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V V ENTOTTO febbraio 1933. La redazione della «Physical Revlew». la più autorevole rivista americana di fisica, riceve una nota di Cari David Anderson intitolata «L'elettrone positivo- che non lascia praticamente più dubbi sull'esistenza di questa particella. Mezzo secolo fa la scoperta del positrone Atomstory a lieto fine E' il gran finale di una rapida successione di sbalorditivi risultati scientifici raggiunti nel corso di un solo anno, il 1932. che hanno generato una mezza dozzina di premi Nobel e profondamente Influito sugli sviluppi della fisica nucleare nel mezzo secolo da allora trascorso. In quell'anno magico, oltre all'elettrone positivo, fu scoperto il neutrone. H. C. Urey Identificò il deuterio (isotopo dell'idrogeno di massa 2) e nacquero i primi acceleratori di particelle quali il ciclotrone e l'acceleratore elettrostatico; con uno di questi. 1 suoi ideatori Cockroft e Walton provocarono, per la prima volta mediante protoni artificialmente accelerati, la trasmutazione dei nuclei di alcuni elementi, aprendo cosi la via allo studio delle reazioni nucleari. Ma vediamo più da vicino come furono scoperti l'elettrone positivo e 11 neutrone. Cari Anderson. 27 anni, ricercatore del California Instltute of Technology: da qualche tempo si dedica allo studio dei raggi cosmici usando come strumento di rivelazione una -camera a nebbia di Wilson» posta in un intenso campo magnetico. Questa camera è sostanzialmente costituita da un recipiente contenente vapore soprassaturo: se una particella carica elettricamente lo attraversa, si generano lungo il suo percorso una moltitudine di centri di condensazione. Con alcuni artifici è quindi possibile rendere visibile e fotografare una scia di minute goccioline che disegnano la traiettoria della particella. Questa normalmente è rettilinea; se però la particella si muove in un campo magnetico, allora la sua traccia appare curvata (verso destra o verso sinistra secondo 11 segno della carica) come un arco di cerchio 11 cui raggio risulta proporzionale al prodotto della massa per la velocità della particella stessa. All'articolo citato (che faceva seguito ad un breve e cauto rapporto pubblicato già nel '32 su «Science»), Anderson allega alcune fotografie. Una di queste, scattata 11 2 agosto 1932, è esemplare: nel rilevatore si vede la traccia di una particella che arriva molto veloce (non troppo curvata), perde un po' di energia nell'attraversare una lastra di piombo spessa 6 millimetri Schemi di acceleratore lineare e cdelle particelle atomiche acceleradunque cercando fra 1 raggi cosmici 11 positrone (come lui stesso ha subito battezzato l'elettrone positivo). La grande scoperta quindi gli piovve letteralmente dal cielo. Ma è altrettanto vero che fu bravissimo ad accorgersene e a Interpretare correttamente i suoi dati, offrendo alla scienza un risultato di enorme importanza. Ebbe il premio Nobel nel '36. anno in cui la sua vocazione di scopritore fu confermata dall'identificazione del mesone mu. La scoperta del neutrone ha una storia più complessa. Olà nel 1920 Rutherford, il padre della fisica nucleare, ne aveva intuito l'esistenza e profeticamente descritto alcune proprietà. I suol discepoli del Laboratorio Cavendlsh di Cambridge si abituarono quindi a considerare il -neutrone» non come una ipotesi bizzarra, ma come un oggetto reale da scoprire. Questa attitudine mentale fece si che proprio uno di loro, James Chadwick, riuscisse nell'Impresa, eseguendo e interpretando un esperi- mes1PecscrnsaPg«nrralp( Il ciclotrone di Lawrence e prosegue con minore velocità (maggior curvatura) nella restante parte della camera a nebbia. L'analisi delle informazioni raccolte permette al giovane scienziato di affermare che questa particella possiede tutte le caratteristiche di un elettrone, salvo che la sua carica elettrica ò posifira e non negativa come quella di tutti gli elettroni che popolano gli atomi del nostro mondo. Si trattava dunque (come subito confermalo da risultati quasi simultanei di Blackett e del nostro Occhialini) della prima particella di antimateria osservata sperimentalmente, proprio quella di cui il fisico teorico Dlrac aveva, quattro anni prima, previsto l'esistenza. Anderson, che non aveva ancora saputo di Dirac (non lo cita, infatti) non stava Acceleratore lineare di Stanford: è lungo più di tre chilometri Perché la ricerca ha bisogno di misure sempre pi circolare: in nero il percorso ate tramite campi magnetici mento progettato «ad hoc», e suggerito da quanto era stato fatto, a partire dal 1930. a Berlino da Bothe e a Parigi da Irene Curie-Joliot e Federico Joliot. Bothe aveva scoperto che. bombardando una lastrina di berillio con particelle alfa, ne emergeva una radiazione elettricamente neutra capace di attraversare spessori di materia anormalmente grandi. Pensò trattarsi di raggi gamma eccezionalmente «duri». I coniugi Joliot ripeterono l'esperimento e osservarono, per primi, che queste radiazioni misteriose erano anche in grado di espellere le lastrine di materiali idrogeni (come la paraffina) dei protoni di elevata energia (18 gennaio 1932). Tuttavia, pensando anch'essi di avere a che fare con una radiazione di tipo elettromagnetico, non riuscirono con le leggi già note della fisica a spiegare 1 loro risultati. Appena Chadwick ne fu Informato, subito immaginò la verità (come del resto In Italia fece Majorana), e cioè che si trattasse di neutroni. Organizzò rapidamente un esperimento simile ma più completo, misurò. Interpretò 1 risultati e il 17 febbraio scrisse a «Nature» una breve nota intitolandola «Possibile esistenza del neutrone». Era fatta. L'articolo conclusivo, «Esistenza del neutrone., fu inviato 11 10 maggio alla Boyal Society di Londra. Il Nobel per la fisica lo ebbe nel 1935. Da solo. A chi, ben prima, pensava che i Joliot avrebbero meritato di essergli associati nel premio, pare che Rutherford dicesse che con la loro intelligenza lo avrebbero sicuramente vinto un'altra volta. Aveva ragione. Nel 19341 coniugi scienziati scoprirono la radioattività indotta artificialmente e furono anch'essi Insigniti del-' l'ambito riconoscimento. Dimenticavo: ancora prima dell'agosto '32 quei due spreconi avevano visto, senza farci troppo caso, strane tracce nella loro camera di Wilson: erano positroni... Sergio Costa ù precise