a lo largo de los siglos, hasta llegar a la que hoy conocemos, está jalonada por momentos de este tipo. Algunos de autenticidad más bien dudosa, pero no por eso dejan de sorprendernos y emocionarnos. 
  • Emilio Elizalde