費米

　　費米，意大利：美國物理學家費米無疑是自枷利略以來最偉大的意大利科學家，是1925-1950年間世界上最富創(chuàng)造性的物理學家之一。費米由于“發(fā)現(xiàn)新的放射性物質和發(fā)現(xiàn)慢中子的選擇能力” 而榮獲1938年諾貝爾物理學獎。 1901年9月29日，費米出生于羅馬。費米資質聰明，心性敏捷，早年就已顯露才華，因而在1918年被獲準進入比薩的師范學校，他后來在比薩大學完成學業(yè)，于1924年獲得哲學博士學位。他在格丁根和萊頓度過一段時間之后回到意大利，被任命為羅馬大學物理學教授，這無疑是由于他已經(jīng)發(fā)表了大約30篇重要論文而建立起來的名聲和那時意大利最杰出的物理學家、參議員柯比諾的支持。 費米以出版意大利第一本現(xiàn)代物理學教科書《原子物理學導論》作為開端，他的名聲很快就把意大利年輕物理學者中的佼佼者吸引到他的周圍。但意大利法西斯主義的囂張導致意大利科學天才的流失。到1938年，費米由于妻子是猶太人，被迫移居美國。費米在離開意大利之前，在羅馬期間就已經(jīng)是一位驚人的高產科學家，在理論和實驗領域都已作出重要貢獻。他的實驗工作出自于試圖推進約里奧-居里夫婦的成果，約里奧-居里夫婦在1 934年已經(jīng)指出，用氦核（α粒子）轟擊硼和鋁會產生人工放射性同位元素。費米想到，1932年詹姆斯-查德威克發(fā)現(xiàn)的中子也許是一種創(chuàng)造新同位素的更好工具。中子雖然比α粒子質量小，但中子不帶電，這使它能克服一個靶核的正電荷而不消耗中子的能量。 費米報告說，1934年他偶然沖動地在中子源和靶子之間插入了石蠟，放在入射中子的前面。結果使激活強度增加幾十到幾百倍。這就是費米偶然發(fā)現(xiàn)的慢中子現(xiàn)象。 慢中子的產生，后來在民用和軍用的核能領域具有深遠的影響。然而費米的直接任務是用慢中子照射盡可能多的元素，生產和研究大量新創(chuàng)造的放射性同位素和其性質。 費米和他的同事在系統(tǒng)照射各種元素的過程中，自然用慢中子轟擊過鈾。這就必然會導致核裂變，費米把正在產生的超鈾元素稱之為“ausoninum”和“hesperium”。1938年奧托-弗里施和莉澤-邁特納首先看到，在這樣的反應中，核裂變正在發(fā)生。在理論方面，費米在羅馬時的主要成就在他的β衰變理論。這是不穩(wěn)定核中的過程，在這個過程中，一個中子轉化為一個質子，并發(fā)射一個電子和一個反中微子。費米作出了一個詳盡的分析，在科學中引入一種新的力，即所謂“弱”力。 費米到了美國后，熱衷于試圖創(chuàng)造一種可以控制的鏈式核反應。1942年他成功地在芝加哥大學的運動場斯塔格廣場上建立起第一座原子堆。他和同事們用純石墨作為減速劑，減慢中子速度，以豐富的鈾作為可裂變物質，開始建立反應堆。1942年12月2日下午2點20分，費米的反應堆進入臨界狀態(tài)，支持一種自持鏈式反應28分鐘，原子時代開始了。 1945年7月，當?shù)谝活w試驗原子彈在新墨西哥州沙漠爆炸時，他也在現(xiàn)場。據(jù)說當風暴刮到他面前時，他丟下了一些紙屑，根據(jù)這些紙屑的位移，計算出原子彈相當于1萬噸三硝基甲苯炸藥 （TNT）的威力。 戰(zhàn)后，費米任芝加哥大學物理學教授，一直到他因癌癥去世。物理學中用各種方式來紀念他：第100號元素叫“鐨”；長度單位10-13cm叫費米；在芝加哥附近巴塔維亞的國立加速實驗室則叫作費米實驗室。

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