Elizabeth Rona, la física errante que ayudó a entender mejor la radiactividad

Vidas científicas

Cuando Elizabeth Rona comenzó su trayectoria científica a principios de los años 20 del siglo pasado, la radiactividad era todavía un campo nuevo y en gran medida desconocido para la investigación y la física. Su potencial energético y por tanto armamentístico se iba vislumbrando y generaba un gran interés, pero cómo aprovecharlo del todo era aún algo por terminar de estudiar.

Elizabeth Rona (Instituto del Radio de Viena, hacia 1925).
Imagen: Hans Pettersson Archive/Gothenburg University Library.

Rona contribuyó a ese estudio aprendiendo sobre los isótopos radiactivos, átomos cargados con un exceso de energía que los hace inestables. Como resultado de sus investigaciones, Rona descubrió cómo se podía medir la radioactividad y utilizarla como método para calcular la edad de la Tierra, dando partida a una rama científica llamada cronogeografía.

Hija de un médico radiólogo, investigadora de la radiación

Elizabeth Rona nació en 1890 en Budapest, Hungría. Su padre fue un próspero médico de origen judío que trabajó con los médicos y científicos que introdujeron en la capital húgara las técnicas de radioterapia y que instalaron allí las primeras máquinas de rayos X. Rona quería ser médico como su padre, pero él pensaba que esa carrera y profesión serían demasiado difíciles para una mujer. A pesar de ello, animó a su hija a cultivar y seguir sus intereses científicos, así que ella se matriculó en la Facultad de Filosofía de la Universidad de Budapest en estudios de química, geoquímica y física. Se doctoró allí en 1912.

Ese año comenzó sus investigaciones postdoctorales en el Instituto de Fisiología Animal de Berlín. En 1913 se trasladó al Instituto Tecnológico Karlsruhe, en Alemania, para trabajar bajo la dirección de Kasimir Fajans, científico polaco descubridor de los isótopos, durante los siguientes ocho meses. En el verano de 1914 realizó una estancia en la University College de Londres, pero con el estallido de la Primera Guerra Mundial regresó a Budapest y empezó a trabajar en el Instituto Químico de Budapest, donde colaboró con George de Hevesy, radioquímico húngaro que terminaría ganando un premio Nobel.

La primera mención al “marcado de isótopos”

Fue en ese puesto donde ella junto a otros científicos recibieron el encargo de estudiar y verificar un nuevo elemento que anteriores científicos no habían conseguido separar de otros, llamado por entonces Uranio-Y y hoy denominado Th-231. Ella lo consiguió, y la Academia Húngara de las Ciencias publicó sus resultados, que incluían la primera mención al “marcado de isótopos”, una técnica muy utilizada que consiste en usar isótopos, versiones radiactivas de los elementos, como marcadores en una sustancia para observar cómo de rápido llegan de un área de la sustancia a otra. Con esa información, entre otras cosas, sería posible calcular el tamaño de un átomo, y también serviría para explicar su comportamiento.

Los hallazgos de Rona y de Hevesy fueron importantes para otros científicos nucleares posteriores que ampliaron sus resultados. Pero el uso de marcadores excedió las fronteras de su campo científico y durante décadas y hasta hoy ha sido empleado por la medicina para inyectar marcadores radiactivos en los pacientes para contribuir al diagnóstico del cáncer y de patologías cardiovasculares, entre otras. De Hevesy ganó el Nobel de Química por estos descubrimientos en 1943.

Preparados de polonio para laboratorios que estudiaban la radiactividad

En 1921, Rona se trasladó al Instituto de Química Kaiser-Wilhem de Berlín para investigar en el equipo de Otto Hahn junto a Lise Meitner, otra física de renombre. Hahn y Meitner son recordados por sus contribuciones al descubrimiento de la fisión nuclear, la reacción que ocurre en el núcleo de una bomba atómica. Rona llegó para investigar un potencial nuevo elemento llamado Ionio. Esta sustancia resultó ser un isótopo natural del metal radiactivo torio, que ya era bien conocido.

Elizabeth Rona (sentada) con Elisabeth Karamichailova (derecha), Berta Karlik (izquierda) y otra científica
en el Instituto del Radio de Viena. Imagen: Hans Pettersson Archive/Gothenburg University Library.

Tratando de escapar de la dureza de la vida en el Berlín de después de la Primera Guerra Mundial, Rona trabajó durante un breve periodo de tiempo en una fábrica textil en Hungría, pero cuando el director del Instituto del Radio de Viena le ofreció un puesto en sus laboratorios, volvió a hacer las maletas y se marchó de nuevo.

Por entonces, los científicos sabían que exponer átomos a elementos radiactivos como el radio ponía en marcha una serie de reacciones químicas que revelaban detalles por estudiar sobre su estructura interna y su comportamiento; pero el radio era escaso y caro. Las distintas naciones peleaban por conseguir las pequeñas cantidades disponibles para llevar a cabo sus experimentos. Pronto se descubrió que también el polonio era útil para estos estudios. Rona fue una de las primeras en aprender a preparar este material para experimentación, algo que comenzó a hacer a demanda para los laboratorios y centros de investigación más prestigiosos de Europa. Gracias a estos conocimientos se trasladó a París para generar materiales de polonio concentrados junto a Irène Joliot-Curie, la hija de Marie Curie.

Durante los siguientes años, Rona comenzó a estudiar el fenómeno de la radiactividad en el agua del mar. Cada verano, en un laboratorio ubicado en una isla Sueca, se dedicó a medir esa radiactividad natural presente en el agua, y pronto se dio cuenta de que había grandes diferencias entre lo que flotaba en la superficie y lo que se depositaba en el fondo marino.

Exiliada a Estados Unidos: el estudio de la radiactividad marina

En este punto, de nuevo los acontecimientos internacionales se interpusieron en su trabajo: el ascenso de los nazis en Europa la obligaron a marcharse a Estados Unidos. Para colaborar a derrotar a los nazis y sus aliados, entregó al gobierno americano sus métodos para elaborar polonio concentrado, que fueron utilizados en el desarrollo de la bomba atómica.

Siguió trabajando en EE. UU. como profesora en el Instituto Oak Ridge de Estudios Nucleares, en Tennessee y como profesora de oceanografía en la Universidad de Miami, donde continuó con sus investigaciones analizando el contenido en uranio de las aguas marinas. Así descubrió que los niveles de este elemento eran similares en todos los océanos del mundo, mientras que el torio se hunde en las profundidades.

Este descubrimiento tenía importantes aplicaciones: significaba que cualquier cosa que creciese en el mar tendría uranio presente en su organismo, pero no torio, al menos al principio. Porque con el paso del tiempo, el uranio termina degradándose en torio, a una velocidad tan constante que los científicos son capaces de medir la edad que tiene, por ejemplo, un arrecife de coral por la cantidad de torio que contiene. Y como el torio termina acumulándose en el fondo marino, se puede usar también para medir la antigüedad de los sedimentos.

A partir de sus observaciones al respecto se desarrollaron los relojes radiactivos, que se han utilizado desde hace décadas para medir la antigüedad de las bases oceánicas y dibujar mapas de la evolución de las placas tectónicas que se encuentran bajo el mar, determinando que eventos sísmicos cambiaron sus características y cuándo.

Cuenta The New York Times en este artículo sobre ella que Rona sobrevivió a muchos de sus colegas en el área de la investigación en radiactividad que murieron prematuramente por la exposición despreocupada a estos elementos. Fue siempre cuidadosa y trató de protegerse, comprando incluso una máscara antigás para ella misma cuando sus supervisores se negaron a hacerlo. Investigó en este campo durante casi seis décadas, ampliando el conocimiento del momento y abriendo nuevas vías para los que vendrían detrás.

Falleció en julio de 1981 a los 91 años.