Una t¨¦cnica cl¨¢sica para penetrar la estructura de la materia, objeto del Nobel de F¨ªsica

El estadounidense Clifford Shull (79 a?os) y el canadiense Bertram Brockhouse (76 a?os) obtuvieron ayer conjuntamente el Premio Nobel de F¨ªsica 1994 por sus investigaciones, realizadas hace 40 a?os, en la t¨¦cnica de difracci¨®n de neutrones, utilizada para estudiar la estructura at¨®mica de la materia. "Shull ayud¨® a responder a la pregunta de d¨®nde est¨¢n los ¨¢tomos [en un material], y Brockhouse, a la de qu¨¦ hacen los ¨¢tomos" declar¨® el Instituto Nobel. El cient¨ªfico estadounidense de origen h¨²ngaro George A. Olah. (67 a?os) ha sido el ganador del Premio Nobel de Qu¨ªmica por "su contribuci¨®n en el campo de los iones carbonio", anunci¨® tambi¨¦n ayer el instituto.

Olah, que tras la revuelta anticomunista de 1956 en su pa¨ªs, emigr¨® a EE UU, trabaja actualmente en la Universidad de California del Sur, en Los ?ngeles.Cada uno de los premios, que este a?o se han dedicado a trabajos ya cl¨¢sicos en f¨ªsica y qu¨ªmica, est¨¢ dotado con el equivalente a 122 millones de pesetas. La ceremonia de entrega de todos los galardones se celebrar¨¢ en diciembre en Estocolmo.

Brockhouse y Shull realizaron sus trabajos en los primeros reactores nucleares de Estados Unidos y Canad¨¢, en los a?os 40 y 50 respectivamente. Desde entonces, las t¨¦cnicas de difracci¨®n de neutrones se han perfeccionado mucho y se utilizan intensamente en f¨ªsica de la materia condensada, electr¨®nica y biolog¨ªa para estudiar la estructura y la din¨¢mica de s¨®lidos y l¨ªquidos.

Tres ejes

"No sucede a menudo que un trabajo tan antiguo como ¨¦ste resulte premiado. Esto lo hace mucho m¨¢s emocionante", declar¨® ayer Shull, profesor de f¨ªsica nuclear del Instituto de Tecnolog¨ªa de Massachusetts hasta que se retir¨® hace ocho a?os. Ayer recordaba que hizo los trabajos ahora premiados en el laboratorio de Oak Ridge (Tennessee, EE UU) a finales de los a?os 40. "Lo que me da m¨¢s pena es que mi antiguo colega Ernest Wollan ya no est¨¦ vivo para compartir este honor conmigo", a?adi¨®.

Brockhouse trabaj¨® en el reactor de Chalk River (Canad¨¢). De 1955 a 1960 desarroll¨® un equipo b¨¢sico, el espectr¨®metro de tres ejes, y elabor¨¦ el m¨¦todo para analizar el espectro energ¨¦tico de los neutrones despu¨¦s de su difracci¨®n.La t¨¦cnica iniciada por Shull y Broekhouse, trabajando separadamente, consiste en bombardear con neutrones generados en un reactor nuclear el material que se quiere analizar. Los neutrones, part¨ªculas subat¨®micas, chocan con los ¨¢tomos de la muestra cuya distribuci¨®n se refleja en la distribuci¨®n de los neutrones tras los choques.

Son como una sonda que penetra en la materia y permite estudiar la estructura cristalina, magn¨¦tica y hasta las vibraciones de los ¨¢tomos en los materiales.

Como los neutrones carecen de carga el¨¦ctrica no interaccionan con la cargas de los electrones y nucleos at¨®micos, lo que permite, por ejemplo, estudiar la estructura magn¨¦tica de una muestra.

"Se considera el m¨¦todo m¨¢s importante para obtener informaci¨®n sobre la estructura y la din¨¢mica de los ¨¢tomos en materiales s¨®lidos o en fluidos", declar¨® ayer Carl Nordling, presidente del comit¨¦ Nobel de F¨ªsica.

Ninguna en Espa?a

Las fuentes de neutrones para este tipo de an¨¢lisis son grandes instalaciones y pocos pa¨ªses cuentan con ellas. En Espa?a no hay ninguna, por lo que los cient¨ªficos usuarios de esta t¨¦cnica recurren a las existentes en Francia, Reino Unido y EE UU.

Miles de investigaciones en el mundo se est¨¢n realizando en diferentes centros de difracci¨®n de neutrones. Uno de los m¨¢s importantes es el del Instituto Lane-Langevin (ILL), en Grenoble, Francia. En esta instalaci¨®n se realizan investigaciones de muy diferentes ¨¢reas, desde la estructura at¨®mica de materiales superconductores de alta temperatura o las propiedades de pol¨ªmeros, hasta los movimientos de los ¨¢tomos en conjuntos moleculares, incluidos virus, prote¨ªnas, membranas biol¨®gicas y el ADN.

En el campo del medio ambiente, estas t¨¦cnicas han permitido comprender mejor los peligros de los contaminantes qu¨ªmicos y mejorar la depuraci¨®n catal¨ªtica de los gases de escape.