ატომური რეაქტორის გამოგონება იყო მე-20 საუკუნის ერთ-ერთი განმსაზღვრელი მომენტი. შესაძლოა, ატომური ეპოქის გარიჟრაჟი დაიწყო პირველი ბირთვული იარაღის აფეთქებით, მაგრამ ამ მომენტის თესლი და უზარმაზარი სოციალურ-პოლიტიკური ცვლილებები, რომელიც მოჰყვა, წლების წინ შეკერილი იყო ისეთი მეცნიერების მიერ, როგორიცაა ენრიკო ფერმი.

მართლაც, ფერმიმ, იტალიელმა ფიზიკოსმა, რომელიც მაშინ მუშაობდა ამერიკაში, როგორც მანჰეტენის პროექტში მთავარი ფიგურა, მიაღწია თავის მნიშვნელოვან მიღწევას 1942 წელს, წარმოადგინა პირველი ადამიანის მიერ შექმნილი ბირთვული ჯაჭვური რეაქცია ჩიკაგოს უნივერსიტეტის სკვოშ კორტზე. ფერმის რეაქტორი იყო გადამწყვეტი გამოცდა, რამაც საშუალება მისცა მანჰეტენის პროექტის წინსვლას, რამაც გამოიწვია სამების ტესტი (ატომური იარაღის პირველი აფეთქება ნიუ მექსიკაში) სამი წლის შემდეგ და, რა თქმა უნდა, ჰიროშიმასა და ნაგასაკის შემდგომი დაბომბვა, რომელმაც დაასრულა მსოფლიო. ომი მეორე.

ახალგაზრდა საოცრება

დაბადებული რომში 1901 წელს, ენრიკო ფერმის ინტერესი ფიზიკისა და მათემატიკის მიმართ ადრეულ მოზარდობაში გაუჩნდა, როდესაც მან იპოვა ძველი 900 გვერდიანი ტომი, რომელიც წარმოადგენდა მათემატიკას. კლასიკური მექანიკა, ასტრონომია, ოპტიკა და აკუსტიკა, როგორც ეს იყო გაგებული 1840 წელს გამოქვეყნების დროს. ეს მზარდი აღფრთოვანება შენიშნა მამის მეგობარმა, ადოლფო ამიდეიმ, რომელმაც იცოდასაკმარისია მეცნიერების შესახებ, რომ აღიაროს ახალგაზრდა ბიჭის ბრწყინვალება. ამიდეიმ ფერმის აღწერა, როგორც „სოცნებო, გეომეტრიის მიმართ მაინც“ და აიღო ფერმის ინტელექტის განვითარება, მენტორობა და უამრავი წიგნი შესთავაზა.

ახალგაზრდა ენრიკო ფერმი 1917 წელს

სურათის კრედიტი: G. Cerri, საჯარო დომენი, Wikimedia Commons-ის მეშვეობით

Amidei-ს მოლოდინები სწრაფად განხორციელდა. ფერმიმ საშუალო სკოლა დაამთავრა 1918 წლის ივლისში, მესამე კურსი მთლიანად გამოტოვა და მოიპოვა პიზას Scuola Normale Superiore-ის სტიპენდია. 20 წლის უჩვეულოდ ახალგაზრდა ასაკში ლაურეას (დოქტორის ხარისხი) მიღების შემდეგ ფერმიმ შესანიშნავი აკადემიური კარიერა დაიწყო. 1926 წელს მან აღმოაჩინა სტატისტიკური კანონები (დღეს ცნობილია როგორც "ფერმის სტატისტიკა"), რომლებიც არეგულირებენ პაულის გამორიცხვის პრინციპს დაქვემდებარებულ ნაწილაკებს (ახლა ცნობილია როგორც ფერმიონები). ერთი წლის შემდეგ იგი აირჩიეს რომის უნივერსიტეტის თეორიული ფიზიკის პროფესორად.

რომში მოღვაწეობის დასასრულს, ატომის ბირთვის მისმა ინოვაციურმა შესწავლამ მოიტანა მრავალი მნიშვნელოვანი გარღვევა. მისი 1934 წლის წინადადება, რომ ნეიტრონები (რომელიც აღმოაჩინა ჯეიმს ჩადვიკმა ორი წლით ადრე) შეიძლებოდა გამოეყენებინათ ატომების გასაყოფად. 1938 წელს ფერმიმ, ჯერ კიდევ 37 წლის, მიიღო ნობელის პრემია ფიზიკაში „ნეიტრონული გამოსხივების შედეგად წარმოქმნილი ახალი რადიოაქტიური ელემენტების არსებობის დემონსტრირებისთვის და მასთან დაკავშირებული აღმოჩენისთვის.ნელი ნეიტრონების მიერ გამოწვეული ბირთვული რეაქციები”.

გაქცევა ფაშისტური იტალიიდან

ნობელის პრემიის მიღება საკმარისად მნიშვნელოვანი მომენტია ნებისმიერი ადამიანის ცხოვრებაში, მაგრამ მას დამატებითი მნიშვნელობა ჰქონდა ენრიკოს ისტორიაში. ფერმი. როდესაც მას 1938 წელს მიენიჭა პრიზი, მეორე მსოფლიო ომის მიჯნაზე, ბენიტო მუსოლინის რეჟიმმა შეზღუდა მოგზაურობა იტალიელებისთვის, რომელთა საქმიანობაც სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ეროვნული უსაფრთხოებისთვის. მაგრამ ფერმის აღიარება იმდენად მნიშვნელოვანი იყო, რომ მას მიეცა ნებართვა ეწვია შვედეთში პრიზის მისაღებად.

ფაშისტური პარტიის წევრი რომ იყო, ფერმი იმედგაცრუებული იყო 1938 წლისთვის და ის იყო რასობრივი რეფორმების ხმამაღალი კრიტიკოსი. იმ წელს გააცნო. ერთი რამ, ფერმის ცოლი, ლორა, ებრაელი იყო და სავარაუდოდ დევნას განიცდიდა. შვედეთში გამგზავრების შანსი მიეცა, მან ლაურა და მათი ორი შვილი თან წაიყვანა. ისინი არასოდეს დაბრუნდნენ.

ბენიტო მუსოლინი, იტალიის ფაშისტური სამეფოს ლიდერი

სურათის კრედიტი: უცნობი ავტორი, საზოგადოებრივი საკუთრება, Wikimedia Commons-ის მეშვეობით

მიღებულია მისი ნობელის პრემია სტოკჰოლმში, შვედეთი, ფერმი და მისი ოჯახი გაემგზავრნენ ნიუ-იორკში, სადაც მას დაუყოვნებლივ შესთავაზეს პოზიციები ხუთ უნივერსიტეტში. მან მიიღო როლი კოლუმბიაში და განაგრძო ნეიტრონების შესწავლა. მაგრამ ეს იყო დატვირთული დრო ყველასთვის, ვინც მუშაობდა ატომურ ფიზიკაში. მას შემდეგ, რაც ძლივს მოასწრო თავის ახალ ცხოვრებაში დამკვიდრება, ფერმის ნამუშევარი შეძრა გერმანიის ამბებმა. Ადრე1939 ოტო ჰანმა და ფრიც სტრასმანმა აღმოაჩინეს ბარიუმის ელემენტი ურანის ნეიტრონებით დაბომბვის შემდეგ, შედეგი, რომელიც მიუთითებდა ბირთვული დაშლის შესაძლებლობაზე.

გარკვეულწილად, აღმოჩენამ შეარცხვინა ფერმი, რომელმაც უარყო დაშლის შესაძლებლობა სამი წლის განმავლობაში. ადრე, მაგრამ მან სწრაფად გააცნობიერა აღმოჩენის მნიშვნელობა და მისი უზარმაზარი შედეგები. კონტროლირებადი ბირთვული ჯაჭვური რეაქციის პოტენციური რეალიზაციის შედეგად მან დაიწყო მუშაობა ექსპერიმენტების სერიაზე, რომელიც გამოიწვევდა პირველი ბირთვული რეაქტორის შექმნას.

ფერმიმ ასევე სწრაფად გააცნობიერა გერმანიის პოტენციური სამხედრო გამოყენება. ქიმიკოსთა აღმოჩენა და გამოხატა თავისი შეშფოთება 1939 წლის 18 მარტს საზღვაო ძალების დეპარტამენტში ლექციაზე. რამდენიმე თვის შემდეგ მან ხელი მოაწერა ფიზიკოს ლეო ზილარდის მიერ დაწერილ წერილს (ალბერტ აინშტაინთან, ედვარდ ტელერთან და ევგენი ვიგნერთან ერთად) პრეზიდენტი ფრანკლინ დ. რუზველტი. წერილმა გააფრთხილა, რომ გერმანიამ შესაძლოა შექმნას ატომური ბომბი და შესთავაზა, რომ შეერთებულმა შტატებმა უნდა დაიწყოს საკუთარი ბირთვული პროგრამა. აშშ-ს საზღვაო ფლოტმა კოლუმბიის უნივერსიტეტს 6000 დოლარი გადასცა დაფინანსება, რომლის უმეტესი ნაწილი ფერმიმ და ზილარდმა დახარჯეს გრაფიტის შესაძენად რეაქტორის ასაშენებლად, რომელიც მათ იმედი ჰქონდათ, რომ დაადასტურებდა ჰანისა და სტრასმანის მუშაობას.

ერნესტ ო. ლოურენსი, ფერმი (შუაში) და ისიდორიისააკ რაბი

გამოსახულების კრედიტი: ეროვნული არქივები კოლეჯის პარკში, საზოგადოებრივ დომენში, Wikimedia Commons-ის მეშვეობით

მოჰყვა ორწლიანი ექსპერიმენტი, რაც მნიშვნელოვნად დაგროვდა $6000-ზე მეტი ხარჯები და მოჰყვა მრავალი „ატომის“ მშენებლობა. piles', მაგრამ მხოლოდ ჩიკაგოს Pile-1-ის შექმნა Stagg Field-ზე, ძირითადად გამოუყენებელი ამერიკული ფეხბურთის მოედანი ჩიკაგოს გარეუბანში, რომ Fermi საბოლოოდ მიაღწია ბირთვულ ჯაჭვურ რეაქციას.

ფერმი და მისი გუნდი დასახლდა ადგილზე - სივრცე სტეგ ფილდზე ტრიბუნების ქვეშ, რომელიც მხოლოდ ხანდახან გამოიყენებოდა სკვოშისა და ხელბურთის მოედანზე - რადგან, უნივერსიტეტის საკუთრებაში არსებული უმრავლესობისგან განსხვავებით, ის ჩიკაგოს გარეუბანში იყო. მათ სურდათ თავიდან აიცილონ მოქმედი რეაქტორის აგების რისკი დასახლებულ ზონაში.

ფერმი ზედამხედველობდა რეაქტორის მშენებლობას, რომელიც შედგებოდა ურანისა და ურანის ოქსიდისგან გრაფიტში ჩაშენებულ კუბურ გისოსებში. ეს კონსტრუქცია მოთავსებული იყო 25 ფუტის კუბის ფორმის ბუშტში, რათა შიგნით ჰაერი შეიცვალოს ნახშირორჟანგით. პროექტის სიდიდის გათვალისწინებით, ეს იყო საკმაოდ თვითნაკეთი სამშენებლო სამუშაო, რომელიც განხორციელდა 30 სკოლის მიტოვების დახმარებით, რომლებსაც სურდათ გარკვეული ფულის გამომუშავება ჯარში გაწვევამდე.

კრიტიკული მომენტი დადგა 2 დეკემბერს. 1942 წელი. იმ დილით ექსპერიმენტი ჩვეულ რეჟიმში წარიმართა - საკონტროლო წნელები ამოიღეს წყობიდან სათითაოდერთი, გამამხნევებელი შედეგების გამოწვევა გეიგერის მრიცხველიდან... სანამ პროცესი მოულოდნელად არ შეწყდა. ავტომატური კონტროლის ღერო ხელახლა იყო ჩასმული იმის გამო, რომ მისი მოგზაურობის დონე ძალიან დაბალი იყო. ისტორიული გარღვევის მწვერვალზე ფერმიმ გადაწყვიტა ლანჩის შესვენების გამოძახება.

ექსპერიმენტი განახლდა ლანჩის შემდეგ და დილის იმედისმომცემი პროგრესი მალევე დადასტურდა; ფერმის რეაქტორმა მიაღწია კრიტიკულობას და ისტორია სამუდამოდ შეიცვალა. გუნდმა გახსნა Chianti-ს ბოთლი და ადღეგრძელა თავისი მიღწევა ქაღალდის ჭიქებით.

სპეციალური პროექტის ლიდერი არტურ კომპტონი ჩაწერილი იყო ჯეიმს ბ. კონანტს, ეროვნული თავდაცვის კვლევის კომიტეტის თავმჯდომარეს:

კომპტონი: იტალიელი ნავიგატორი დაეშვა ახალ სამყაროში.

კონანტი: როგორ იყვნენ ადგილობრივები?

კომპტონი: ძალიან მეგობრული