Enrico Fermi: Neach-tionnsgnaidh a’ Chiad Reactor Niùclasach san t-Saoghal

Harold Jones 18-10-2023
Harold Jones
Enrico Fermi, eòlaiche fiosaig Eadailteach-Ameireaganach Creideas Ìomhaigh: Roinn Cumhachd. Oifis Ghnothaichean Poblach, Raon Poblach, tro Wikimedia Commons

B’ e innleachd an reactair niùclasach aon de na h-amannan sònraichte san 20mh linn. Is dòcha gun deach toiseach na h-aois atamach a thoirt a-steach le spreadhadh a’ chiad armachd niùclasach, ach bha sìol airson na h-ùine sin agus na h-atharrachaidhean sòisio-poilitigeach mòra a lean air am fuaigheal bliadhnaichean roimhe le luchd-saidheans mar Enrico Fermi.

Gu dearbh, rinn Fermi, eòlaiche fiosaig Eadailteach a bha an uairsin ag obair ann an Ameireagaidh mar phrìomh neach ann am Pròiseact Manhattan, adhartas mòr ann an 1942, a’ toirt a-mach a’ chiad ath-bhualadh slabhraidh niùclasach a rinn daoine air cùirt squash aig Oilthigh Chicago. B’ e reactair Fermi an deuchainn dheatamach a leig le adhartas Pròiseact Manhattan, a lean gu Deuchainn na Trianaid (a’ chiad spreadhadh de bhuill-airm niùclasach ann am New Mexico) trì bliadhna às deidh sin agus, gu dearbh, na bomaichean Hiroshima agus Nagasaki a thàinig gu crìch air an t-Saoghal. An Dàrna Cogadh.

Spòrach òg

Rugadh e anns an Ròimh ann an 1901, agus dhùisg ùidh Enrico Fermi ann am fiosaigs agus matamataig na dheugairean nuair a lorg e seann leabhar 900 duilleag a bha a’ taisbeanadh matamataig, meacanaig clasaigeach, reul-eòlas, optics agus fuaimneach mar a bha iad air an tuigsinn aig àm foillseachaidh 1840. Mhothaich caraid dha athair, Adolfo Amidei, a bha eòlach air an ùidh mhòr seo.gu leòr mu shaidheans gus soilleireachd a’ bhalaich òg aithneachadh. Thug Amidei iomradh air Fermi mar “dòchas, co-dhiù a thaobh geoimeatraidh” agus ghabh e air fhèin a bhith ag àrach inntleachd Fermi, a’ tabhann taic-iùil agus pailteas leabhraichean.

Young Enrico Fermi ann an 1917

Creideas Ìomhaigh: G. Cerri, àrainn phoblach, tro Wikimedia Commons

Chaidh na bha dùil aig Amidei a thoirt gu buil gu sgiobalta. Cheumnaich Fermi bhon àrd-sgoil san Iuchar 1918, an dèidh dha an treas bliadhna a leum gu tur, agus choisinn e caidreachas den Scuola Normale Superiore of Pisa. Às deidh dha laurea (ceum dotair) fhaighinn aig aois neo-àbhaisteach òg 20, thòisich Fermi air cùrsa-beatha acadaimigeach air leth. Ann an 1926 lorg e na laghan staitistigeil (ris an canar an-diugh ‘Fermi statistics’) a bha a’ riaghladh nam mìrean a tha fo smachd prionnsapal às-dùnadh Pauli (ris an canar a-nis Fermions). Bliadhna às deidh sin chaidh a thaghadh mar Àrd-ollamh Fiosaigs Teòiridheach aig Oilthigh na Ròimhe.

Faic cuideachd: An Uair as Fheàrr aca: Carson a bha Blàr Bhreatainn cho cudromach?

Ro dheireadh a ghabhaltas anns an Ròimh, bha an sgrùdadh ùr aige air niuclas atamach air grunn leasachaidhean cudromach a thoirt gu buil, gu h-àraidh a mholadh ann an 1934 gum faodadh neutronan (a chaidh a lorg le Seumas Chadwick dà bhliadhna roimhe sin) a bhith air an cleachdadh airson dadaman a roinn. Ann an 1938, fhuair Fermi, a tha fhathast dìreach 37, an Duais Nobel ann am Fiosaigs airson na “taisbeanaidhean aige gu robh eileamaidean rèidio-beò ùra air an toirt a-mach le irradachadh neutron, agus airson an lorg co-cheangailte aige death-bheachdan niuclasach air adhbhrachadh le neutronan slaodach.”

Teich às an Eadailt faisisteach

Tha a bhith a’ faighinn Duais Nobel na fhìor mhionaid ann am beatha neach sam bith, ach thàinig e gu bhith air leth cudromach ann an sgeulachd Enrico Fermi. Nuair a fhuair e an duais ann an 1938, ri linn an Dàrna Cogaidh, chuir rèim Benito Mussolini bacadh air siubhal dha Eadailtich aig an robh obair air a mheas deatamach airson tèarainteachd nàiseanta. Ach bha cliù Fermi cudromach gu leòr is gun d’ fhuair e cead tadhal air an t-Suain airson a dhuais fhaighinn.

An dèidh dha a bhith na bhall den Phàrtaidh Faisisteach, bha Fermi air a dhol às a chèile ro 1938 agus bha e na neach-càineadh làidir air na h-ath-leasachaidhean cinnidh. air a thoirt a-steach air a’ bhliadhna sin. Airson aon rud, bha bean Fermi, Laura, Iùdhach agus dualtach geur-leanmhainn a bhith oirre. Fhuair e cothrom siubhal dhan t-Suain, thug e Laura agus an dithis chloinne còmhla ris. Cha do thill iad a-riamh.

Benito Mussolini, ceannard Rìoghachd faisisteach na h-Eadailt

Creideas Ìomhaigh: Ùghdar neo-aithnichte, àrainn phoblach, tro Wikimedia Commons

An dèidh dha fhaighinn chaidh an Duais Nobel aige ann an Stockholm, san t-Suain, Fermi agus a theaghlach gu New York far an deach dreuchdan a thabhann dha aig còig oilthighean sa bhad. Ghabh e ri dreuchd ann an Columbia agus lean e air le bhith ag ionnsachadh neutronan. Ach b’ e àm trang a bh’ ann do dhuine sam bith a bha ag obair ann am fiosaig atamach. Leis gur gann gun robh ùine aige socrachadh na bheatha ùr, bha obair Fermi air a chreachadh le naidheachdan às a’ Ghearmailt. Tràth1939 Lorg Otto Hahn agus Fritz Strassmann an eileamaid barium às deidh dhaibh uranium a spreadhadh le neutronan, toradh a bha a’ comharrachadh comasachd sgàineadh niùclasach.

Gu ìre, chuir an lorg sin nàire air Fermi, a bha air diùltadh a’ chomas a bhith air a sgaoileadh airson trì bliadhna na bu thràithe, ach dh’ aithnich e gu sgiobalta cho cudromach sa bha an lorg agus na builean mòra a bha aige. Air a ghluasad le bhith a’ toirt gu buil freagairt slabhraidh niuclasach fo smachd thòisich e ag obair air sreath de dheuchainnean a bheireadh gu cruthachadh a’ chiad reactair niùclasach.

Bha Fermi cuideachd gu math luath ag aithneachadh cleachdadh armailteach na Gearmailt lorg ceimigearan agus chuir e dragh air ann an òraid aig Roinn a' Chabhlaich air 18 Màrt 1939. Beagan mhìosan an dèidh sin chuir e co-shoidhnigeadh ri litir (còmhla ri Albert Einstein, Edward Teller agus Eugene Wigner) a sgrìobh am fiosaig Leo Szilard agus a chaidh a chur gu Ceann-suidhe Franklin D. Roosevelt. Thug an litir rabhadh gum faodadh a’ Ghearmailt bomaichean atamach a leasachadh agus mhol i gum bu chòir dha na Stàitean Aonaichte am prògram niuclasach aca fhèin a thòiseachadh.

ailtire na linn niuclasach

Sa Ghearran 1940, thug Cabhlach na SA seachad $6,000 de mhaoineachadh do Oilthigh Columbia, agus chosg a’ mhòr-chuid dheth Fermi agus Szilard air grafait a cheannach airson reactair a thogail a bha iad an dòchas a dh’ fhaodadh obair Hahn agus Strassmann a dhearbhadh.

Faic cuideachd: Cò a bh’ ann am Françoise Dior, ban-oighre Neo-Nadsaidheach agus Socialite?

Ernest O. Lawrence, Fermi (meadhan), agus IsidorIsaac Rabi

Creideas Ìomhaigh: Tasglann Nàiseanta aig Pàirc na Colaiste, raon poblach, tro Wikimedia Commons

Thàinig dà bhliadhna de dheuchainnean às a dhèidh, a’ cruinneachadh mòran a bharrachd air $6,000 ann an cosgaisean agus a’ toirt a-steach togail grunn ‘atamach’ pileachan’, ach cha b’ ann gus an deach an Chicago Pile-1 a chruthachadh aig Stagg Field, raon ball-coise Ameireaganach nach deach a chleachdadh gu ìre mhòr air iomall Chicago, a fhuair Fermi ath-bhualadh slabhraidh niùclasach mu dheireadh.

Fermi agus shocraich an sgioba aige air an àite - àite fo na standan aig Stagg Field nach deach a chleachdadh ach bho àm gu àm mar chùirt squash agus ball-làimhe - oir, eu-coltach ris a’ mhòr-chuid de thogalaichean aig an oilthigh, bha e air iomall Chicago. Bha iad airson an cunnart bho bhith a' togail reactar obrachaidh ann an sgìre sluaigh a sheachnadh.

Bha Fermi os cionn togail reactar anns an robh uranium agus uranium oxide ann an lèusag ciùbach freumhaichte ann an grafait. Chaidh an togalach seo a chuartachadh taobh a-staigh bailiùn cumadh ciùb 25-troigh gus an gabhadh carbon dà-ogsaid a chuir an àite an èadhair a-staigh. A’ beachdachadh air meud a’ phròiseict b’ e obair togail gu math gluasadach a bh’ ann le taic bho 30 luchd-fàgail àrd-sgoile a bha dèidheil air airgead a chosnadh mus deach an dreachdadh a-steach don arm.

Thàinig am mionaid èiginneach air 2 Dùbhlachd 1942. A' mhadainn sin chaidh an deuchainn air adhart mar as àbhaist – chaidh slatan-smachd a thoirt a-mach às a' chrann aon uairaon, a' togail thoraidhean misneachail bho chunntair Geiger ... Gus an deach stad a chur air gnothaichean gu h-obann. Bha an t-slat smachd fèin-ghluasadach air a chuir a-steach a-rithist leis gu robh an ìre turais aige ro ìosal. Nuair a bha adhartas eachdraidheil ann, chuir Fermi romhpa gairm airson lòn.

Thòisich an deuchainn às deidh lòn agus chaidh adhartas dòchasach na maidne a dhearbhadh a dh’ aithghearr; Fhuair reactair Fermi breithneachadh agus chaidh eachdraidh atharrachadh gu bràth. Dh’ fhosgail an sgioba botal Chianti agus rinn iad tòstadh le cupannan pàipeir.

Chaidh stiùiriche pròiseict sònraichte, Arthur Compton, a chlàradh a’ cur fios gu Seumas B. Conant, cathraiche Comataidh Sgrùdaidh Dìon Nàiseanta:

Compton: Tha an seòladair Eadailteach air tighinn air tìr anns an t-Saoghal Ùr.

Conant: Ciamar a bha na tùsanaich?

Compton: Glè chàirdeil<11

Tags:Enrico Fermi

Harold Jones

‘S e sgrìobhadair agus neach-eachdraidh eòlach a th’ ann an Harold Jones, le dìoghras airson a bhith a’ rannsachadh nan sgeulachdan beairteach a thug cumadh air an t-saoghal againn. Le còrr air deich bliadhna de eòlas ann an naidheachdas, tha sùil gheur aige airson mion-fhiosrachadh agus fìor thàlant airson an àm a dh’ fhalbh a thoirt beò. Às deidh dha siubhal fad is farsaing agus ag obair le prìomh thaighean-tasgaidh agus ionadan cultarail, tha Harold gu sònraichte airson na sgeulachdan as inntinniche bho eachdraidh a lorg agus an roinn leis an t-saoghal. Tron obair aige, tha e an dòchas gaol ionnsachaidh a bhrosnachadh agus tuigse nas doimhne fhaighinn air na daoine agus na tachartasan a thug cumadh air an t-saoghal againn. Nuair nach eil e trang a’ rannsachadh agus a’ sgrìobhadh, is toil le Harold a bhith a’ coiseachd, a’ cluich giotàr, agus a’ caitheamh ùine còmhla ri theaghlach.