Енріко Фермі .

Енріко Фермі .
Born
1901-09-29
Died
1954-11-28
Wife: 
Лаура Катон.
Батьки
Father: 
Альберто Фермі.
Mother: 
Іди де Гаттіс.

     Енріко Фермі народився 29 вересня 1901 року в Римі. Він був молодшим із трьох дітей залізничного службовця Альберто Фермі і уродженої Іди де Гаттіс, вчительки. Ще в дитинстві Енріко виявив великі здібності до математики і фізики. Його видатні пізнання в цих науках, придбані в основному в результаті самоосвіти, дозволили йому одержати в 1918 році стипендію і поступити у Вищу нормальну школу при Пізанському університету. Потім, за протекцією доцента Фізичного інституту Римського університету сенатора Корбіна, Енріко отримав тимчасову посаду викладача математики для хіміків у Римському університеті. У 1923 році він отримує відрядження до Німеччини, в Геттінген, до Макса Борна. Фермі відчуває себе не дуже впевнено, і лише велика моральна підтримка Еренфеста, у якого він був у Лейдені з вересня по грудень 1924 року, допомогла йому повірити у своє покликання фізика. Після повернення до Італії Фермі з січня 1925 до осені 1926 працює у Флорентійському університеті. Тут він отримує свою першу вчений ступінь «вільного доцента» і, що найголовніше, створює свою знамениту роботу з квантової статистики. У грудні 1926 року він зайняв посаду професора на відкритій кафедри теоретичної фізики в Римському університеті. Тут він організував колектив молодих фізиків: Разетті, Амальді, Сегре, Понтекорво та інших, що склали італійську школу сучасної фізики.
  Коли в Римському університеті в 1927 році була заснована перша кафедра теоретичної фізики, Фермі, що встиг знайти міжнародний авторитет, був обраний її головою.
 У 1928 році Фермі одружився з Лаурою Капон, що належала до відомої в Римі єврейській родині. У подружжя Фермі народилися син і дочка.
 Тут, у столиці Італії, Фермі згуртував навколо себе кілька видатних вчених і заснував першу в країні школу сучасної фізики. У міжнародних наукових колах її стали називати групою Фермі. Через два роки Фермі був призначений Беніто Муссоліні на почесну посаду члена знову створеної Королівської академії Італії.
У двадцяті роки було прийнято вважати, що атом містить два типи заряджених часток: негативні електрони, які обертаються навколо ядра з позитивних протонів. Фізиків цікавило, чи може ядро містити частку, позбавлену електричного заряду. Експерименти по виявленню електронейтральної частки досягла кульмінації в 1932 році, коли Джеймс Чедвік відкрив нейтрон, в якому фізики, особливо Вернер Гейзенберг, майже відразу визнали ядерного партнера протона.
  У 1934 році Фредерік Жоліо і Ірен Жоліо-Кюрі відкрили штучну радіоактивність. Бомбардуючи ядра бора і алюмінію альфа-частинками, вони вперше створили нові радіоактивні ізотопи відомих елементів. Це відкриття викликало широкий резонанс, і в короткий час було отримано ряд нових радіоактивних ізотопів. Однак якщо бомбардувати атоми зарядженими частинками, то для подолання електричного відштовхування заряджені частки необхідно розганяти на могутніх і дорогих прискорювачах. Налітаючі електрони відштовхуються атомними електронами, а протони й альфа-частинки - ядром так, як відштовхуються однойменні електричні заряди. Фермі високо оцінив значення нейтрона як могутнього засобу ініціювання ядерних реакцій. Оскільки нейтрон не має електричного заряду, необхідність у прискорювачах відпадає.
  Навесні 1934 року Фермі почав опромінювати елементи нейтронами. У першому повідомленні, датованого 25 березня 1934 року, Фермі повідомив, що бомбардуючи алюміній і фтор, отримав ізотопи натрію та азоту, що випускають електрони (а не позитрони, як у Жоліо-Кюрі). Метод нейтронної бомбардування виявився дуже ефективним, і Фермі писав, що ця висока ефективність у здійсненні розщеплення «цілком компенсує слабкість існуючих нейтронних джерел в порівнянні з джерелами альфа-часток і протонів». Йому вдалося цим методом активізувати 47 з шістдесяти восьми вивчених елементів.
  Натхнений успіхом, він у співпраці з Ф. Разетті та О. Д'Агостіно зробив нейтронне бомбардування важких елементів: торію та урану. «Досліди показали, що обидва елементи, попередньо очищені від звичайних активних домішок, можуть сильно активізуватися при бомбардуванні нейтронами».
 При бомбардуванні урану - дев'яносто другого елементу, найважчого які зустрічаються в природі, вони одержали складну суміш ізотопів. Хімічний аналіз не виявив у ній ні ізотопів урану, ні ізотопів сусіднього елемента (більш того, результати аналізу виключали присутність всіх елементів з номерами від 86 до 91). Виникла підозра, що експериментаторам вперше вдалося отримати новий штучний елемент з атомним номером 93. До незадоволення Фермі директор лабораторії Орсо Корбін, не чекаючи контрольних аналізів, оголосив про успішне синтезі дев'яносто третього елемента. У дійсності ж Фермі не вдалося його отримати. Але він, сам того не знаючи, викликав розподіл урану, розщепивши важке ядро на два або більше число осколків і інших фрагментів. Розподіл урану було відкрито в 1938 році Отто Ганом, Лізе Майтнер і Фріцем Штрассманом.
  Резерфорд з великим інтересом стежив за дослідами Фермі. Ще 23 квітня 1934 року він писав йому: «Ваші результати дуже цікаві, і немає ніякого сумніву, що надалі нам вдасться отримати більше відомостей про дійсний механізмі цих перетворень».
  22 жовтня 1934 Фермі зробив фундаментальне відкриття. Помістивши між джерелом нейтронів і активований срібним циліндром парафіновий клин, Фермі зауважив, що клин не зменшує активність нейтронів, а кілька збільшує її. Фермі зробив висновок, що цей ефект, очевидно, обумовлений наявністю водню в парафіні, і вирішив перевірити, як буде впливати на активність розщеплення елементів велика кількість водорода . Провівши досвід спочатку з парафіном, потім з водою, Фермі констатував збільшення активності в сотні разів. Досліди Фермі виявили величезну ефективність повільних нейтронів.
 Але, крім чудових експериментальних результатів, в цьому ж році Фермі домігся чудових теоретичних досягнень. Вже в грудневому номері 1933 року в італійському науковому журналі були опубліковані його попередні міркування про бета-розпад. На початку 1934 року була опублікована його класична стаття «До теорії бета-променів».
 Фермі в цій теорії дав життя гіпотезі нейтрино і протонно-нейтронної моделі ядра, прийнявши також гіпотезу ізотонічного спина, запропонованого Гейзенбергом для цієї моделі. Спираючись на висловлені Фермі ідеї, Хідекі Юкава пророчив в 1935 році існування нової елементарної частинки, відомої нині під назвою пі-мезона, чи півонії.
 Тим часом в Італії все більшу силу набирала фашистська диктатура Муссоліні. У 1935 році італійська агресія проти Ефіопії привела до економічних санкцій з боку членів Ліги Націй, а в 1936 році Італія уклала союз з нацистською Німеччиною. Група Фермі у Римському університеті початку розпадатися. Після прийняття італійським урядом у вересні 1938 року антисемітських цивільних законів Фермі і його дружина, єврейка за національністю, вирішили емігрувати до США. Прийнявши запрошення Колумбійського університету обійняти посаду професора фізики, Фермі інформував італійську владу про те, що він їде в Америку на півроку.
 У 1938 році Фермі була присуджена Нобелівська премія з фізики. Під час церемонії вручення премії, що відбулася в грудні 1938 року в Стокгольмі, Фермі обмінявся рукостисканням з королем Швеції, замість того щоб вітати того фашистським салютом, за що піддався нападкам в італійській пресі.  Відразу ж після святкування Фермі відправився за океан. Після прибуття в Сполучені Штати Фермі, як і всім емігрантам того часу, довелося пройти тест на перевірку розумових здібностей. Нобелівського лауреата попросили скласти 15 і 27 і розділити 29 на 2.
  Незабаром після того, як сімейство Фермі висадилося в Нью-Йорку, в США з Копенгагена прибув Нільс Бор, щоб провести кілька місяців у Прінстонському інституті фундаментальних досліджень. Бор повідомив про відкриття Ганом, Майтнер і Штрассманом розщеплення урану при бомбардуванні його нейтронами. Багато фізиків почали обговорювати можливість ланцюгової реакції. З метою здійснити ланцюгову реакцію Фермі приступив до планування експериментів, які дозволили б визначити, чи можлива така реакція і керована вона.
  На переговорах з керівництвом військово-морського флоту в 1939 році Фермі уперше згадав про можливості створення атомної зброї на основі ланцюгової реакції з могутнім виділенням енергії. Він отримав федеральне фінансування для продовження своїх досліджень. У ході роботи Фермі і італійський фізик Еміліо Сегре, колишній його студент, встановили можливість використання в якості «вибухівки» для атомної бомби тоді ще не відкритого елемента плутонію. Хоча плутоній, елемент з масовим числом 239, ще не був відомий, обоє вчених були переконані в тому, що такий елемент повинен розщеплюватися і може бути отриманий в урановому реакторі при захопленні нейтрона ураном-238.
  У 1942 році, коли в США був створений Манхеттенський проект для робіт зі створення атомної бомби, відповідальність за дослідження ланцюгової реакції і одержання плутонію була покладена на Фермі, що мав з юридичної точки зору статус «іноземця - підданого ворожої держави». На наступний рік дослідження були перенесені з Колумбійського до Чиказького університету, в якому Фермі як голова підсекції теоретичних аспектів Уранового комітету керував створенням першого у світі ядерного реактора, який будувався на майданчику для гри в сквош під трибунами університетського футбольного стадіону Стегг-Філд.
   Створення реактора на технічному жаргоні називали «купою», тому що він був складний із брусків графіту (чистого вуглецю), які повинні були стримувати швидкість ланцюгової реакції (сповільнювати нейтрони). Уран і оксид урану розміщалися між графітовими брусками. 2 грудня 1942 кадмієві регулюючі стрижні, що поглинають нейтрони, були повільно висунуті, щоб запустити першу у світі самопідтримуючу ланцюгову реакцію. «Було ясно, - писав згодом Джон Кокрофт, - що Фермі відкрив двері в атомне століття».
  Дещо пізніше Фермі був призначений керівником відділу сучасної фізики в новій лабораторії, створеної під керівництвом Роберта Оппенгеймера для створення атомної бомби в строго засекреченому містечку Лос-Аламосі (штат Нью-Мексико). Фермі і його родина стали громадянами Сполучених Штатів у липні 1944 року, а в наступному місяці вони переїхали в Лос-Аламос. Фермі був свідком першого вибуху атомної бомби 16 липня 1945 поблизу Аламогордо (штат Нью-Мексико). У серпні 1945 року атомні бомби були скинуті на японські міста Хіросіма і Нагасакі.
 Наприкінці війни Фермі повернувся до Чиказького університету, щоб обійняти посаду професора фізики і стати співробітником знову створеного при Чикагському університеті Інституту ядерних досліджень. Фермі був чудовим педагогом і славився як неперевершений лектор.Серед його аспірантів можна назвати Маррі Гелл-Манна, Янга Чженьнін, Лі Цзундао і Оуена Чемберлена. Після завершення в 1945 році в Чикаго будівництва циклотрона (прискорювача часток) Фермі почав експерименти по вивченню взаємодії між незадовго до того відкритими пі-мезонами і нейтронами. Фермі належить також теоретичне пояснення походження космічних променів і джерела їхньої високої енергії.
  Людина видатного інтелекту і безмежної енергії, Фермі захоплювався альпінізмом, зимовими видами спорту і тенісом. Він помер від раку шлунка у себе вдома в Чикаго незабаром після того, як йому виповнилося п'ятдесят три роки - 28 листопада 1954 року. На наступний рік на честь нього новий, сотий елемент був названий фермі.