費米

　　費米，意大利：美國物理學(xué)家費米無疑是自枷利略以來最偉大的意大利科學(xué)家，是1925-1950年間世界上最富創(chuàng)造性的物理學(xué)家之一。費米由于“發(fā)現(xiàn)新的放射性物質(zhì)和發(fā)現(xiàn)慢中子的選擇能力” 而榮獲1938年諾貝爾物理學(xué)獎。 1901年9月29日，費米出生于羅馬。費米資質(zhì)聰明，心性敏捷，早年就已顯露才華，因而在1918年被獲準(zhǔn)進入比薩的師范學(xué)校，他后來在比薩大學(xué)完成學(xué)業(yè)，于1924年獲得哲學(xué)博士學(xué)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(xué)物理學(xué)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(xué)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(xué)教科書《原子物理學(xué)導(dǎo)論》作為開端，他的名聲很快就把意大利年輕物理學(xué)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(dǎo)致意大利科學(xué)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(chǎn)科學(xué)家，在理論和實驗領(lǐng)域都已作出重要貢獻(xiàn)。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(chǎn)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(zhì)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(jié)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(chǎn)生，后來在民用和軍用的核能領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的影響。然而費米的直接任務(wù)是用慢中子照射盡可能多的元素，生產(chǎn)和研究大量新創(chuàng)造的放射性同位素和其性質(zhì)。 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(dǎo)致核裂變，費米把正在產(chǎn)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(yīng)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(zhuǎn)化為一個質(zhì)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(xué)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?zhǔn)胶朔磻?yīng)。1942年他成功地在芝加哥大學(xué)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(zhì)，開始建立反應(yīng)堆。1942年12月2日下午2點20分，費米的反應(yīng)堆進入臨界狀態(tài)，支持一種自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)28分鐘，原子時代開始了。 1945年7月，當(dāng)?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(dāng)風(fēng)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(dāng)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(xué)物理學(xué)教授，一直到他因癌癥去世。物理學(xué)中用各種方式來紀(jì)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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