Lise Meitner e il mancato Nobel per la fissione nucleare

Lise Meitner, conosciuta come la madre della bomba atomica, fu un fisica austriaca, classe 1878. Scienziata eccezionale, scoprì per prima la fissione nucleare, spianando la via al Progetto Manhattan e, purtroppo, alle bombe di Hiroshima e Nagasaki, pur essendo da sempre fervidamente pacifista.

Una fisica che non ha mai perso la sua umanità.

Otto Robert Frisch, effige sulla lapide di L. Meitner

Lise Meitner, la donna innamorata della fisica

Sin dalla tenera età, Meitner dimostra già una particolare inclinazione per le materie scientifiche, complice un educazione liberale e progressista. Ma per la giovane, che diceva di amare la fisica in maniera del tutto personale, tanto quanto una persona cui si è grati, il percorso scolastico non sarà in discesa.

Purtroppo, nel 1982, una Meitner all’epoca solo quattordicenne, deve scontrarsi con le leggi restrittive dell’impero austro-ungarico, che non permettevano alle donne di iscriversi all’Università. Di conseguenza, non esisteva un’educazione liceale scientifica per le ragazze. Così, sotto consiglio del padre, si iscrive comunque ad una scuola superiore di lingue per future insegnanti, diplomandosi pochi anni più tardi. Poi, quando nel 1899 l’Università apre alle donne, con l’aiuto di un tutor privato recupera brevemente gli anni persi di liceo conseguendo la maturità scientifica. A 23 anni riesce ad iscriversi all’Università, chiudendo il lungo e infelice periodo, da lei stessa definito degli anni perduti.

Meitner, da allieva di Boltzmann a insegnante

All’Università di Vienna Lise Meitner è allieva del grande fisico teorico Ludwig Boltzmann. Il fisico, insegnante appassionato, inizia molti dei suoi studenti, Meitner compresa, agli studi sulla struttura atomica. I corsi sono gestiti in maniera inusuale, e la strumentazione è spesso mancante o rudimentale, ma per la Meitner, quasi digiuna da studi scientifici superiori, è un paradiso terrestre. Anni dopo, il nipote di Lise, Otto Robert Frisch, scriverà di questo fondamentale incontro per la scienziata:

Boltzmann le diede la visione della fisica come di una battaglia per la verità ultima, una visione che Lise non perse mai.

Otto Robert Frisch

Nel 1905, al culmine di una brillante carriera universitaria, Meitner sarà la seconda donna ad ottenere un dottorato in Fisica presso l’Università di Vienna. Tuttavia, per una donna, le possibilità di permanere nell’ambito della ricerca scientifica sono ancora assai limitate. La scienziata, conoscendo gli studi di Marie Curie, Nobel per la Fisica nel 1903, fa domanda per ottenere un incarico nel suo laboratorio a Parigi, ma i posti risultano esauriti.  

Così, su consiglio del padre ripiega sulla carriera dell’insegnamento nelle scuole femminili. Poco tempo dopo però, Boltzmann si suicida, e il suo sostituto S. Meyer, decide di coinvolgere Meitner nei suoi studi sui raggi alfa e beta, emessi dagli atomi durante il decadimento radioattivo. Pochi mesi più tardi, grazie al supporto economico dei genitori, si trasferisce a Berlino per seguire le lezioni del celebre Max Planck. Proprio a Berlino, la Meitner incontra il giovane chimico nucleare Otto Hahn, con cui collaborerà per oltre 30 anni.

Lise Meitner, l’effetto Matilda ed i riconoscimenti tardivi

Al dipartimento di Chimica, l’accesso non è ancora consentito alle donne, così Meitner deve effettuare i suoi esperimenti nel capanno degli attrezzi, senza attrezzatura e compenso alcuno. La donna riesce comunque a portare avanti il suo lavoro, e pochi anni dopo, assieme ad Hahn scopre un isotopo radioattivo dell’attinio. Inoltre, i due proveranno anche il cosiddetto rinculo radioattivo, subito da un atomo quando emette una particella alfa ad alta energia.

Hahn e Meitner pubblicano sempre assieme queste ed altre scoperte, ma la scienziata rimane sempre invisibile agli occhi della comunità scientifica. I tempi però cominciano a maturare, e dal 1912 Hahn e Meitner hanno la possibilità di lavorare in un vero laboratorio, al Kaiser-Wilhelm-Institut di Berlino. Un anno più tardi, la allora 35enne Lise Meitner ottiene il primo incarico retribuito, ma deve interrompersi per lo scoppio della Prima Guerra Mondiale, che la impegna come infermiera di radiologia sul fronte. Scampata alle tragedie del conflitto, nel 1917, tornata a Berlino scopre un isotopo stabile del proattinio, lavoro che le vale finalmente i primi riconoscimenti professionali.

L’Accademia delle Scienze di Berlino la premia con la medaglia Leibniz e lo stesso anno diviene direttrice della sezione di fisica di radiazioni dell’istituto. Due anni più tardi, Meitner è la prima donna in Germania a ottenere il titolo di professoressa, e nel 1926 la prima a ricevere un incarico come professore ordinario di fisica nucleare sperimentale all’Università di Berlino. Negli anni che seguirono, Meitner e Hahn otterranno ben dieci candidature al Nobel per le scoperte sugli elementi radioattivi, ma nessuna vittoria.

La fissione nucleare, il tradimento di Hahn e il Nobel mancato

Con l’avvento del nazismo, Meitner, di origini ebraiche, è costretta a rinunciare al suo incarico all’università. Essendo però di nazionalità austriaca, per qualche anno ha comunque la possibilità di continuare a lavorare al Kaiser-Wilhelm-Institut assieme a Otto Hahn e  Fritz Strassmann. Quì la scienziata concentra il suo lavoro sullo studio dell’uranio, elemento conosciuto e studiato per via del suo elevato peso atomico. In proposito, pochi anni più tardi, il fisico italiano E. Fermi, annuncia al mondo di esser riuscito a produrre elementi ancor più pesanti, detti transuranici, scagliando neutroni contro un atomo di uranio.

In questo contesto, la scienziata Ida Noddak corresse la teoria fermiana, introducendo per prima il concetto di fissione. Secondo la Noddak, il risultato dell’esperimento di Fermi era la scissione del nucleo atomico in elementi più leggeri. La scienziata però, ufficialmente pioniera della teoria della fissione nucleare, non venne presa sul serio dalla comunità scientifica neppure da Meitner, Hahn e Strassmann. I tre, comunque si interessano allo studio e cominciano a replicare più volte l’esperimento di Fermi per accertarsi che avesse effettivamente la ragione. Il lavoro continua a sei mani fino a quando l’annessione dell’Austria alla Germania nazista non costringe la Meitner a fuggire furtivamente. Grazie alla copertura fornitale da vari altri scienziati, riesce a raggiungere prima i Paesi Bassi poi la Danimarca, ed infine la Svezia, dove troverà impiego presso l’Istituto Nobel.

Nel mentre, Hahn e Strassman, rimasti a Berlino, portano avanti il lavoro sugli esperimenti di Fermi arrivando ad una scoperta fondamentale: dopo aver bombardato l’uranio con neutroni, fra i prodotti si rilevano nuclei di bario, elemento assai più leggero dell’uranio. Sapendo però che quest’ultimo non può scomporsi nel bario, serve un spiegazione al fenomeno. I due scienziati interrogano in proposito proprio la Meitner, con cui erano rimasti in contatto epistolare.

La scienziata consultatasi con il nipote O. R. Frisch, durante una passeggiata tra i boschi innevati della Svedesi, elabora la teoria decisiva: “se si colpisce il nucleo di un atomo di uranio con neutroni, questo si dividerà in nuclei di atomi più leggeri e rilascerà una grande quantità di energia”. Frisch battezza la teoria “fissione”, e nel febbraio del 1939, poco dopo la pubblicazione degli studi di Hahn e Strassmann, zia e nipote pubblicano su Nature il breve articolo intitolato “Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction”. Nel 1944 il premio Nobel per la chimica sarà assegnato solo a Otto Hahn, che durante la cerimonia non ringrazierà la Meitner, collega di una vita.

Hahn ha rimosso completamente il passato, e io faccio parte del passato.

Lise Meitner, lettera ad un collega, 1947.

Secondo gli annali, riconoscere di aver ottenuto i suoi risultati con l’aiuto di una donna di origini ebraiche sarebbe stato controproducente. Però, anche negli anni successivi Hahn affermerà di essere stato l’unico autore della scoperta.