Il 27 febbraio 1940, una svolta nella chimica nucleare aprì una finestra prima inimmaginabile sulla storia: la scoperta del carbonio-14. Questo isotopo radioattivo, inizialmente ritenuto troppo instabile per essere misurato, sarebbe diventato la pietra angolare della datazione al radiocarbonio, rivoluzionando l’archeologia, la paleontologia e la nostra comprensione delle antiche civiltà.
La caccia a un isotopo sfuggente
Per tutta la metà degli anni ’30, gli scienziati teorizzarono l’esistenza di un isotopo del carbonio con un nucleo insolitamente pesante: due neutroni in più. Tuttavia, le ipotesi prevalenti suggerivano che il suo tempo di dimezzamento sarebbe stato troppo breve per un rilevamento pratico. Imperterrito, Ernest Lawrence, direttore del Laboratorio di Berkeley, assegnò ai chimici Martin Kamen e Samuel Rubin il compito di trovarlo nel 1939.
Per quasi un anno, i loro sforzi non hanno prodotto nulla. La convinzione prevalente era che sarebbe decaduto troppo rapidamente per essere utile. Questo fallimento iniziale sottolinea una sfida comune nella ricerca scientifica: a volte, le scoperte di maggior impatto richiedono di perseguire ciò che sembra impossibile.
Una svolta fortuita
Nel gennaio 1940 un esperimento disperato cambiò tutto. Kamen e Rubin hanno bombardato un campione di grafite all’interno di un ciclotrone, un primitivo acceleratore di particelle, con deuteroni (nuclei pesanti di idrogeno). L’obiettivo: forzare il carbonio ad assorbire i neutroni, diventando una forma più pesante e radioattiva. Dopo 120 ore di funzionamento continuo, Kamen, esausto e disorientato, uscì barcollando dal laboratorio. È stato brevemente arrestato dalla polizia scambiandolo per un criminale evaso.
Al suo ritorno, Rubin rilevò deboli segni di radioattività nel campione. Nelle due settimane successive, hanno raffinato il carbonio in anidride carbonica e ne hanno misurato la radioattività con un contatore Geiger. Con loro grande stupore, il carbonio-14 non è decaduto rapidamente come previsto. I loro calcoli iniziali suggerivano un tempo di dimezzamento di migliaia di anni, una cifra successivamente perfezionata a circa 5.730 anni.
Dalla scienza fondamentale alla rivelazione storica
Le implicazioni furono subito chiare. Come hanno notato i ricercatori nella pubblicazione del 15 marzo 1940 su Physical Review Letters, il carbonio-14 a lunga vita aveva un immenso potenziale per applicazioni chimiche, biologiche e industriali. Nel giro di anni, Kamen e Rubin usarono l’isotopo per tracciare i percorsi della fotosintesi.
Tuttavia, la piena potenza del carbonio-14 non fu realizzata fino al 1949, quando James Arnold e Willard Libby dell’Università di Chicago ne dimostrarono l’utilità nella datazione dei materiali organici. Misurando il rapporto tra carbonio-14 e carbonio stabile, hanno potuto stimare con precisione l’età di antichi manufatti e fossili. Il lavoro rivoluzionario di Libby gli valse il Premio Nobel per la Chimica nel 1960.
Un’eredità complicata dalla storia
Tragicamente, la storia non è priva di svolte più oscure. Samuel Rubin morì in un incidente di laboratorio nel 1943 e Martin Kamen dovette affrontare la persecuzione durante la Paura Rossa. La sua associazione con musicisti e le presunte simpatie “di sinistra” portarono al suo licenziamento da Berkeley e all’interrogatorio davanti al Comitato per le attività antiamericane della Camera. Pur non essendo mai stato condannato per atti illeciti, Kamen è stato per anni circondato da accuse infondate.
La scoperta del carbonio-14 testimonia il potere della persistenza e della serendipità. Non solo ha fatto avanzare la scienza nucleare, ma ha anche rivoluzionato la nostra capacità di ricostruire il passato, collegandoci a civiltà ormai lontane. L’eredità di Kamen e Rubin ci ricorda che il progresso scientifico spesso ha un costo umano e che anche le scoperte più oggettive possono rimanere intrappolate nelle correnti trasversali della storia.
