Bragg padre e hijo: dos vidas dedicadas a los rayos X

Los descubrimientos científicos de finales del siglo XIX y principios del XX resultaron ser tan estimulantes y fructíferos que dieron lugar en varios casos a que dos miembros de una misma familia compartieran no sólo investigaciones en diversos campos del saber sino incluso premios Nobel. Ejemplos notables los tenemos en Pierre y Marie Curie, Irene y Jean Frederic Joliot-Curie, Joseph John y George Paget Thomson, Niels y Aage Niels Bohr, Manne y Kai M. Siegbahn.

Éste también fue el caso de Willian Henry Bragg y Willian Lawrence Bragg, padre e hijo respectivamente, que recibieron el premio Nobel en Física por sus contribuciones en el desarrollo de la cristalografía de rayos X.

Los Bragg

W. Lawrence (izq.) y W. Henry (der.) Bragg.

Curiosamente Bragg padre estuvo trabajando como profesor de Matemáticas y Física en Adelaida (Australia) durante dos décadas sin hacer ni una sola contribución científica experimental relevante. Pero la cosa cambió cuando oyó hablar por primera vez del descubrimiento de la radiactividad y los rayos X. Fue poco después, en 1904, cuando presentó junto con su asistente Richard Kleeman un trabajo titulado: “Sobre las curvas de ionización del radio”.

En este trabajo se presentaban las curvas de ionización de las partículas alfa en aire demostrando que la ionización era mucho mayor hacia el final de su trayectoria. Esto iba en contra de lo que se aceptaba en general por aquel entonces, a la sazón, que la ionización disminuía exponencialmente con la distancia lo cual era cierto y conocido para los rayos X, electrones, etc.

Bragg padre había descubierto lo que hoy conocemos como el “Pico de Bragg”, que es el fundamento teórico de la radioterapia con partículas pesadas cargadas. Sin embargo, no fue hasta después de la segunda Guerra Mundial en 1946 cuando Robert Wilson empezó a desarrollar esta técnica médica, según él, para enmendar su participación en el famoso proyecto Manhattan que dio lugar a la creación de la primera bomba atómica.

Así como Bragg padre se interesó más por la espectroscopía y el estudio de la naturaleza corpuscular de los rayos X y las partículas alfa, su hijo (influido por las investigaciones de Max von Laue) prefirió trabajar con él en la difracción de las ondas de rayos X, usándolas como herramienta para estudiar la estructura cristalina de la materia.

Se daba la curiosa circunstancia de que Bragg padre, para superar esta dualidad onda-corpúsculo, pensaba en los rayos X como partículas lunes, miércoles y viernes, y como ondas martes, jueves y sábados. Los domingos descansaba. Fue así como padre e hijo dedujeron la conocida ley de Bragg que relaciona el ángulo de difracción de los rayos X con la longitud de onda y la distancia entre planos atómicos de un cristal.

La ley de Bragg les valió en 1915 un premio Nobel en una época convulsa (Primera Guerra Mundial) y constituyó una aportación enorme a otras muchas ramas científicas, tanto que se ha llegado a decir que sin sus estudios no hubiera sido posible la determinación de la estructura del ADN.

Precisamente, este año se reconocen los trabajos de M. von Laue (Nobel en 1914) y de los Bragg con la celebración del Año Internacional de la Cristalografía.

Aunque Bragg padre utilizara los rayos X para diagnosticar una rotura de hombro de su hijo Lawrence de 5 años debida a una caída de triciclo, y aunque ambos contribuyeran indirectamente a la determinación de la estructura de doble hélice del ADN, lo cierto que nunca tuvieron un papel relevante en el desarrollo directo de la física médica.

Sea como fuere, a Henry siempre le deberemos su contribución más conocida en nuestro campo: el famoso pico de Bragg que caracteriza la curva de dosis en profundidad de las partículas pesadas cargadas.

Pico de Bragg

Medidas experimentales que muestran un pico en la ionización (pico de Bragg ) producida por las partículas alfa del radio.

Para saber más:

– A. Brown, H. Suit. Radiotherapy and Oncology 73 (2004) 265-268.

– Phillips D. William Lawrence Bragg (1890-1971). Biogr Mem Fell R Soc London 1979; 25:75-163.

5 Respuestas a “Bragg padre e hijo: dos vidas dedicadas a los rayos X

  1. Interesante pareja, y muy buena foto, me transmite sensaciones muy positivas. Veo en ella un gran respeto mutuo, cariño y complicidad.

  2. Un amigo que nos sigue desde Gran Canaria (Víctor), me manda un par de vídeos muy interesantes (sobre todo el de 1930) relacionados con esta entrada:

  3. Pingback: ¿Qué tiene un protón que no tengan los fotones? (Parte 1 de 2) | Desayuno con fotones·

  4. Me he acordado de esta entrada al encontrar en internet un libro de 1915 escrito por los Bragg, donde exponen las bases de la cristalografía por rayos X:
    http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/archivos_10/bragg-article-1915.pdf
    Sólo he leído una pequeña parte porque la cristalografía no es un tema que me apasione, pero algún capítulo introductorio sobre los rayos X me parece muy curioso de leer: es como un viaje en el tiempo a la época en la que estos rayos eran un descubrimiento reciente y todavía se discutía sobre su naturaleza.

    A menudo los libros antiguos de física resultan interesantes porque destilan un cierto aire a “ciencia romántica” que creo se ha perdido en los libros de texto de física actuales, y explicaban de forma relativamente sencilla las evidencias experimentales que sirvieron para establecer algunas de las conclusiones que hoy damos por ciertas sin cuestionarnos demasiado cómo se llegó hasta ellas.

  5. Efectivamente Pedro, yo hace años también llegué a la idea que señalas en las dos últimas líneas cuando leí un libro de R. A. Millikan sobre Electrones y Positrones.

    Me sorprendió mucho ver las vueltas que se le daba al concepto de radiación cósmica, por ejemplo, antes de aceptar su naturaleza sin ninguna duda razonable.

    Hoy esas dudas razonables ni siquiera se comentan en los textos (o en los cursos) modernos y simplemente se dan por sentadas. Por otro lado, estoy convencido de que los estudiantes que ven más allá que el resto muchas veces se ven desorientados (¿desmotivados?) por esa falta de perspectiva histórica.

    Muchas gracias por tu acertada reflexión.

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