Radiactividad artificial
Curie y Joliot, 1934
Radiactivar la materia
La etapa intermedia entre el descubrimiento de la radiactividad y el de la energía atómica fue la de la radiactividad artificial.
En las tres decadas siguientes al descubrimiento de la radiactividad, nadie supone que pueda haber más cuerpos radiactivos que los que se producen de modo natural. Sin embargo, la física teórica especula sobre los cambios de energía dentro de la materia, especulaciones que suelen sobrepasar el mero campo de la observación y que preceden a los descubrimientos. En 1932, numerosos sabios -Anderson, Blackett, Occhialini- descubren los electrones positivos, que dos años antes había postulado el inglés Dirac. Este físico, uno de los teóricos más brillantes de la mecánica cuántica, postuló que un electrón positivo o positrón tenía una vida muy breve en la materia y que se aniquilaba al chocar con un electrón negativo; la destrucción simultánea de ambos liberaba dos fotones de sentidos opuestos. Los franceses Gibaud y Joliot, éste último yerno de los Curie por haberse casado con su hija Irene, verifican la predicción de Dirac en 1933. Ese mismo año, Irene y Frédéric JoliotCurie, al repetir la comprobación con berilio que han bombardeado con partículas de polonio, descubren que en el berilio hay emisiones de electrones positivos, pero que los fotones se materializan en el campo del núcleo, en el interior del átomo; es lo que denominan «materialización interna», fenómeno que plantea problemas teóricos. Tras repetir sus experimentos con otros cuerpos -flúor, boro, sodio y aluminio-, hallan también emisión de electrones positivos que no se puede explicar de la misma manera, pues en este caso hay una transmutación de los elementos, unas veces con emisión de un protón de gran energía y otras con la emisión de un neutrón y de un electrón positivo.
El aluminio radiactivo
Lo que interesa a los Joliot-Curie en estos experimentos es el balance energético de las reacciones, ante el cual determinan que la masa del neutrón, contrariamente a lo que se creía, es superior a la del protón. Su estudio sobre los electrones positivos, a los que denominan «electrones de transmutación», ya tiene de por sí el considerable mérito de aclarar numerosos datos de física atómica.
Al profundizar en este estudio, para saber si los neutrones y los electrones positivos liberados al bombardear determinados elementos son simultáneos y si se producen en un mismo umbral de energía, los Juliot-Curie descubren un fenómeno inesperado: los electrones positivos se siguen desprendiento del aluminio incluso después de que la fuente se haya detenido. El aluminio se ha vuelto radiactivo.
El bombardeo neutrónico 
El descubrimiento se publica en los Comptes rendus de 1'Académie des sciences [Informes de la Academia de las Ciencias] del 15 de enero de 1934; como es natural, causa sensación. Científicos de numerosos países replican el experimento con el aluminio, pero también con otros muchos elementos. Se comienza a bombardear con deutones y protones, acelerados por un multiplicador de voltaje, por un generador electrostático y por un acelerador de resonancia magnética o ciclotrón. Todos los elementos no se prestan con la misma facilidad a la radiactivación artificial, hasta un día de 1935 en que el italiano Fermi establece que el campo de Coulomb del núcleo no se opone a la entrada de un neutrón tanto como lo hace a la entrada de una partícula cargada, y se empieza a recurrir al bombardeo con neutrones para crear radioelementos artificiales.
Un descubrimiento anterior
La radiactividad artificial, que se define en 1934, ya había sido descubierta en 1898 por Marie Curie, junto a la radiactividad natural, cuando se dio cuenta de que la exposición de determinadas sustancias a un cuerpo radiactivo las volvía radiactivas. Cabría incluso sostener que el descubrimiento de la radiactividad artificial se remonta al empleo de los primeros tubos catódicos y a la producción de los primeros haces de neutrones. Cuando Róentgen produjo rayos X por primera vez, estaba creando una radiación (3 comparable a la que se emite en la desintegración de la materia. Pero la época no estaba preparada para recibir el concepto de radiactividad natural; en cuanto al de radiactividad artificial, era demasiado pronto.
La fisión del átomo 
Los neutrones usados para la creación de elementos radiactivos artificiales se pueden obtener a partir de reacciones en cadena, de aceleradores de partículas o de radioelementos naturales. Pero, en realidad, se puede producir radiactividad artificial con cualquier tipo de partículas que sean lo bastante rápidas o que se puedan acelerar lo suficiente como para que penetren en el núcleo-objetivo: rayos X, rayos gamma, iones de helio, deutones, protones...
Muy útil en la industria para la fabricación de isótopos, el descubrimiento de la radiactividad artificial, y su corolario, la transmutación, fue una etapa indispensable entre el descubrimiento de la radiactividad natural y el de la fisión. La ruptura del equilibrio del átomo, que tiene como consecuencia el desprendimiento de energía en forma de emisión de partículas, fotones, electrones y calor, guió inevitablemente a los físicos hacia la liberación de masas crecientes de energía en condiciones especiales. La singularidad del proceso es que el descubrimiento posterior fue a la vez inevitable y accidental.
Isótopos y salud
Una de las consecuencias más útiles de la radiactividad artificial es la producción de isótopos que se usan, evidentemente en dosis infinitesimales, como trazadores para el estudio de las funciones orgánicas, como el yodo 131, que se emplea para estudiar el tiroides (mediante la escintigrafía), y el oxígeno 15, que se usa, a título experimental, para estudiar la respiración.
Radioelementos
A finales de 1935, se disponía de 100 radioelementos artificiales; a finales de 1939, de 330; a finales de 1943, de 420; en 1957, de más de 1.000; y en 1970, de más de 1.500.
Estos elementos han sido encontrados en la naturaleza o bien los sintetizo el hombre