Penemuan réaktor nuklir mangrupikeun salah sahiji momen anu penting dina abad ka-20. Subuh jaman atom mungkin geus diantar ku detonasi pakarang nuklir munggaran, tapi bibit pikeun momen éta sarta parobahan sosial-politik badag nu dituturkeun éta dijahit taun saméméh ku élmuwan kawas Enrico Fermi.

Saleresna, Fermi, fisikawan Italia harita damel di Amerika salaku tokoh konci dina Proyek Manhattan, ngadamel terobosan pentingna dina taun 1942, ngahasilkeun réaksi ranté nuklir buatan manusa munggaran di lapangan squash di Universitas Chicago. Reaktor Fermi mangrupikeun tés krusial anu ngamungkinkeun kamajuan Proyék Manhattan, ngarah kana Trinity Test (detonasi munggaran senjata nuklir di New Mexico) tilu taun saatosna sareng, tangtosna, bom anu salajengna di Hiroshima sareng Nagasaki anu réngsé Dunya. Perang Kadua.

Pamuda prodigy

Lahir di Roma taun 1901, minat Enrico Fermi kana fisika jeung matématika dihudangkeun dina awal rumaja nalika manéhna manggihan buku buku heubeul 900-halaman nu ngagambarkeun matematika, mékanika klasik, astronomi, optik jeung akustik sakumaha anu dipikaharti dina waktu publikasi 1840 na. Daya tarik anu ngembang ieu diperhatikeun ku babaturan bapana, Adolfo Amidei, anu terang.cukup ngeunaan elmu pikeun mikawanoh brilliance budak ngora urang. Amidei ngadadarkeun Fermi salaku "a prodigy, sahenteuna dina hal géométri" sarta nyandak eta kana dirina pikeun ngokolakeun intelek Fermi, nawarkeun mentorship sarta loba buku.

Enrico Fermi ngora taun 1917

Kredit Gambar: G. Cerri, domain publik, via Wikimedia Commons

Harepan Amidei gancang kawujud. Fermi lulus ti SMA dina Juli 1918, sanggeus skipped taun katilu sagemblengna, sarta meunang ukhuwah ti Scuola Normale Superiore of Pisa. Sanggeus narima laurea na (gelar dokter) dina umur unusually ngora 20, Fermi embarked kana karir akademik formidable. Dina 1926 anjeunna manggihan hukum statistik (kiwari katelah 'Fermi statistics') ngatur partikel tunduk kana prinsip pangaluaran Pauli (ayeuna katelah Fermions). Sataun ti harita manéhna kapilih jadi Profesor Fisika Téoritis di Universitas Roma.

Nepi ka tungtun taun kalungguhanana di Roma, studi terobosan-na ngeunaan inti atom geus ngahasilkeun sajumlah terobosan penting, teu saeutik. na 1934 proposal yén neutron (anu kapanggih ku James Chadwick dua taun saméméhna) bisa dipaké pikeun pamisah atom. Dina 1938, Fermi, masih ngan 37, narima Hadiah Nobel dina Fisika pikeun na "demonstrasi ayana unsur radioaktif anyar dihasilkeun ku iradiasi neutron, sarta pikeun kapanggihna patali na.réaksi nuklir disababkeun ku neutron laun".

Kabur ti Italia fasis

Narima Hadiah Nobel mangrupa momen cukup momentous dina kahirupan saha, tapi datang ka boga significance tambahan dina carita Enrico Fermi. Nalika anjeunna dilélér hadiah dina 1938, dina puncak Perang Dunya Kadua, rezim Benito Mussolini ngabatesan perjalanan pikeun urang Itali anu padamelanna dianggap penting pikeun kaamanan nasional. Tapi panghargaan Fermi cukup penting sahingga manéhna dibéré idin pikeun nganjang ka Swédia pikeun nampa hadiahna.

Geus jadi anggota Partéy Fasis, Fermi geus jadi kuciwa dina taun 1938 sarta manéhna kritikus vokal ngeunaan réformasi ras. diwanohkeun taun éta. Pikeun hiji hal, pamajikan Fermi, Laura, urang Yahudi jeung kamungkinan nyanghareupan kasusah. Dibéré kasempetan pikeun indit ka Swédia, manéhna nyokot Laura jeung dua barudak maranéhanana jeung manéhna. Aranjeunna henteu kantos uih deui.

Benito Mussolini, pamimpin Karajaan Italia anu fasis

Kredit Gambar: Pangarang teu dikenal, Domain publik, via Wikimedia Commons

Geus narima Hadiah Nobel na di Stockholm, Swédia, Fermi jeung kulawargana journeyed ka New York dimana anjeunna langsung ditawaran posisi di lima universitas. Anjeunna nampi peran di Columbia sareng neraskeun diajar neutron. Tapi éta mangrupikeun waktos anu sibuk pikeun saha waé anu damel di fisika atom. Sanggeus bieu boga waktu pikeun mapan kana kahirupan anyarna, karya Fermi ieu goyang ku warta ti Jerman. Dina awal1939 Otto Hahn jeung Fritz Strassmann ngadeteksi unsur barium sanggeus ngabom uranium jeung neutron, hasil nu nandaan kamungkinan fisi nuklir.

Sababaraha wae, pamanggihan ieu ngerakeun Fermi, nu geus nolak kamungkinan fisi tilu taun. saméméhna, tapi anjeunna gancang dipikawanoh pentingna Pananjung jeung implikasi badag na. Didorong ku realisasi poténsi réaksi ranté nuklir anu dikontrol, anjeunna ngamimitian ngerjakeun sauntuyan ékspérimén anu bakal ngakibatkeun nyiptakeun réaktor nuklir munggaran.

Fermi ogé gancang ngakuan poténsi aplikasi militér Jérman. kapanggihna kimiawan sarta ngungkabkeun kahariwangna dina ceramah di Departemen Angkatan Laut dina 18 Maret 1939. Sababaraha bulan ti harita anjeunna nandatanganan surat (sareng Albert Einstein, Edward Teller sareng Eugene Wigner) anu ditulis ku fisikawan Leo Szilard sareng ditujukeun ka Présidén Franklin D. Roosevelt. Surat éta ngingetkeun yén Jérman tiasa ngadamel bom atom sareng ngusulkeun yén Amérika Serikat kedah ngamimitian program nuklirna sorangan.

Arsiték jaman nuklir

Dina Pébruari 1940, Angkatan Laut AS masihan dana $6,000 ti Columbia University, anu lolobana Fermi sareng Szilard dibalanjakeun kanggo ngagaleuh grafit pikeun pangwangunan reaktor anu aranjeunna ngarepkeun tiasa pariksa karya Hahn sareng Strassmann.

Ernest O. Lawrence, Fermi (tengah), jeung IsidorIsaac Rabi

Kredit Gambar: Arsip Nasional di College Park, domain publik, via Wikimedia Commons

Dua taun percobaan lumangsung, accruing considerably leuwih ti $6.000 dina expenses jeung entailing pangwangunan sababaraha 'atom. tumpukan ', tapi teu nepi ka kreasi Chicago Pile-1 di Stagg Field, hiji lapangan maén bal Amérika sakitu legana henteu kapake di pinggiran Chicago, Fermi tungtungna ngahontal réaksi ranté nuklir.

Fermi jeung timnya netep di lokasi - spasi handapeun lapak di Stagg Lapang anu ngan aya kalana dipaké salaku pangadilan squash na handball - sabab, kawas paling sipat universitas-milik, éta di pinggiran Chicago. Maranéhna getol ngahindar tina resiko ngawangun réaktor operasional di wewengkon nu padumuk.

Fermi ngawas pangwangunan réaktor nu diwangun ku uranium jeung uranium oksida dina kisi kubik nu napel dina grafit. Konstruksi ieu dibungkus dina balon bentuk kubus 25-suku supados hawa di jerona tiasa diganti ku karbon dioksida. Mertimbangkeun gedena proyek, éta proyek konstruksi cukup makeshift dilumangsungkeun kalayan bantuan 30 putus SMA anu getol earn sababaraha duit saméméh drafted kana militér.

Momen kritis anjog dina 2 Désémber. 1942. Isuk éta ékspérimén proceeded sakumaha biasa - rod kontrol dikaluarkeun tina tumpukan hiji kuhiji, eliciting encouraging hasil ti counter Geiger... Nepi ka prosiding anu abrupted halted. Rod kontrol otomatis geus reinserted sorangan alatan tingkat lalampahan na keur diatur teuing low. Dina cusp tina narabas bersejarah, Fermi mutuskeun nelepon pikeun istirahat dahar beurang.

Percobaan diteruskeun sanggeus dahar beurang sarta kamajuan teasingly harepan isuk urang geura-giru diverifikasi; reaktor Fermi urang ngahontal criticality na sajarah ieu robah salawasna. Tim éta muka botol Chianti jeung toasted terobosan maranéhanana jeung cangkir kertas.

Pamimpin proyék husus Arthur Compton kacatet ngabéjaan James B. Conant, pupuhu Panitia Panalungtikan Pertahanan Nasional:

Compton: Navigator Italia geus badarat di Dunya Anyar.

Conant: Kumaha pribumi?

Compton: Ramah pisan