Ядролық реактордың өнертабысы 20-шы ғасырдың айқындаушы сәттерінің бірі болды. Атом дәуірінің таңы алғашқы ядролық қарудың жарылуымен басталған болуы мүмкін, бірақ сол сәттегі дәндер мен одан кейінгі орасан зор әлеуметтік-саяси өзгерістерді Энрико Ферми сияқты ғалымдар бірнеше жыл бұрын тіккен.

Шынында да, сол кезде Америкада Манхэттен жобасының негізгі тұлғасы ретінде жұмыс істеген итальяндық физик Ферми 1942 жылы Чикаго университетіндегі сквош алаңында алғашқы жасанды ядролық тізбекті реакцияны жасап, өзінің маңызды жаңалығын жасады. Фермидің реакторы үш жылдан кейін Троица сынауына (Нью-Мексикодағы ядролық қарудың алғашқы жарылуы) және, әрине, әлемді аяқтаған Хиросима мен Нагасакидің кейінгі жарылыстарына әкелетін Манхэттен жобасын ілгерілетуге мүмкіндік берген шешуші сынақ болды. Екінші соғыс.

Жас вундеркинд

1901 жылы Римде дүниеге келген Энрико Фермидің физика мен математикаға деген қызығушылығы жасөспірім шағында математиканы ұсынатын 900 беттік ескі томманы тапқанда оянған. классикалық механика, астрономия, оптика және акустика 1840 жылы жарияланған кездегі түсінікті. Бұл өркендеп келе жатқан қызығуды оның әкесінің досы Адольфо Амидей байқады.жас баланың тамашалығын тануға ғылым туралы жеткілікті. Амидей Фермиді «кем дегенде геометрияға қатысты вундеркинд» деп сипаттады және Фермидің ақыл-ойын дамытуды өзіне міндеттеді, тәлімгерлік пен көптеген кітаптарды ұсынады.

Жас Энрико Ферми 1917 жылы

Image Credit: G. Cerri, Қоғамдық домен, Wikimedia Commons арқылы

Амидейдің күткені тез орындалды. Ферми 1918 жылы шілдеде орта мектепті бітірді, үшінші курсты толығымен өткізіп жіберді және Пизадағы Скуола Норма Супериорының стипендиясын жеңіп алды. 20 жасында өзінің лауреаты (докторлық дәрежесі) алған Ферми үлкен академиялық мансапқа кірісті. 1926 жылы ол Паулидің алып тастау принципіне бағынатын бөлшектерді басқаратын статистикалық заңдарды (бүгінгі таңда «Ферми статистикасы» деп аталады) ашты (қазір Фермиондар деп аталады). Бір жылдан кейін ол Рим университетінің теориялық физика профессоры болып сайланды.

Римдегі қызмет мерзімінің соңына қарай оның атом ядросын жаңашыл зерттеуі бірқатар маңызды жетістіктерге қол жеткізді. оның 1934 жылғы ұсынысы нейтрондарды (оларды Джеймс Чедвик екі жыл бұрын ашқан) атомдарды бөлу үшін қолдануға болады. 1938 жылы әлі небәрі 37 жаста болған Ферми «нейтрондық сәулелену нәтижесінде пайда болатын жаңа радиоактивті элементтердің бар екендігін көрсеткені үшін және онымен байланысты ашқаны үшін физика бойынша Нобель сыйлығын алды.баяу нейтрондар тудырған ядролық реакциялар».

Фашистік Италиядан қашу

Нобель сыйлығын алу - кез келген адамның өміріндегі маңызды сәт, бірақ Энрико оқиғасында бұл ерекше мәнге ие болды. Ферми. 1938 жылы ол сыйлыққа ие болған кезде, Екінші дүниежүзілік соғыстың қарсаңында, Бенито Муссолини режимі ұлттық қауіпсіздік үшін маңызды деп саналатын итальяндықтардың саяхатын шектеді. Бірақ Фермидің мақтауы оның жүлдесін алу үшін Швецияға баруға рұқсат алуы үшін өте маңызды болды.

Фашистік партияның мүшесі болған Ферми 1938 жылы көңілінен шықты және ол нәсілдік реформаларды қатты сынады. сол жылы енгізілді. Біріншіден, Фермидің әйелі Лаура еврей болған және қудалауға ұшыраған болуы мүмкін. Швецияға бару мүмкіндігін алған ол Лаураны және олардың екі баласын өзімен бірге алып кетті. Олар ешқашан қайтып оралмады.

Бенито Муссолини, фашистік Италия Корольдігінің жетекшісі

Сурет несиесі: Белгісіз автор, Қоғамдық домен, Wikimedia Commons арқылы

Алған Стокгольмдегі (Швеция) Нобель сыйлығының лауреаты Ферми және оның отбасы Нью-Йоркке жол тартты, онда оған бірден бес университетте қызмет көрсету ұсынылды. Ол Колумбиядағы рөлді қабылдады және нейтрондарды зерттеуді жалғастырды. Бірақ бұл атом физикасында жұмыс істейтін кез келген адам үшін бос уақыт болды. Жаңа өміріне әрең қол жеткізген Фермидің жұмысы Германиядан келген жаңалықтарға толы болды. Ертеде1939 жылы Отто Хан мен Фриц Страсман уранды нейтрондармен бомбалаудан кейін барий элементін анықтады, бұл ядролық ыдырау мүмкіндігін көрсетті.

Белгілі бір дәрежеде ашылу Фермиді ұятқа қалдырды, ол үш жыл бойы бөліну мүмкіндігін жоққа шығарды. бұрын, бірақ ол табылудың маңыздылығын және оның үлкен салдарын тез түсінді. Басқарылатын тізбекті ядролық реакцияның әлеуетті жүзеге асуының арқасында ол бірінші ядролық реакторды құруға әкелетін эксперименттер сериясымен жұмыс істей бастады. химиктердің ашқан жаңалығын ашты және 1939 жылы 18 наурызда Әскери-теңіз күштері департаментінде оқыған лекциясында өзінің алаңдаушылығын білдірді. Бірнеше айдан кейін ол физик Лео Сзилард жазған хатқа (Альберт Эйнштейн, Эдвард Теллер және Евгений Вигнермен бірге) қол қойды. Президент Франклин Рузвельт. Хатта Германияның атом бомбаларын жасауы мүмкін екендігі ескертіліп, Америка Құрама Штаттарының өзінің ядролық бағдарламасын бастауы керектігі айтылған.

Ядролық дәуірдің сәулетшісі

1940 жылы ақпанда. АҚШ Әскери-теңіз күштері Колумбия университетіне 6000 доллар қаржы бөлді, оның көп бөлігін Ферми мен Сзилард Хан мен Страсманның жұмысын тексеруге үміттенген реактор құрылысы үшін графит сатып алуға жұмсады.

Эрнест О. Лоуренс, Ферми (ортаңғы) және ИсидорИсаак Раби

Сурет несиесі: Колледж саябағындағы ұлттық мұрағат, Қоғамдық игіліктер, Wikimedia Commons арқылы

Екі жылдық эксперименттер нәтижесінде 6000 доллардан астам шығындар жиналды және көптеген «атом» құрылысына әкелді. қадалар', бірақ Чикагоның шетіндегі негізінен пайдаланылмайтын американдық футбол алаңы Стагг Филдте Чикаго Пил-1 құрылғанға дейін ғана Ферми ядролық тізбекті реакцияға қол жеткізді.

Ферми және оның командасы бұл жерге қоныстанды – Стагг алаңындағы трибуналар астындағы кеңістік, ол анда-санда ғана сквош және гандбол алаңы ретінде пайдаланылды – өйткені, көптеген университеттерге тиесілі мүліктерден айырмашылығы, ол Чикагоның шетінде болды. Олар елді мекенде жұмыс істейтін реактор салу қаупінен аулақ болуға тырысты.

Ферми графитке салынған текше тордағы уран мен уран оксидінен тұратын реактордың құрылысын қадағалады. Бұл конструкция 25 футтық текше тәрізді шардың ішіне салынған, осылайша ішіндегі ауа көміртегі диоксидімен ауыстырылуы мүмкін. Жобаның ауқымдылығын ескерсек, бұл әскерге шақырылғанға дейін біраз ақша табуды көздеген орта мектепті бітіруші 30 оқушының көмегімен жүргізілген уақытша құрылыс жұмысы болды.

Қиын сәт 2 желтоқсанда келді. 1942. Сол күні таңертең тәжірибе әдеттегідей жалғасты – бақылау шыбықтар қададан бір-бірден шығарылдыбірі, Гейгер есептегішінен жігерлендіретін нәтижелер әкелді... Іс жүргізу кенет тоқтатылғанға дейін. Автоматты басқару штангасы оның қозғалу деңгейі тым төмен орнатылғандықтан, өзін қайта кіргізді. Тарихи жетістіктің шыңында Ферми түскі үзіліске шақыруды ұйғарды.

Тәжірибе түскі астан кейін қайта жалғасты және таңертеңгі күлкіге толы үмітті ілгерілеу көп ұзамай расталды; Ферми реакторы критикалық деңгейге жетті және тарих мәңгілікке өзгерді. Команда Чианти бөтелкесін ашып, қағаз шыныаяқтармен тост жасады.

Арнайы жоба жетекшісі Артур Комптон Ұлттық қорғанысты зерттеу комитетінің төрағасы Джеймс Б. Конантқа хабарлағаны жазылған:

Комптон: Итальяндық навигатор Жаңа әлемге қонды.

Конант: Жергілікті тұрғындар қалай болды?

Комптон: Өте мейірімді