Dr. José Manuel Nieto Jalil / Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
El concepto del átomo como la unidad básica e indivisible que compone la materia del Universo fue postulado en la Antigua Grecia, en el siglo V a. C.
La palabra “átomo” es la unión de dos términos griegos: “a”, que significa sin, y “tomón”, división, refiriéndose así a algo indivisible e inquebrantable.
El término fue atribuido a Demócrito, quien concibió estas partículas como las entidades más pequeñas e indivisibles.
Demócrito fue un filósofo griego nacido alrededor del 460 a. C. Sostenía que toda la variedad de sustancias en el Universo estaba compuesta por átomos eternos, indivisibles e indestructibles.
Según él, las diferencias en las propiedades de las sustancias se debían a las variaciones en forma y tamaño de los átomos, así como a sus combinaciones y disposiciones.
En el siglo XX, durante la era de la física moderna, los científicos realizaron avances significativos en la comprensión de la estructura atómica y, por ende, en el desarrollo de la física nuclear.
Uno de los hitos más destacados fue el descubrimiento del electrón por J. J. Thomson a finales del siglo XIX, quien propuso el modelo del “pastel de pasas” para describir la estructura del átomo.
Fue Ernest Rutherford quien, a través de sus experimentos de dispersión alfa, postuló la existencia de un núcleo pequeño y denso en el centro del átomo, con electrones orbitando a su alrededor, que sentó las bases para la teoría nuclear.
Numerosos investigadores han dejado una marca indeleble en el desarrollo y la consolidación de la física atómica y nuclear, imprescindibles para comprender la complejidad de las partículas subatómicas y las fuerzas que las rigen.
Hay figuras emblemáticas como Becquerel, Pierre y Marie Curie, Rutherford, Bohr, Schrödinger, Heisenberg, Dirac, Planck, Broglie, Einstein, Meitner, Hahn y Fermi, por mencionar algunos. Su labor ha pavimentado el camino para revolucionarios avances tanto en la teoría como en la aplicación práctica de los principios nucleares.
En el ámbito médico, las contribuciones de estos pioneros se manifiestan de manera palpable. La resonancia magnética nuclear (RMN) ha emergido como una técnica de diagnóstico sumamente eficiente, permitiendo la detección de tumores minúsculos y proporcionando imágenes detalladas de estructuras internas.
La tomografía por emisión de positrones (PET) ha elevado la precisión al diferenciar entre tejidos sanos y enfermos, hito crucial en el diagnóstico médico.
La aplicación de la física nuclear se extiende también al ámbito agrícola, donde la manipulación de semillas mediante la inducción de mutaciones ha demostrado ser una herramienta valiosa.
Este enfoque busca modificar genéticamente especies vegetales para potenciar su resistencia a plagas, prolongar su vida útil y aumentar sus capacidades de reproducción. Estos avances mejoran la productividad agrícola y abren nuevas posibilidades para la adaptación de cultivos a entornos cambiantes y desafiantes.
En radioterapia, la aplicación de conocimientos nucleares ha permitido el diagnóstico precoz de patologías óseas, cardíacas y oncológicas. La capacidad de dirigir haces de radiación con precisión milimétrica ha transformado radicalmente el tratamiento, ofreciendo opciones terapéuticas más efectivas y menos invasivas.
En 1905, Albert Einstein realizó una contribución trascendental a la física con la formulación de su famosa Teoría de la relatividad. Estableció la equivalencia entre la masa y la energía, representada por la famosa ecuación E=mC2, donde E es la energía, m es la masa y C es la velocidad de la luz al cuadrado.
Esta ecuación revolucionaria reveló una conexión fundamental entre dos conceptos aparentemente distintos, abriendo la puerta a nuevas perspectivas en la comprensión de la naturaleza misma de la materia y la energía.
Junto con los avances en la física atómica durante la primera mitad del siglo XX, sentó bases para desarrollos significativos en la capacidad de manipular la materia a niveles atómicos y subatómicos.
Estados Unidos, en particular, capitalizó estos conocimientos.
El 2 de agosto de 1939, Einstein dirigió una carta crucial al presidente de EU, Franklin Roosevelt; destacó la posibilidad de utilizar la energía atómica con fines militares y recomendó iniciar un programa de investigación para explorar esta posibilidad.
Sus inquietudes se basaban en los resultados obtenidos por científicos destacados como Enrico Fermi y Leo Szilard.
El 12 de octubre de 1939, el presidente Roosevelt respondió a la carta de Einstein autorizando el inicio del programa atómico estadounidense, que más tarde sería conocido como el Proyecto Manhattan.
Este proyecto emblemático concentró los esfuerzos de científicos, ingenieros y personal militar para desarrollar la primera bomba atómica.
El 2 de diciembre de 1942, en las profundidades, bajo las gradas del estadio Stagg Field de la Universidad de Chicago, el equipo liderado por Enrico Fermi logró la primera reacción nuclear en cadena controlada de la humanidad, que marcó un punto de inflexión en la investigación nuclear en el ámbito científico y tecnológico.
El Proyecto Manhattan, dirigido por EU con colaboración del Reino Unido y Canadá, reunió a destacados científicos de diversas nacionalidades. Entre ellos figuraban eminencias como Niels Bohr (danés), Enrico Fermi (italiano), Edward Teller (húngaro) y los estadounidenses Ernest Lawrence y Luis Walter Álvarez. Este equipo de mentes brillantes exploró las posibilidades de la energía atómica, abriendo nuevas fronteras en la comprensión de la física nuclear.
El fruto de esta intensiva investigación culminó con la detonación de la primera bomba atómica en el desierto de Alamogordo, marcando el éxito del Proyecto Manhattan y, al mismo tiempo, señalando el inicio de una nueva era, tanto en términos de la capacidad tecnológica como de las consecuencias éticas y geopolíticas asociadas con la energía nuclear.
La prueba atómica realizada por los estadounidenses tuvo un impacto aterrador no solo por la comprensión de su potencial destructivo, sino por la rápida fabricación de dos bombas atómicas, conocidas como Little Boy (con Uranio-235) y Fat Man (con Plutonio-239), destinadas a ser empleadas contra los japoneses.
Estas bombas acabaron con la vida de más de 250 mil personas, un legado de horror que perdura en nuestros días.
Las palabras de Julius Robert Oppenheimer, director científico del Proyecto Manhattan, adquieren nuevo significado: “Ahora, me he convertido en la muerte, destructora de mundos”. Lo dijo después de la primera explosión de la bomba atómica Trinity, marcando un sombrío capítulo en la historia de la humanidad.
Ello nos recuerda la responsabilidad que como humanidad llevamos sobre nuestros hombros. Es imperativo que canalicemos nuestra creatividad y sabiduría hacia soluciones que fomenten la paz, la cooperación y la preservación del planeta. Hoy en día, tenemos la oportunidad de construir un futuro donde la innovación y la conciencia ética se fusionen para crear un mundo más equitativo, resiliente y en armonía con nuestro entorno.
