Pasó cuatro años preso en un campo alemán, improvisando física en un establo. De vuelta al laboratorio, necesitó apenas dos semanas para atrapar la partícula que llevaba una década eludiendo a toda la física europea, gracias al error de otro equipo, en Pa

De Manchester a un laboratorio berlinés, justo a tiempo para la peor noticia posible

James Chadwick nació el 20 de octubre de 1891 en Cheshire, cerca de Manchester, en una familia de origen modesto. Estudió física en la Victoria University of Manchester, donde se graduó en 1911 y 1913 bajo la tutela de Ernest Rutherford, el físico neozelandés que dirigía entonces uno de los grupos de investigación en radiactividad más influyentes de Europa. En 1913, con una beca de investigación, Chadwick viajó a Berlín para trabajar en el laboratorio de Hans Geiger, el físico alemán que había ayudado a Rutherford a desarrollar el contador que lleva su nombre. Fue allí donde, en agosto de 1914, le sorprendió el estallido de la Primera Guerra Mundial.

Cuatro años preso en un hipódromo reconvertido en campo de internamiento

Como ciudadano de un país entonces enemigo de Alemania, Chadwick fue detenido y trasladado al campo de Ruhleben, un antiguo hipódromo a las afueras de Berlín habilitado por las autoridades alemanas para internar a civiles británicos. Allí permaneció recluido los siguientes cuatro años, hasta el final de la guerra en 1918. Lejos de resignarse a la inactividad, organizó junto a otros internados un pequeño laboratorio improvisado en los establos del hipódromo, donde llegó a montar experimentos rudimentarios con el escaso material que pudo reunir. La experiencia, dura y prolongada, no truncó su vocación científica: la puso a prueba en condiciones extremas y ayudó a forjar la disciplina metódica con la que abordaría, años después, uno de los grandes enigmas de la física de su tiempo.

De vuelta a Cambridge, y una casilla vacía en el átomo que Rutherford llevaba una década señalando

Liberado en 1918, Chadwick se incorporó al Laboratorio Cavendish de Cambridge, donde Rutherford dirigía ya la investigación tras suceder a J. J. Thomson. Se doctoró en 1921 en el Gonville and Caius College y, en la década siguiente, ascendió hasta convertirse en subdirector de investigación del Cavendish, colaborando con físicos como John Cockcroft y Mark Oliphant. En 1920, Rutherford había planteado en una conferencia que, además del protón y el electrón, debía existir una tercera partícula subatómica: neutra, de masa parecida a la del protón, capaz de explicar por qué el núcleo atómico pesaba mucho más de lo que sus protones, por sí solos, podían justificar. Durante más de una década nadie logró detectarla, y Chadwick, convencido de que su antiguo mentor tenía razón, dedicó buena parte de esos años a buscarla, sin resultado.

Una radiación misteriosa que dos equipos europeos malinterpretaron sin saber que se acercaban a la respuesta

Hacia 1930, los físicos alemanes Walther Bothe y Herbert Becker, bombardeando berilio con partículas alfa procedentes de una fuente de polonio, detectaron una radiación secundaria extraordinariamente penetrante, capaz de atravesar varios centímetros de plomo sin apenas perder intensidad. La interpretaron como una forma de radiación gamma de energía inusualmente alta, pero no descabellada. A comienzos de 1932, el matrimonio de físicos franceses Irène y Frédéric Joliot-Curie, en París, fue un paso más allá: hicieron incidir esa misma radiación sobre una lámina de parafina, rica en hidrógeno, y observaron que salían despedidos protones a gran velocidad. Interpretaron el fenómeno como un efecto Compton, es decir, como el resultado de que fotones gamma chocaran contra los protones y los desplazaran, igual que la luz puede empujar electrones. Publicaron su resultado sin sospechar que acababan de fotografiar, sin saberlo, el rastro de la partícula que Rutherford llevaba diez años esperando.

Un par de semanas que resolvieron una década de física

Cuando Chadwick leyó el artículo de los Joliot-Curie, algo no le cuadró: para que un fotón gamma pudiera arrancar protones a esa velocidad haría falta una energía tan desproporcionada que violaría los principios de conservación de energía y momento que la física exigía respetar. Convencido de que la explicación correcta era otra, replicó el experimento en el Cavendish con su propia fuente de polonio y berilio, y en un periodo de trabajo intenso que distintas crónicas de la época sitúan, con cautela, en torno a dos semanas, sustituyó la parafina por otros materiales, midió con precisión las energías de los protones y de otros núcleos ligeros expulsados, y calculó que la única explicación coherente era que la radiación de Bothe y Becker no eran fotones, sino una partícula sin carga eléctrica y de masa muy próxima a la del protón: exactamente la partícula que Rutherford había predicho en 1920. A finales de febrero de 1932 envió a la revista Nature una carta breve titulada «Possible Existence of a Neutron», que la revista publicó el 27 de febrero, y en mayo del mismo año amplió el hallazgo en un estudio detallado en Proceedings of the Royal Society. En 1935 recibió por ese trabajo el Premio Nobel de Física.

El ángulo menos contado: el hombre que cazó el neutrón acabó al frente de la bomba atómica británica

Menos conocido que su descubrimiento de 1932 es el papel que Chadwick desempeñó casi una década después, cuando la física del neutrón que él mismo había abierto derivó hacia la posibilidad de una reacción en cadena. En julio de 1941 redactó buena parte del informe final del Comité MAUD, el documento británico que concluyó que una bomba atómica de uranio era técnicamente viable en plazo de guerra, y que resultó decisivo para que Estados Unidos acelerara su propio programa nuclear. Chadwick pasó después a dirigir la Misión Británica integrada en el Proyecto Manhattan, coordinando a los científicos del Reino Unido que trabajaron junto a los equipos estadounidenses, entre ellos en Los Álamos, y llegó a ser una de las pocas personas ajenas al mando estadounidense con un grado de acceso casi total a sus instalaciones, según relatan varios historiadores del proyecto. Por ese trabajo fue nombrado caballero el 1 de enero de 1945, título que llevaría el resto de su vida: Sir James Chadwick.

Por qué importa hoy

El 16 de mayo de 2025, el Hospital Universitario de Helsinki y la empresa estadounidense Neutron Therapeutics anunciaron el tratamiento de los primeros pacientes europeos con terapia de captura de neutrones por boro (BNCT) mediante una fuente de neutrones basada en acelerador, la suite nuBeam, en lugar de un reactor nuclear. Los pacientes, con cáncer de cabeza y cuello localmente recurrente, forman parte de un ensayo clínico de diez personas y recibieron neutrones epitérmicos que activan selectivamente un compuesto de boro acumulado en el tumor, liberando partículas alfa que destruyen las células cancerosas con un daño mínimo al tejido sano circundante. Helsinki no era un hospital novato en esta técnica: desde 1992 había tratado ya a más de 200 pacientes con sistemas basados en reactor, pero el hito de mayo de 2025 marcó la primera aplicación clínica de la BNCT fuera de Asia y el salto hacia fuentes de neutrones más compactas y accesibles para los hospitales. Noventa y tres años después de que Chadwick, con una fuente de polonio y berilio y un puñado de detectores improvisados, demostrara que esa partícula neutra existía, los neutrones que él identificó siguen abriéndose paso, célula a célula, dentro de tumores que la medicina todavía no sabe curar de otro modo.