Enrico Fermi: biografía, inventos y contribuciones

Enrico Fermi

A unas 40 millas al suroeste de la ciudad de Chicago, encontrará numerosos lugares para visitar. Está la encantadora ciudad de Ginebra, la ciudad de Naperville, reconocida a nivel nacional, y un laboratorio de física de partículas de 6,800 acres, el segundo más grande del mundo, donde se estudian los componentes más pequeños de materia, energía, espacio y tiempo.

Esta instalación se llama ‘Fermilab’, en honor a Enrico Fermi, un pionero en la fisión nuclear y la creación de la bomba atómica.

Aprendamos un poco más sobre su vida y el impacto que tuvo en el campo de la Física Nuclear.

Enrico Fermi

Biografía

Enrico Fermi nació en Roma en 1901, el menor de tres hermanos. Su amor por la física comenzó a los 14 años cuando se sumergió en el estudio de la física cuántica, un campo bastante nuevo en ese momento. Continuó estudiando física por su cuenta, lo que lo ayudó a obtener una beca en 1918 para la Scuola Normale Superiore en Pisa, una universidad para estudiantes talentosos. La escuela quedó tan impresionada que pronto lo colocaron, no como estudiante de primer año, sino como estudiante de doctorado. Se graduó con su doctorado en física solo cuatro años después, en 1922.

Después de pasar cuatro años estudiando y trabajando en Alemania, y luego en la Universidad de Florencia, regresó a su ciudad natal de Roma en 1926. Mientras estuvo allí, no solo consiguió un trabajo como profesor de física en la Universidad de Roma, También conoció y se casó con su esposa Laura Capone en 1928 y tuvo dos hijos.

Uno de los aspectos más destacados de la vida de Fermi llegó en 1938, cuando ganó el Premio Nobel de Física por su descubrimiento de nuevos elementos radiactivos a través de la fisión nuclear (la división del átomo). Este premio le permitió a él y a su familia escapar del creciente fascismo en Italia y emigrar a Estados Unidos en 1939.

Después de llegar a los Estados Unidos, Fermi se convirtió en profesor de física en la Universidad de Columbia, donde continuó su trabajo sobre la fisión nuclear. Fermi y su familia llamaron hogar a Estados Unidos después de convertirse en ciudadanos estadounidenses en 1944.

Fermi pasó la última parte de su vida en el Medio Oeste, viviendo y trabajando principalmente en Chicago. Mientras estuvo allí, se convirtió en uno de los líderes de The Manhattan Project , el proyecto dedicado a la creación de la bomba atómica y, a través de sus descubrimientos, se convirtió en el jugador más importante en el desarrollo de esta arma para los EE. UU.

En sus últimos años, continuó su trabajo como profesor de física en la Universidad de Chicago, a partir de 1946. Mantuvo este puesto hasta que falleció debido a una enfermedad en 1954.

Inventos

¿Su electricidad proviene de la energía nuclear? Si es así, tienes que agradecerle a Enrico Fermi. En 1942, él y un equipo de científicos construyeron el primer reactor nuclear , famoso llamado Chicago Pile-1, para producir la primera reacción controlada y autosuficiente. Actualmente, sus reactores se utilizan en plantas de energía nuclear de todo el mundo, proporcionando energía a millones.

Boceto artístico del primer reactor nuclear: el Chicago Pile-1

Los inventos posteriores de Fermi fueron todos cambios y mejoras en los reactores y su funcionamiento. Algunos de estos se enumeran a continuación:

• Los materiales que componen los reactores deben probarse para determinar si pueden resistir la reacción nuclear. Por lo tanto, Fermi inventó una forma de probar las propiedades nucleares de los materiales que se utilizan en los reactores nucleares.
• Si quisiera construir un reactor nuclear, probablemente querría saber cómo usarlo. No se preocupe porque en 1957, Fermi recibió una patente póstuma por su invención del método de operar un reactor .
• Debido a los peligros de la radiación durante los reactores nucleares, Fermi ideó un escudo, llamado Escudo del Reactor Neutrónico para proteger a quienes trabajan alrededor de los reactores.

Contribuciones

Como científico, Enrico Fermi tuvo una de las contribuciones más significativas de la historia. No solo tuvo un impacto en la energía nuclear y la física, sino que su trabajo también culminó con la creación de una de las armas militares más poderosas de la historia, la bomba atómica.

Así como Roma no se construyó en un día, la bomba atómica tampoco se construyó en uno. En los años previos a su creación, la investigación, los descubrimientos y las contribuciones continuas de Fermi allanaron el camino para que él creara lo único que llevaría al mundo a la era nuclear.

Estadísticas de Fermi

Una de las primeras contribuciones de Fermi a la física se produjo en 1926. Hasta ese momento, el comportamiento de ciertas partículas no se entendía completamente. Pero Fermi descubrió las leyes del comportamiento, llamadas estadísticas de Fermi , que se aplican a todas las partículas que componen la materia. Estas partículas se denominaron fermiones e incluyen electrones, protones y neutrones. El descubrimiento de las estadísticas de Fermi lo ayudó a comprender mejor las partículas y lo llevó a otras contribuciones y descubrimientos.

Decaimiento Beta

A medida que los núcleos radiactivos se desintegran, emiten partículas beta de alta energía. Los científicos sabían que se emitían electrones, protones y neutrones; sin embargo, aún tenían que observar la emisión de otras partículas. Todo esto cambió en 1934, cuando Enrico Fermi se convirtió en el primero en observar la emisión de partículas diminutas sin carga, a las que llamó neutrinos . Esta emisión se conoció como desintegración beta , que sigue siendo una base para el estudio y la comprensión de la física nuclear.

Nuevos elementos radiactivos

Mientras Fermi continuaba experimentando con varias partículas, decidió bombardear los elementos de la tabla periódica con neutrones. Cuando llegó al uranio, descubrió que el átomo de uranio se dividió, lo que creó nuevos elementos radiactivos que luego se agregaron a la tabla periódica. Este es el descubrimiento que le valió el Premio Nobel en 1938.

Enrico Fermi recibiendo el premio Nobel

La bomba atómica

Esta división del átomo de uranio sentó las bases de lo que se convertiría en la mayor arma militar conocida por la humanidad. En 1942, en un laboratorio debajo del estadio de fútbol de la Universidad de Chicago, Fermi y su equipo utilizaron el Chicago Pile-1 para crear la primera reacción nuclear en cadena . Esto eventualmente lo llevó a su creación y primera prueba de la bomba atómica en Nuevo México en 1945.

Resumen de la lección

Nacido en Roma en 1901, Enrico Fermi inicialmente comenzó su educación en física a través del autoaprendizaje y fue aceptado como estudiante de doctorado en una universidad para estudiantes superdotados en Pisa. Mientras trabajaba como profesor de física en Roma, comenzó a experimentar con la fisión nuclear, lo que le valió el Premio Nobel en 1938.

Posteriormente, él y su familia se mudaron a los Estados Unidos, donde continuó su trabajo sobre reacciones nucleares. Creó el primer reactor nuclear en Chicago en 1942 y, como líder del Proyecto Manhattan , fue fundamental en la creación de la bomba atómica en 1945. Además de sus mayores logros, Fermi descubrió nuevos elementos radiactivos , descubrió la desintegración beta y creó leyes que rigen el comportamiento de las partículas conocidas como fermiones .