На данном этапе развития человечество не представляет жизни без ядерной энергетики, ведь ядерная энергия используется в каждой стране, во многих сферах и является, без преувеличения, одним из самых важных ресурсов. Несмотря на функционирование многих ТЭС и ГЭС, АЭС, использующие преимущественно ядерную энергию, во многом опережают по своим критериям большинство известных способов добычи энергии. Но при всём при этом, многие люди не знают создателя первого ядерного реактора.
Юношество и молодые годы Ферми
Родился герой нашей истории в Риме 29 сентября 1901 года в простой итальянской семье. В его семье было ещё двое детей, кроме Энрико: старшая сестра и старший брат Джулио, с которым они были очень дружны. Мальчики с детства проводили физические опыты и конструировали электромоторы. К сожалению, в 1915 году Джулио скончался из-за неудачной сложной медицинской операции. После этого характер Ферми сильно изменился: мальчик стал более замкнутым, тратил всё свободное время на чтение книг по физике и математике. Это вскоре было замечено его отцом, который вовремя смог помочь сыну развить интерес к точным наукам, подбирая ему научную литературу. Юноша успешно прошёл экзамены в Высшую Нормальную Школу, находившуюся в Пизе и спустя 4 года, получив отличное образование, с успехом её окончил, после чего в Пизанском университете получил степень за изучение рентгеновских лучей.
Ферми был на стажировке во многих университетах, у многих талантливых учёных, тем самым нарабатывая большой опыт. В 1925 году он начинает преподавать в Римском университете и в этом же году открывает частицы с полуцелым спином, которые позже были названы фермионами. Буквально в следующем году ферми был поставлен профессором Римского университета.
«Римский» период жизни Энрико Ферми
Стоит отметить, что данный период его жизни был наиболее плодотворным. Например, в 1929-1930 года молодой профессор разработал основные правила квантования электромагнитного поля, чем внёс весьма значимый вклад в развитие квантовой электродинамики. Удивительно, но уже в 27 лет он становится членом знаменитой Королевской Академии Наук Италии. Примерно с 1932 года Энрико начинает работать в сфере ядерной физики и, уже через два года, создаёт начальную количественную теорию бета-распада, которая в последствии, хоть и оказалась отчасти ошибочной, но положила основу теории слабых взаимодействий элементарных частиц.
Несомненно, Энpико Ферми обогатил данную сферу науки, поэтому совершенно не странно, что большое число понятий в этом разделе физики носит его имя, например, существует константа Ферми, правило отбора Ферми и химический элемент «Фермий». В 1928 году Энрико Ферми женился на еврейке Лауре Капон, и у счастливых мужа и жены родилось двое детей Нелла и Джулио. Как и многие ученые того времени он был членом фашистской партии.
Получение нобелевской премии и переезд в США
Научные достижения одарённого учёного поражали многих научных деятелей, и в 1938 году Ферми был отмечен Нобелевской премией за работы по получению радиоактивных элементов. Данные труды не только были высоко отмечены многими учёными, но и фактически положили начало современной науке – нейтронной физике. Для получения премии семья Энрико поехала в Стокгольм, а после они решили не возвращаться в Италию, из-за ужесточения положения евреев в стране и поехали в Соединённые Штаты Америки, где Ферми поступило сразу 5 предложений занять профессорские должности в разных университетах.
Успешная карьера ждала физика в Америке. Учёный ответил на приглашение Колумбийского Университета, находившегося в Нью–Йорке. Таким образом Энрико Ферми и вся его семья эмигрировали в США, приняв Американское гражданство в 1944 году. Именно этот период жизни великого учёного ознаменован научными достижениями в области ядерных реакций, так как именно в Америке Ферми создал ядерный реактор.
Создание ядерного реактора
Ферми высказал идею о том, что при делении уранового ядра число образовавшихся нейтронов может быть больше числа поглощённых, а как следствие, это может привести к цепной реакции. Изучение дало результат, хоть он и был довольно неопределённым. После работы с урановым ядром Энрико перешёл к работе в другой системе – Ураново-графитной. Летом 1941 года началась череда испытаний, в общей сложности около тридцати, и к лету 1942 года была определена величина размножения нейтронов.
Данная величина оказалась больше единицы, что свидетельствовало о положительном результате, наличии цепной реакции. Это означало, что в довольно большой графитно-урановой решётке можно получить качественную цепную реакцию, а это, в свою очередь, ознаменовало начало проектирования ядерного реактора. Обработанные данные были направлены для создания реактора, строительство которого началось в Чикаго и было закончено 2 декабря 1942. Данный реактор продемонстрировал самоподдерживающуюся цепную реакцию. Труды лаборатории были инициированы правительством в военных целях. Так был создан первый в мире ядерный реактор.
