Uvumbuzi wa kinu cha nyuklia ulikuwa mojawapo ya nyakati za karne ya 20. Alfajiri ya enzi ya atomiki inaweza kuwa ilianza kwa kulipuliwa kwa silaha ya kwanza ya nyuklia, lakini mbegu za wakati huo na mabadiliko makubwa ya kijamii na kisiasa yaliyofuata yalishonwa miaka mingi kabla na wanasayansi kama Enrico Fermi.

Kwa hakika, Fermi, mwanafizikia wa Kiitaliano wakati huo akifanya kazi Marekani kama mhusika mkuu katika Mradi wa Manhattan, alipata mafanikio yake muhimu mwaka wa 1942, na kutoa mwitikio wa kwanza wa msururu wa nyuklia uliotengenezwa na mwanadamu kwenye mahakama ya boga katika Chuo Kikuu cha Chicago. Kitendo cha Fermi kilikuwa jaribio muhimu lililowezesha maendeleo ya Mradi wa Manhattan, na kusababisha Jaribio la Utatu (mlipuko wa kwanza wa silaha ya nyuklia huko New Mexico) miaka mitatu baadaye na, bila shaka, milipuko iliyofuata ya Hiroshima na Nagasaki ambayo ilimaliza Ulimwengu. Vita vya Pili.

Mtoto mchanga

Alizaliwa huko Roma mwaka wa 1901, shauku ya Enrico Fermi katika fizikia na hisabati iliamshwa katika ujana wake wa mapema alipopata tome ya zamani ya kurasa 900 iliyowasilisha hisabati, mechanics ya kitamaduni, unajimu, macho na acoustics kama zilivyoeleweka wakati wa kuchapishwa kwake 1840. Shauku hii kubwa iligunduliwa na rafiki wa baba yake, Adolfo Amidei, ambaye alijuakutosha kuhusu sayansi kutambua kipaji cha kijana mdogo. Amidei alimweleza Fermi kama "mtu hodari, angalau kuhusiana na jiometri" na akajitwika jukumu la kukuza akili ya Fermi, akitoa ushauri na vitabu vingi.

Kijana Enrico Fermi mwaka wa 1917

Matarajio ya Amidei yalitekelezwa haraka. Fermi alihitimu kutoka shule ya upili mnamo Julai 1918, baada ya kuruka mwaka wa tatu kabisa, na akashinda ushirika wa Scuola Normale Superiore wa Pisa. Baada ya kupokea laurea yake (shahada ya udaktari) katika umri mdogo usio wa kawaida wa 20, Fermi alianza kazi mbaya ya kitaaluma. Mnamo 1926 aligundua sheria za takwimu (leo zinajulikana kama 'takwimu za Fermi') zinazosimamia chembe chini ya kanuni ya kutengwa ya Pauli (sasa inajulikana kama Fermions). Mwaka mmoja baadaye alichaguliwa kuwa Profesa wa Fizikia ya Kinadharia katika Chuo Kikuu cha Roma.

Mwisho wa utumishi wake huko Roma, utafiti wake wa msingi wa kiini cha atomiki ulikuwa umezaa mafanikio kadhaa muhimu, si haba. pendekezo lake la 1934 kwamba nyutroni (ambazo ziligunduliwa na James Chadwick miaka miwili mapema) zingeweza kutumika kupasua atomi. Mnamo 1938, Fermi, ambaye bado ana umri wa miaka 37, alipokea Tuzo la Nobel katika Fizikia kwa "maonyesho yake ya uwepo wa vitu vipya vya mionzi vinavyotengenezwa na mionzi ya nyutroni, na kwa ugunduzi wake unaohusiana waathari za nyuklia zinazoletwa na nyutroni polepole”.

Kutoroka kutoka Italia ya kifashisti

Kupokea Tuzo ya Nobel ni wakati muhimu sana katika maisha ya mtu yeyote, lakini kulikuja kuwa na umuhimu wa ziada katika hadithi ya Enrico. Fermi. Alipotunukiwa tuzo hiyo mwaka wa 1938, karibu na Vita vya Pili vya Dunia, utawala wa Benito Mussolini uliweka vikwazo vya usafiri kwa Waitalia ambao kazi yao ilionekana kuwa muhimu kwa usalama wa taifa. Lakini sifa ya Fermi ilikuwa muhimu kiasi kwamba alipewa ruhusa ya kutembelea Uswidi kupokea tuzo yake. iliyoanzishwa mwaka huo. Sababu moja ni kwamba Laura, mke wa Fermi, alikuwa Myahudi na inaelekea alikabili mnyanyaso. Alipopewa nafasi ya kusafiri hadi Uswidi, alimchukua Laura na watoto wao wawili pamoja naye. Hawakurejea tena.

Benito Mussolini, kiongozi wa Ufalme wa Kifashisti wa Italia

Mkopo wa Picha: Unknown author, Public domain, kupitia Wikimedia Commons

Baada ya kupokea Tuzo yake ya Nobel huko Stockholm, Uswidi, Fermi na familia yake walisafiri hadi New York ambapo mara moja alipewa nafasi katika vyuo vikuu vitano. Alikubali jukumu huko Columbia na kuendelea na masomo yake ya neutroni. Lakini ilikuwa wakati wa shughuli nyingi kwa mtu yeyote anayefanya kazi katika fizikia ya atomiki. Kwa kuwa hakuwa na wakati wa kutulia katika maisha yake mapya, kazi ya Fermi ilitikiswa na habari kutoka Ujerumani. Mapema1939 Otto Hahn na Fritz Strassmann waligundua kipengele cha bariamu baada ya kulipua uranium kwa neutroni, matokeo ambayo yaliashiria uwezekano wa mgawanyiko wa nyuklia.

Kwa kiasi fulani, ugunduzi huo ulimwaibisha Fermi, ambaye alikuwa amepuuza uwezekano wa kutengana kwa miaka mitatu. mapema, lakini alitambua haraka umuhimu wa kutafuta na athari zake kubwa. Akichochewa na uwezekano wa utambuzi wa athari ya mnyororo wa nyuklia unaodhibitiwa alianza kazi ya mfululizo wa majaribio ambayo yangesababisha kuundwa kwa kinu cha kwanza cha nyuklia.

Fermi pia alikuwa mwepesi kutambua uwezekano wa matumizi ya kijeshi ya Mjerumani huyo. ugunduzi wa wanakemia na alionyesha wasiwasi wake katika hotuba katika Idara ya Navy tarehe 18 Machi 1939. Miezi michache baadaye alitia saini barua (pamoja na Albert Einstein, Edward Teller na Eugene Wigner) iliyoandikwa na mwanafizikia Leo Szilard na kuandikiwa Rais Franklin D. Roosevelt. Barua hiyo ilionya kwamba Ujerumani inaweza kutengeneza mabomu ya atomiki na ikapendekeza kwamba Marekani inapaswa kuanzisha mpango wake wa nyuklia.

Msanifu wa zama za nyuklia

Mnamo Februari 1940, Jeshi la Wanamaji la Marekani lilitunuku Chuo Kikuu cha Columbia dola 6,000 za ufadhili, ambazo nyingi kati ya hizo Fermi na Szilard walitumia kununua grafiti kwa ajili ya ujenzi wa kinu ambacho walitarajia kingeweza kuthibitisha kazi ya Hahn na Strassmann.

Ernest O. Lawrence, Fermi (katikati), na IsidorIsaac Rabi

Mkopo wa Picha: Hifadhi ya Kumbukumbu ya Kitaifa katika Hifadhi ya Chuo, Kikoa cha Umma, kupitia Wikimedia Commons

Majaribio ya miaka miwili yalifuata, na kusababisha gharama kubwa zaidi ya $6,000 na kuhusisha ujenzi wa 'atomiki nyingi. piles', lakini haikuwa hadi kuundwa kwa Chicago Pile-1 huko Stagg Field, uwanja wa kandanda wa Marekani ambao haukutumika kwa kiasi kikubwa nje kidogo ya Chicago, ndipo Fermi hatimaye alipata athari ya msururu wa nyuklia.

Fermi na timu yake ilitulia kwenye eneo hilo - nafasi chini ya viwanja vya Stagg Field ambayo ilitumika mara kwa mara kama uwanja wa mpira wa maboga na mpira wa mikono - kwa sababu, tofauti na mali nyingi zinazomilikiwa na chuo kikuu, ilikuwa viungani mwa Chicago. Walikuwa na nia ya kuepuka hatari ya kujenga kinu cha kufanya kazi katika eneo lenye watu wengi.

Fermi ilisimamia ujenzi wa kinu kilichojumuisha uranium na oksidi ya urani katika kimiani ya ujazo iliyopachikwa kwenye grafiti. Jengo hili liliwekwa ndani ya puto yenye umbo la mchemraba wa futi 25 ili hewa ndani iweze kubadilishwa na dioksidi kaboni. Kwa kuzingatia ukubwa wa mradi huo ilikuwa ni kazi ya ujenzi ya muda iliyofanywa kwa usaidizi wa wanafunzi 30 walioacha shule ambao walikuwa na nia ya kupata pesa kabla ya kuandikishwa jeshini.

Wakati muhimu ulifika tarehe 2 Desemba. 1942. Asubuhi hiyo jaribio liliendelea kama kawaida - vijiti vya kudhibiti viliondolewa kutoka kwa rundo moja kwa mojamoja, ikitoa matokeo ya kutia moyo kutoka kwa kaunta ya Geiger… Hadi kesi zilipositishwa ghafla. Fimbo ya kidhibiti kiotomatiki ilikuwa imejiingiza tena kutokana na kiwango cha safari yake kuwekwa chini sana. Katika kilele cha mafanikio ya kihistoria, Fermi aliamua kuitisha mapumziko ya chakula cha mchana.

Jaribio lilianza tena baada ya chakula cha mchana na maendeleo ya asubuhi yenye matumaini yalithibitishwa hivi karibuni; Reactor ya Fermi ilipata umuhimu na historia ilibadilishwa milele. Timu ilifungua chupa ya Chianti na kuonja mafanikio yao kwa kutumia vikombe vya karatasi.

Kiongozi maalum wa mradi Arthur Compton alirekodiwa akimjulisha James B. Conant, mwenyekiti wa Kamati ya Kitaifa ya Utafiti wa Ulinzi:

Compton: Navigator wa Italia ametua katika Ulimwengu Mpya.

Conant: Wenyeji walikuwaje?

Compton: Rafiki sana