Franco Rasetti

Franco Dino Rasetti (10 de agosto de 1901 - 5 de diciembre de 2001) fue un físico, paleontólogo y botánico italiano (más tarde naturalizado estadounidense). Junto con Enrico Fermi, descubrió los procesos clave que conducen a la fisión nuclear. Rasetti se negó a trabajar en el Proyecto Manhattan por motivos morales.

Vida y carrera

Rasetti nació en Castiglione del Lago, Italia. Obtuvo un Laurea en física en la Universidad de Pisa en 1923, y Fermi lo invitó a unirse a su grupo de investigación en la Universidad de Roma.

En 1928-1929 durante una estancia en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), realizó experimentos sobre el efecto Raman. Midió un espectro de dinitrógeno en 1929 que proporcionó la primera evidencia experimental de que el núcleo atómico no está compuesto de protones y electrones, como se creía incorrectamente en ese momento.

En 1930, fue designado para la cátedra de espectroscopia en el Instituto de Física de la Universidad de Roma, en ese momento todavía ubicado en Via Panisperna. Sus colegas incluyeron a Oscar D'Agostino, Emilio Segrè, Edoardo Amaldi, Ettore Majorana y Enrico Fermi, así como al director del instituto, Orso Mario Corbino. Rasetti permaneció en este cargo hasta 1938.

Rasetti fue uno de los principales colaboradores de Fermi en el estudio de los neutrones y la radiactividad inducida por neutrones. En 1934 participó en el descubrimiento de la radiactividad artificial del flúor y el aluminio que sería fundamental en el desarrollo de la bomba atómica.

En 1939 el avance del fascismo y el deterioro de la situación política italiana lo llevaron a abandonar Italia, siguiendo el ejemplo de sus colegas Fermi, Segré y Bruno Pontecorvo. Con Fermi había descubierto la clave de la fisión nuclear, pero a diferencia de muchos de sus colegas, se negó por razones morales a trabajar en el proyecto de Manhattan.

De 1939 a 1947, enseñó en la Universidad Laval en la ciudad de Quebec (Canadá), donde fue presidente fundador del departamento de física.

En 1947, se mudó a los Estados Unidos, donde se convirtió en ciudadano naturalizado en 1952. Hasta 1967, ocupó una cátedra de física en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore.

Desde la década de 1950 en adelante, cambió gradualmente su compromiso con los estudios naturalistas, que habían sido su gran interés fuera de la física ya cuando era niño. Se dedicó a la geología, la paleontología, la entomología y la botánica, convirtiéndose en uno de los eruditos más autorizados de la era geológica del Cámbrico.

Murió en Waremme, Bélgica a la edad de 100 años. El obituario de Nature señaló que Rasetti fue uno de los generalistas más prolíficos cuyo trabajo y escritura son destaca por la elegancia, sencillez y belleza.

Espectroscopía Raman y el modelo del núcleo atómico

Después del descubrimiento de la dispersión Raman por líquidos orgánicos, Rasetti decidió estudiar el mismo fenómeno en gases a alta presión durante su estadía en Caltech en 1928–29. Los espectros mostraron transiciones vibratorias con estructura rotacional fina. En las moléculas diatómicas homonucleares H₂, N₂ y O₂, Rasetti encontró una alternancia de líneas fuertes y débiles. Esta alternancia fue explicada por Gerhard Herzberg y Walter Heitler como consecuencia de la isomería del espín nuclear.

Para el dihidrógeno, cada núcleo es un protón de espín 1/2, por lo que se puede demostrar mediante la mecánica cuántica y el principio de exclusión de Pauli que los niveles de rotación impares están más poblados que los niveles pares. Las transiciones que se originan a partir de niveles impares son, por lo tanto, más intensas según lo observado por Rasetti. En dinitrógeno, sin embargo, Rasetti observó que las líneas que se originan a partir de niveles pares son más intensas. Esto implica mediante un análisis similar que el espín nuclear del nitrógeno es un número entero.

Este resultado fue difícil de entender en ese momento, sin embargo, porque el neutrón aún no se había descubierto, y se pensó que el núcleo de ¹⁴N contiene 14 protones y 7 electrones, o un número impar número (21) de partículas en total que correspondería a un espín semiintegral. El espectro Raman observado por Rasetti proporcionó la primera evidencia experimental de que este modelo protón-electrón del núcleo es inadecuado, porque el espín semiintegral predicho tiene como consecuencia que las transiciones desde niveles de rotación impares serían más intensas que las de niveles pares. debido a la isomería del espín nuclear como lo muestran Herzberg y Heitler para el dihidrógeno. Después del descubrimiento del neutrón en 1932, Werner Heisenberg propuso que el núcleo contiene protones y neutrones, y el núcleo de ¹⁴N contiene 7 protones y 7 neutrones. El número total par (14) de partículas corresponde a un espín integral de acuerdo con el espectro de Rasetti.

También se le atribuye el primer ejemplo de dispersión Raman electrónica (a diferencia de vibrónica) en óxido nítrico.

Premios

• En 1952 fue galardonado con la Medalla Charles Doolittle Walcott por la Academia Nacional de Ciencias por sus contribuciones a la paleontología Cambrian.