Ida Noddack nel suo laboratorio di chimica negli anni '30 analizza spettri a raggi X con strumentazione scientifica dell'epoca

Nel 1934 Ida Noddack ipotizzò che bombardando l'uranio con neutroni il nucleo si frantumasse in pezzi grandi, non creando elementi più pesanti. Fermi e la comunità scientifica la ignorarono. Cinque anni dopo Hahn e Meitner scoprirono la fissione nucleare, confermando la sua intuizione. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO

Una pioniera nella Germania del primo Novecento
Ida Tacke nacque il 25 febbraio 1896 a Wesel, cittadina della Renania sulla sponda destra del fiume Reno nella Prussia occidentale, in una famiglia della borghesia commerciale. Suo padre era proprietario di una fabbrica di vernici, attività che probabilmente espose la giovane Ida ai primi rudimenti della chimica industriale. All'inizio del XX secolo le donne tedesche che intraprendevano studi scientifici superiori erano rarissime: le università prussiane avevano iniziato ad ammettere studentesse solo dal 1908, e la resistenza culturale contro la presenza femminile nelle facoltà scientifiche rimaneva fortissima. Nonostante questi ostacoli, Ida si iscrisse al Politecnico di Berlino dove studiò chimica con determinazione incrollabile.

Nel 1921, a venticinque anni, Ida Tacke conseguì il dottorato in chimica organica presso il Politecnico di Berlino con una dissertazione che dimostrò immediatamente le sue capacità analitiche superiori. Divenne la prima donna chimica assunta nell'industria tedesca, un traguardo eccezionale che infranse la barriera che relegava le donne a ruoli subalterni o le escludeva completamente dagli ambienti professionali tecnico-scientifici. Lavorò inizialmente presso l'AEG, la Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft, gigante industriale tedesco nel settore elettrico, dove si occupò di ricerca applicata sui materiali. Ma la sua vera vocazione era la ricerca pura, e nel 1924 iniziò a lavorare come ricercatrice presso il Physikalisch-Technische Reichsanstalt di Berlino, istituto di ricerca governativo specializzato in fisica e chimica, dove avrebbe incontrato l'uomo che sarebbe diventato suo marito e collaboratore scientifico per tutta la vita.

La caccia agli elementi mancanti della tavola periodica
Nel 1924 Ida Tacke incontrò il chimico Walter Noddack, ricercatore con cui condivideva la passione per la spettroscopia ai raggi X e l'ambizione di completare la tavola periodica di Mendeleev. Dal 1869, anno della pubblicazione della tavola periodica, la comunità scientifica internazionale era impegnata in una competizione frenetica per identificare gli elementi mancanti predetti dal geniale chimico russo. Dopo la scoperta del gallio, dello scandio e del germanio tra il 1875 e il 1886, che confermarono brillantemente le previsioni di Mendeleev sui cosiddetti eka-boro, eka-alluminio ed eka-silicio, rimanevano ancora alcune lacune misteriose, in particolare gli elementi con numero atomico 43 e 75 che nessuno era ancora riuscito a identificare con certezza.

Ida e Walter formarono un sodalizio scientifico perfetto, unendo le loro competenze complementari. Insieme al fisico Otto Berg della Siemens-Halske di Berlino, specialista nell'analisi spettroscopica a raggi X, iniziarono una campagna sistematica di bombardamento di minerali rari con fasci di elettroni. Il principio era elegante: quando gli elettroni accelerati collidono con i nuclei atomici di un elemento, questi emettono raggi X caratteristici la cui lunghezza d'onda permette di risalire con precisione al numero atomico dell'elemento stesso. Analizzarono tonnellate di minerali del platino, columbite norvegese, gadolinite e altri campioni rari provenienti da tutto il mondo. Nel 1925, dopo mesi di lavoro intenso, ottennero finalmente il successo: identificarono spettroscopicamente due nuovi elementi con numero atomico 43 e 75, colmando così due lacune fondamentali nella tavola di Mendeleev.

La scoperta del renio e il matrimonio scientifico
Ida e Walter chiamarono i due elementi masurium e rhenium, latinizzando i nomi delle loro regioni di origine: la Masuria per lui, Prussia orientale, e la Renania per lei, dalla quale prende il nome il fiume Reno. La scoperta fu annunciata con grande risonanza in un convegno scientifico del 1925 e pubblicata sulle principali riviste internazionali di chimica. Tuttavia solo il renio poté essere effettivamente isolato, riprodotto e confermato da altri laboratori, mentre il masurium rimase controverso. Il renio, elemento 75, si rivelò un metallo raro dalle proprietà straordinarie: punto di fusione elevatissimo di 3186 gradi Celsius, terzo dopo tungsteno e carbonio, resistenza eccezionale alla corrosione, stabilità alle alte temperature. Queste caratteristiche lo resero prezioso per applicazioni industriali avanzate.

Nel 1926 Ida Tacke e Walter Noddack si sposarono, e da quel momento Ida adottò il cognome del marito diventando Ida Noddack. Il loro fu un matrimonio moderno basato sulla collaborazione paritaria e sul reciproco rispetto intellettuale, raro per l'epoca. Continuarono a lavorare insieme pubblicando oltre cento articoli scientifici in coautoria durante i successivi cinquant'anni. Studiarono approfonditamente le proprietà chimiche e fisiche del renio, le sue possibili applicazioni pratiche e i metodi di estrazione e purificazione. Brevettarono il renio in diversi paesi per utilizzi industriali: rivestimento dei filamenti delle lampade a incandescenza, catalizzatore in processi di ossidazione chimica, componente dei tubi a vuoto elettronici, leghe speciali per applicazioni ad alta temperatura. Il renio trovò impiego nei motori a reazione, nei supercomputer e perfino nei catalizzatori delle automobili moderne.

La Medaglia Liebig e il riconoscimento internazionale
Nel 1931 i coniugi Noddack ricevettero congiuntamente la Medaglia Liebig della Società Chimica Tedesca, uno dei riconoscimenti più prestigiosi nel campo della chimica tedesca intitolato al grande chimico Justus von Liebig. Il premio celebrava non solo la scoperta del renio ma anche il loro contributo allo studio sistematico della tavola periodica e delle proprietà degli elementi. Ida fu la prima donna a ricevere questo onore, segnale che almeno in Germania la comunità scientifica iniziava timidamente a riconoscere il merito femminile quando era impossibile ignorarlo. Il prestigio acquisito permise ai Noddack di ottenere posizioni accademiche stabili: Walter divenne nel 1935 professore ordinario di Fisica-Chimica all'Università di Friburgo im Breisgau, mentre Ida ottenne un incarico di ricerca nello stesso ateneo nonostante le resistenze contro le donne nelle università tedesche.

Durante gli anni Trenta Ida Noddack fu ripetutamente nominata per il Premio Nobel per la Chimica, segnalazione che testimonia il riconoscimento internazionale del suo lavoro. Tuttavia non ricevette mai il premio, probabilmente a causa di una combinazione di fattori: la controversia persistente sul masurium che altri laboratori non riuscivano a confermare, il fatto che il renio fosse stato scoperto in collaborazione rendendo difficile attribuire il merito individuale, e soprattutto i pregiudizi di genere ancora dominanti nel comitato Nobel che fino al 1935 aveva premiato solo due donne scienziate, Marie Curie e sua figlia Irène Joliot-Curie. La mancata assegnazione del Nobel a Ida Noddack rimane uno dei casi più discussi di ingiustizia nella storia del premio.

L'intuizione rivoluzionaria del 1934
Nel 1934 la fisica nucleare stava vivendo una fase rivoluzionaria. La scoperta del neutrone da parte di James Chadwick nel 1932 aveva aperto nuove possibilità sperimentali: questa particella neutra poteva penetrare nei nuclei atomici senza essere respinta dalle cariche elettriche, permettendo di studiare trasmutazioni nucleari impensabili con particelle cariche come protoni o particelle alfa. Enrico Fermi e il suo gruppo di giovani fisici di Via Panisperna a Roma avevano iniziato sistematicamente a bombardare tutti gli elementi della tavola periodica con neutroni per studiare gli effetti prodotti, in particolare la radioattività artificiale scoperta dai coniugi Joliot-Curie nel 1934 usando particelle alfa. Quando Fermi bombardò l'uranio, elemento 92 e il più pesante conosciuto in natura, con neutroni lenti ottenne nuove sostanze radioattive che interpretò come elementi transuranici, cioè elementi con numero atomico 93, 94 e superiori mai esistiti prima.

Fermi pubblicò i suoi risultati su Nature nel maggio 1934 affermando con cautela di aver probabilmente prodotto elementi transuranici. La comunità scientifica accolse la scoperta con entusiasmo: creare elementi più pesanti dell'uranio rappresentava la frontiera ultima della fisica nucleare. Tuttavia Ida Noddack, leggendo l'articolo di Fermi, percepì qualcosa che sfuggiva agli altri. Con la sua profonda conoscenza della chimica analitica e delle proprietà degli elementi, notò incongruenze nelle analisi chimiche riportate da Fermi. Nel settembre 1934 pubblicò sulla rivista tedesca Angewandte Chemie un articolo critico intitolato Über das Element 93, nel quale smontava metodicamente le argomentazioni di Fermi e proponeva un'interpretazione alternativa audace: il bombardamento neutronico dell'uranio non creava elementi più pesanti, ma frantumava il nucleo dell'uranio in frammenti di massa intermedia, elementi con numero atomico inferiore ma ancora sostanzioso.

La fissione nucleare anticipata e ignorata
Nel suo articolo del 1934 Ida Noddack scrisse testualmente: "È concepibile che quando i nuclei pesanti vengono bombardati con neutroni, questi nuclei si rompano in diversi frammenti più grandi, che sarebbero isotopi di elementi conosciuti ma non vicini in numero atomico all'elemento irradiato". Questa frase descriveva esattamente il fenomeno della fissione nucleare cinque anni prima che venisse dimostrato sperimentalmente. Noddack suggerì che Fermi dovesse verificare la presenza nelle sue analisi di elementi come bario, stronzio, ittrio, zirconio, cioè elementi di massa intermedia molto distanti dall'uranio, invece di cercare solo elementi vicini all'uranio stesso o transuranici. L'ipotesi era rivoluzionaria perché contraddiceva tutto ciò che si sapeva sui processi nucleari: fino ad allora si erano osservate solo trasmutazioni che cambiavano il numero atomico di poche unità, emettendo particelle alfa o beta, mai frantumazioni massicce del nucleo.

La reazione della comunità scientifica all'articolo di Noddack fu di completo rifiuto. I fisici giudicarono l'ipotesi inaccettabile, ridicola, priva di fondamento teorico. Enrico Fermi ricevette l'articolo direttamente da Noddack ma lo rigettò senza replicare, considerandolo un'indebita ingerenza dei chimici in un campo di ricerca prettamente fisico. Otto Hahn e Lise Meitner, che lavoravano anch'essi sulla radioattività indotta da neutroni presso il Kaiser Wilhelm Institut di Berlino, si schierarono apertamente dalla parte di Fermi liquidando le obiezioni di Noddack come fantasie chimiche senza base sperimentale. L'atteggiamento di chiusura fu dovuto anche a pregiudizi disciplinari: i fisici consideravano il nucleo atomico il loro dominio esclusivo e non accettavano critiche da chi veniva dalla chimica, disciplina percepita come inferiore nella gerarchia scientifica dell'epoca. Il fatto che Noddack fosse una donna aggravò ulteriormente il disprezzo con cui fu trattata la sua proposta.

Hahn, Meitner e la scoperta tardiva della fissione
Per cinque anni l'ipotesi di Ida Noddack rimase sepolta e dimenticata mentre fisici e chimici di tutto il mondo continuavano a cercare elementi transuranici bombardando uranio con neutroni. Solo nella notte tra il 17 e il 18 dicembre 1938 il chimico nucleare tedesco Otto Hahn e il suo giovane assistente Fritz Strassmann, conducendo analisi chimiche meticolose sui prodotti del bombardamento neutronico dell'uranio, identificarono inequivocabilmente la presenza di bario, elemento 56, con massa circa la metà dell'uranio. Era esattamente ciò che Noddack aveva suggerito quattro anni prima: il nucleo dell'uranio non si trasformava in elementi più pesanti ma si frantumava in pezzi grandi. Hahn, incredulo e sconvolto, scrisse immediatamente a Lise Meitner, fisica ebrea che era stata sua collaboratrice per trent'anni ma che nel 1938 era dovuta fuggire dalla Germania nazista rifugiandosi in Svezia per sfuggire alle leggi razziali.

Lise Meitner ricevette la lettera di Hahn durante le vacanze natalizie mentre era in visita dal nipote Otto Frisch, anch'egli fisico in fuga dal nazismo. Durante una passeggiata nei boschi innevati della Svezia, zia e nipote discussero i risultati sconvolgenti di Hahn cercando di comprenderli teoricamente. Applicando il modello a goccia del nucleo proposto da Niels Bohr, realizzarono che il nucleo dell'uranio, assorbendo un neutrone, diventava instabile e si deformava come una goccia liquida oscillante fino a spezzarsi in due frammenti più piccoli. Calcolarono che la massa dei frammenti risultanti era inferiore alla massa originale del sistema uranio più neutrone, e secondo l'equazione di Einstein la massa mancante si trasformava in energia cinetica dei frammenti: circa 200 milioni di elettronvolt per ogni fissione, energia enorme su scala atomica. Meitner e Frisch pubblicarono nel febbraio 1939 su Nature l'interpretazione teorica del fenomeno coniando il termine fissione nucleare per analogia con la fissione binaria delle cellule biologiche.

Un Nobel negato e una profezia dimenticata
Nel 1944 Otto Hahn ricevette il Premio Nobel per la Chimica per la scoperta della fissione nucleare. Lise Meitner, che aveva fornito l'interpretazione teorica fondamentale e aveva collaborato con Hahn per trent'anni, non fu inclusa nel premio, ingiustizia che rimane una delle più grandi nella storia del Nobel. Ma ancora più incredibile fu il fatto che nessuno ricordò o citò l'articolo di Ida Noddack del 1934 che aveva anticipato la fissione nucleare con cinque anni di anticipo. Il suo nome non comparve nei discorsi del Nobel, non venne menzionato nelle ricostruzioni storiche della scoperta, non ricevette alcun riconoscimento per la sua intuizione profetica. L'oblio fu così completo che per decenni gli storici della scienza ignorarono completamente il contributo di Noddack, attribuendo l'intera paternità della scoperta a Hahn, Strassmann, Meitner e Frisch.

Solo a partire dagli anni Sessanta alcuni storici della scienza iniziarono a rivalutare il lavoro di Ida Noddack, riconoscendo che la sua ipotesi del 1934 era stata essenzialmente corretta e che rappresentava la prima teorizzazione della fissione nucleare, anche se priva di conferma sperimentale e di fondamento teorico adeguato. Nel 1966 il fisico Fritz Krafft pubblicò uno studio dettagliato dimostrando che Noddack aveva effettivamente anticipato la fissione. Successivamente numerosi articoli e libri di storia della fisica hanno riconosciuto il suo ruolo, ma il danno alla sua reputazione scientifica era ormai irreparabile. Ida Noddack non ricevette mai il Premio Nobel nonostante le ripetute nomination, non entrò mai nell'olimpo dei grandi scienziati del XX secolo, e il suo nome rimane sconosciuto al grande pubblico mentre Fermi, Hahn e Meitner sono celebrati come i padri dell'era nucleare.

Il conformismo accademico e la resistenza al cambiamento
La vicenda di Ida Noddack solleva questioni profonde sul funzionamento della comunità scientifica e sui meccanismi attraverso i quali vengono accettate o rifiutate le nuove idee. La fissione nucleare era un'ipotesi così radicale, così contraria alle conoscenze consolidate sui processi nucleari, che anche formulata correttamente venne respinta perché sfidava il paradigma dominante. Thomas Kuhn nel suo celebre saggio La struttura delle rivoluzioni scientifiche avrebbe descritto esattamente questo meccanismo: le rivoluzioni scientifiche non avvengono per accumulo graduale di conoscenze ma attraverso rotture improvvise del paradigma, e queste rotture vengono inizialmente resistite con forza dalla comunità consolidata che ha investito carriere intere sul vecchio paradigma. Ida Noddack propose una rivoluzione concettuale nel 1934 ma fu respinta perché troppo anticipata rispetto alla maturazione delle condizioni teoriche e sperimentali necessarie per comprenderla.

Il conformismo accademico giocò un ruolo decisivo. Fermi era già una stella della fisica mondiale, vincitore di premi prestigiosi, circondato da un'aura di genialità. Hahn e Meitner erano autorità indiscusse nella radiochimica. Ida Noddack era una chimica, donna, tedesca, che osava criticare i giganti della fisica. L'autorità scientifica basata su reputazione e prestigio prevale spesso sulla valutazione oggettiva degli argomenti, creando resistenze irrazionali contro idee provenienti da outsider o da discipline considerate inferiori. Se l'articolo di Noddack fosse stato scritto da un fisico uomo di fama consolidata, forse sarebbe stato preso più seriamente. Questa dinamica continua a rallentare il progresso scientifico anche oggi: idee innovative vengono ignorate se provengono da ricercatori giovani, donne, persone di paesi periferici o discipline marginali, indipendentemente dalla loro validità intrinseca.

Gli anni del dopoguerra e l'eredità scientifica
Durante la Seconda Guerra Mondiale i Noddack continuarono le loro ricerche in Germania, collaborando con istituzioni scientifiche naziste senza tuttavia partecipare direttamente al progetto della bomba atomica tedesca che non decollò mai per varie ragioni tecniche e organizzative. Dopo la guerra, nel 1956, Walter Noddack ottenne una cattedra di chimica fisica all'Università di Bamberga in Baviera, dove Ida continuò a lavorare come ricercatrice senza posizione formale, situazione comune per le mogli dei professori che venivano tollerate nei laboratori ma raramente assunte ufficialmente. Pubblicarono insieme numerosi articoli su geochimica, distribuzione degli elementi nella crosta terrestre, e proseguirono gli studi sul renio che nel frattempo aveva trovato applicazioni industriali crescenti.

Walter Noddack morì nel 1960, lasciando Ida vedova a sessantaquattro anni. Continuò a lavorare in solitudine per altri diciotto anni, dedicandosi principalmente alla scrittura di articoli di revisione sulla geochimica e sulla storia della chimica. Nel 1966 l'Università di Amburgo le conferì una laurea honoris causa in riconoscimento dei suoi contributi scientifici, tardivo omaggio che non compensava decenni di marginalizzazione. Ida Noddack morì il 29 ottobre 1978 a Bad Neuenahr-Ahrweiler in Germania all'età di ottantadue anni. I necrologi nei principali giornali scientifici furono brevi e sbrigativi, sottolineando la scoperta del renio ma omettendo quasi completamente la questione della fissione nucleare, perpetuando l'oblio che aveva accompagnato tutta la sua carriera.

Lezioni per la scienza contemporanea
La storia di Ida Noddack continua a essere studiata nei corsi di storia e filosofia della scienza come esempio paradigmatico di come il progresso scientifico possa essere rallentato da pregiudizi, conformismo e rigidità mentale. La sua vicenda dimostra che avere ragione non basta: servono anche condizioni sociali, culturali e istituzionali che permettano alle idee corrette di essere ascoltate, prese sul serio e verificate sperimentalmente. Il fatto che Noddack fosse una donna in un ambiente maschilista, una chimica che criticava fisici, una scienziata tedesca marginale che sfidava celebrità internazionali, rese impossibile che la sua intuizione ricevesse l'attenzione dovuta. Queste barriere non cognitive ma sociali continuano a esistere nella scienza contemporanea sotto forme diverse ma ugualmente dannose.

Oggi le istituzioni scientifiche si sforzano di promuovere la diversità di genere, etnica e geografica nella ricerca, riconoscendo che escludere metà dell'umanità e la maggior parte del pianeta dall'impresa scientifica significa sprecare talenti potenzialmente rivoluzionari. Il caso di Ida Noddack dimostra che questo non è solo una questione di giustizia sociale ma di efficienza scientifica: una comunità più aperta e meno gerarchica avrebbe verificato prima la sua ipotesi, accelerando forse di anni la scoperta della fissione e modificando il corso della storia del XX secolo. L'energia nucleare e le armi atomiche sarebbero state sviluppate comunque, ma conoscere il fenomeno prima avrebbe permesso scelte politiche e strategiche diverse negli anni cruciali che precedettero la Seconda Guerra Mondiale.

Ida Noddack scoprì il renio, elemento essenziale per tecnologie moderne come i motori a reazione e i supercomputer. Intuì per prima la fissione nucleare cinque anni prima che venisse dimostrata, ma venne ignorata dal conformismo accademico. Non ricevette mai il Premio Nobel nonostante le nomination. La sua vicenda testimonia come il progresso scientifico dipenda non solo dalla genialità individuale ma dalla capacità della comunità di ascoltare voci diverse, valutare idee radicali e superare pregiudizi che rallentano la comprensione della realtà.

 

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