Biografía de Francis  Aston

Francis Aston (1 de septiembre de 1877 – 20 de noviembre de 1945) físico y químico. Nació en Birmingham, Reino Unido. Desde temprana edad tuvo un gran nivel intelectual y una facilidad para comprender complejos temas físicos y químicos. Por ello, en 1903 obtuvo una beca para estudiar en la Universidad de Birmingham. En 1909 fue invitado por Joseph John Thomson para ser parte del Laboratorio Cavendish en Cambridge, allí trabajó en la identificación de los isótopos del neón e investigó las descargas eléctricas en tubos de baja presión. En suma, inventó el espectrógrafo de masas, luego de culminada la Primera Guerra Mundial, por el que obtendría el premio Nobel de Química de 1922.

Aston desarrolló dos obras escritas relacionadas con dicho tema, se titularon: Isotopes (1922) y Mass-Spectra and Isotopes (1933). También fue profesor en el Trinity College de Cambridge e ingresó en la Royal Society y en 1935 asumió el cargo de presidente del Comité Atómico Internacional. El espectrógrafo de masas fue un dispositivo experimental que aportó al desarrollo de la ciencia porque facilitó la separación de las partículas cargadas en función de su masa. Gracias a esto y a varios años de trabajo descubrió la existencia de un total de 212 isótopos antes desconocidos, además, aseguró que los elementos atómicos de número impar no pueden tener más de dos isótopos estables.

La espectrometría de masas se fundamenta en un principio simple: cuando un flujo de partículas cargadas se somete a la acción de un campo magnético, sufre una desviación; y esta desviación tiene una amplitud que depende de la masa y de la carga de las partículas que integran el flujo. El espectrógrafo de masas tiene tres partes: la cámara de ionización, la cámara de desviación y el detector. En la cámara de ionización, los átomos se convierten en partículas cargadas positivamente que reciben el nombre de iones.

Los iones producidos en la cámara de ionización pasan luego a la cámara de desviación la cual está sometida a un campo magnético intenso. Cuando terminan sus recorridos los iones positivos chocan con una placa fotográfica instalada en el detector. El detector registra la magnitud de las desviaciones con respecto a la línea recta experimentadas por las trayectorias de las partículas indicando así la masa y la carga de dichas partículas. Este resultado permite identificar los átomos presentes en la muestra.

Realizó un notable descubrimiento mientras hizo pasar una muestra de gas neón puro por el aparato: en el detector se formaban dos manchas separadas, lo cual demostró que el gas contenía átomos correspondientes a dos masas diferentes. Así que, había dos tipos diferentes de átomos de neón. La diferencia radicaba en que contenían un número diferente de neutrones y, en consecuencia, sus masas atómicas eran diferentes. Los trabajos de Aston proporcionaron así la primera prueba experimental de la existencia de isótopos.

La labor de este físico y químico fue muy importante porque la espectrometría de masas ha sido aplicada en innumerables ocasiones. Actualmente, se emplea para identificar los vestigios de sustancias hallados en lugares donde se ha cometido un delito, cuando las cantidades encontradas son demasiado pequeñas para ser identificadas de otra manera. Gracias a esto recibió la medalla Hughes en 1922, concedida por la Royal Society “por su descubrimiento de los isotopos de un gran número de elementos por el método de los rayos positivos”. Además, la Medalla Real (1938) Medalla y el Premio Duddell (1944). Se bautizó el cráter lunar Aston en su honor. Murió en Londres el 20 de noviembre de 1945.