Dirk Coster

Dirk Coster (5 de octubre de 1889 – 12 de febrero de 1950), fue un físico holandés. Fue profesor de Física y Meteorología en la Universidad de Groningen.

Coster nació en Amsterdam. El 26 de febrero de 1919 se casó con Lina Maria Wijsman, que tenía un título en lenguas orientales. Con el tiempo, fue una de las primeras mujeres en obtener un doctorado en este campo en la Universidad de Leiden. Dirk y Miep tuvieron dos hijos y dos hijas (Hendrik, Ada, Els y Herman).

Infografía Dirk Coster
Infografía Dirk Coster

Coster es conocido como el co-descubridor del Hafnio (Hf) (elemento 72) en 1923, junto con George de Hevesy, por medio del análisis espectroscópico de rayos X de un mineral de circonio. El descubrimiento tuvo lugar en Copenhague, Dinamarca. Hafnia es el nombre en latín de Copenhague.

Infancia y educación

Coster creció en Ámsterdam en una gran familia de clase trabajadora; fue el tercer hijo de Barend Coster, un herrero, y de Aafje van der Mik. La familia Coster valoraba la educación. Diez de sus hijos sobrevivieron hasta la edad adulta y todos recibieron suficiente educación para ser profesionales de clase media.

Pintura de Dirk Coster - 1935
Pintura de Dirk Coster – 1935

De 1904 a 1908 Dirk fue a la Escuela de Maestros en Haarlem, luego fue maestro hasta 1913. Con ayuda privada pudo estudiar matemáticas y física en la Universidad de Leiden, primero habiendo pasado los exámenes requeridos para los estudiantes que no tenían educación en el gimnasio.

En Leiden fue influenciado por las inspiradoras conferencias de Paul Ehrenfest, y en 1916 obtuvo su título de M.Sc. De 1916 a 1920 Coster fue asistente de Lodewijk Siertsema y Wander de Haas en la Universidad Tecnológica de Delft, donde en 1919 obtuvo el título de ingeniero en ingeniería eléctrica. En 1920 y 1921 realizó investigaciones en la Universidad de Lund bajo la dirección de Manne Siegbahn, sobre la espectroscopia de rayos X de diferentes elementos. La tesis de Coster fue sobre este tema, y obtuvo su doctorado en 1922 en Leiden bajo la dirección de Paul Ehrenfest; su tesis se tituló “Röntgenspectra en de atoomtheorie van Bohr” (espectros de rayos X y la teoría atómica de Bohr).

Carrera académica de Coster

Desde agosto de 1922 hasta el verano de 1923, Coster trabajó en el Instituto de Niels Bohr en Copenhague. En pocos meses fue co-autor de una importante publicación con Bohr, sobre la espectroscopia de rayos X y el sistema periódico de los elementos. Además, trabajó con el químico George de Hevesy en la identificación del elemento No. 72. Se sabía que el elemento 72 era un hueco en la secuencia de los elementos desde 1914, cuando Henry Moseley creó una técnica experimental para colocar los elementos en una secuencia definida.

El radioquímico Fritz Paneth sugirió que el elemento 72 podría encontrarse en los minerales de circonio. (Algunas historias atribuyen incorrectamente esta sugerencia al físico Niels Bohr.) Bohr publicó una predicción de la configuración electrónica del elemento 72 en 1923. Von Hevesy había estado trabajando con Bohr en ese momento.

Después de que Coster regresara de Copenhague se convirtió en el asistente de Hendrik Lorentz en el Museo Teylers en Haarlem, donde desarrolló un espectrómetro de rayos X. En 1924 fue nombrado en la Universidad de Groningen, donde fue el sucesor de Wander de Haas. En dicha universidad comenzó un activo programa de investigación en espectroscopia de rayos X.

Dirk Coster se convirtió en miembro de la Real Academia Holandesa de Artes y Ciencias en 1934.

Descubrimiento del Hafnio

El descubrimiento de las brechas en la tabla periódica condujo a una extensa búsqueda de los elementos que faltaban. En 1914, varias personas reclamaron el descubrimiento después de que Henry Moseley predijera la brecha en la tabla periódica para el entonces no descubierto elemento 72.

Georges Urbain afirmó que encontró el elemento 72 en los elementos de tierras raras en 1907 y publicó sus resultados sobre el celtio en 1911. Ni los espectros ni el comportamiento químico que reclamaba coincidían con el elemento encontrado más tarde, y por lo tanto su reclamación fue rechazada después de una larga controversia.

Controversia sobre el hafnio

La controversia se debió en parte a que los químicos estaban a favor de las técnicas químicas que llevaron al descubrimiento del celtio, mientras que los físicos confiaban en el uso del nuevo método de espectroscopia de rayos X que probaba que las sustancias descubiertas por Urbain no contenían el elemento 72.

Trozos de hafnio
Trozos de hafnio

A principios de 1923, varios físicos y químicos como Niels Bohr y Charles R. Bury sugirieron que el elemento 72 debía parecerse al circonio y por lo tanto no formaba parte del grupo de elementos de tierras raras. Estas sugerencias se basaban en las teorías de Bohr sobre el átomo, la espectroscopia de rayos X de Moseley, y los argumentos químicos de Friedrich Paneth.

Dirk Coster y George de Hevesy, descubridores del hafnio

Alentados por estas sugerencias y por la reaparición en 1922 de las afirmaciones de Urbain de que el elemento 72 era un elemento raro de la tierra descubierto en 1911, Dirk Coster y Georg von Hevesy fueron motivados a buscar el nuevo elemento en los minerales de circonio. El hafnio fue descubierto por ambos en 1923 en Copenhague, Dinamarca, validando la predicción original de 1869 de Mendeleev.

Sello de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Copenhague
Sello de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Copenhague

Finalmente, el hafnio se encontró en el circón en Noruega mediante análisis de espectroscopia de rayos X. El lugar donde tuvo lugar el descubrimiento llevó a que el elemento fuera nombrado por el nombre en latín de “Copenhague”, Hafnia, la ciudad natal de Niels Bohr. Hoy en día, la Facultad de Ciencias de la Universidad de Copenhague utiliza en su sello una imagen estilizada del átomo de hafnio.

Últimos años

Coster estaba políticamente involucrado. En 1938 viajó a Berlín para convencer a Lise Meitner de que tenía que dejar Alemania para escapar de la persecución de los judíos. Juntos fueron en tren a Groningen; en la frontera holandesa, Coster persuadió a los oficiales de inmigración alemanes de que ella tenía permiso para viajar a los Países Bajos. Desde allí se fue a Suecia por el camino de Copenhague.

Durante la ocupación alemana de Holanda, Coster también ayudó a los judíos a esconderse de los nazis y escuchó la BBC diariamente usando una radio alimentada eléctricamente por una bicicleta. Murió en Groningen. El asteroide 10445 Coster lleva el nombre de Dirk Coster.

Para más información Dirk Coster – TU Delft