Fermi, Enrico (Roma 1901 - Chicago 1954)

Materie:	Riassunto
Categoria:	Tecnica
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Enrico Fermi
1 introduzione
Fermi, Enrico (Roma 1901 - Chicago 1954), fisico italiano naturalizzato statunitense. Laureatosi nel 1922 presso la Scuola Normale di Pisa con una tesi sulla diffrazione dei raggi X nei cristalli, approfondì gli studi a Gottinga, presso l’Istituto di Max Born, e a Leida, sotto la guida di Paul Ehrenfest. Al suo ritorno in Italia, nel 1924 fu nominato professore incaricato di fisica matematica a Firenze. Qui produsse il suo primo importante contributo scientifico, la statistica quantistica valida per le particelle a spin semintero, oggi nota come statistica di Fermi-Dirac, in onore suo e del fisico britannico Paul Dirac, che in quello stesso periodo la stava sviluppando indipendentemente.

Enrico Fermi Enrico Fermi è da considerarsi uno dei padri della fisica nucleare. I suoi studi sulla radioattività indotta gli valsero il premio Nobel nel 1938. In seguito ottenne la prima reazione controllata di fissione nucleare a catena, che segnò l'inizio dello sfruttamento dell'energia nucleare per scopi civili, e partecipò al progetto Manhattan per la realizzazione della bomba atomica. Sia in Italia che negli Stati Uniti incoraggiò il lavoro di molti giovani ingegni, che si rivelarono poi tra i più grandi fisici del secolo.Culver Pictures
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Decadimento beta
Il decadimento beta può avvenire in due forme distinte. A sinistra è rappresentato il decadimento beta meno: un neutrone si trasforma in un protone, un elettrone (particella beta meno) e un antineutrino. Nel decadimento beta più (a destra), un protone decade in un neutrone, un positrone (particella beta più) e un neutrino. Dunque, un nucleo che decade beta acquista o perde un protone, trasformandosi in un elemento adiacente della tavola periodica.

2 IL PERIODO ROMANO E L’ISTITUTO DI VIA PANISPERNA
Fermi e "i ragazzi di via Panisperna"
Tra il 1926 e il 1938, presso l'Istituto di Fisica di via Panisperna a Roma, Enrico Fermi diede vita a uno dei più fecondi e geniali gruppi di ricerca dell'epoca. Ne fecero parte Franco Rasetti, compagno di studi di Fermi presso l'Università di Pisa; Emilio Segré, futuro scopritore dell'antiprotone; Edoardo Amaldi, successivamente ai vertici dell'INFN, del CERN e dell'Accademia dei Lincei; Bruno Pontecorvo, il più giovane del gruppo; il fisico teorico Ettore Majorana; il chimico e fisico Oscar D'Agostino. "I ragazzi di via Panisperna" si occuparono dapprima di spettroscopia e poi di fisica del nucleo, giungendo a importanti risultati nell'uso dei neutroni lenti per la produzione di reazioni nucleari a catena. Il gruppo si disperse a partire dal 1935, con il trasferimento di Rasetti e poi, uno a uno, di tutti gli altri scienziati, chiamati a mettere il proprio ingegno al servizio dei più prestigiosi istituti d'Europa e d'America. Nella foto, da sinistra a destra: Oscar D'Agostino, Emilio Segré, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti ed Enrico Fermi.Per concessione di Archivio Amaldi, Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma La Sapienza.

Nel 1927 gli fu assegnata la cattedra di fisica teorica all’Università di Roma, la prima cattedra di questo insegnamento mai istituita in Italia. A conferirgli il prestigioso incarico fu Orso Mario Corbino, fisico italiano già ministro della Pubblica Istruzione e, all’epoca, senatore, che anni prima aveva avuto occasione di intuire le doti scientifiche e didattiche di Fermi. Negli anni trascorsi all’Università di Roma, Fermi si circondò di un gruppo di promettenti allievi, destinati a diventare tra i più insigni fisici italiani del Novecento; con la loro collaborazione compì studi nei campi della spettroscopia, dell’elettrodinamica e della fisica del nucleo. Del gruppo, passato alla storia come “i ragazzi di via Panisperna”, fecero parte Franco Rasetti, conosciuto a Firenze durante gli anni dell’università, Emilio Segré, Edoardo Amaldi, il chimico Oscar D’Agostino, Bruno Pontecorvo ed Ettore Majorana.
Congresso di fisica nucleare a Roma
Negli anni Trenta, intorno alle figure di Orso Mario Corbino ed Enrico Fermi, si sviluppò a Roma un Istituto di fisica estremamente attivo e produttivo, a cui diedero lustro con il loro ingegno i "Ragazzi di via Panisperna". Nel 1931, a conferma del ruolo di spicco dell'Istituto nel quadro della ricerca scientifica dell'epoca, si tenne a Roma un importante Congresso internazionale di fisica nucleare. Tra gli scienziati di fama mondiale che vi parteciparono vi furono Marie Curie (in prima fila), Niels Bohr (in prima fila, col cappotto sul braccio), Arthur Compton (dietro a Marie Curie), Arnold Sommerfeld (a destra, con la sigaretta) e Werner Eisenberg.Per concessione di Archivio Amaldi, Dipartimento di Fisica, Universita’ La Sapienza, Roma

Nel 1934 Fermi pubblicò la teoria del decadimento beta, con la quale fornì una conferma all'ipotesi di Wolfgang Pauli sull'esistenza del neutrino. Nello stesso periodo si dedicò a studi di radioattività artificiale, da poco scoperta da Frédéric e Irène Joliot-Curie; in questo modo determinò il ruolo essenziale dei neutroni nell’induzione delle reazioni nucleari, e in particolare dei neutroni lenti (di bassa energia). Per questo importante risultato, nel 1938 fu insignito del premio Nobel per la fisica.
3 IL TRASFERIMENTO NEGLI STATI UNITI E LA PILA ATOMICA
Prima reazione a catena
La prima reazione a catena controllata di fissione nucleare fu ottenuta da Enrico Fermi il 2 dicembre 1942 in un laboratorio ricavato nella palestra dell'Università di Chicago. La pila atomica messa in attività per la prima volta in quell'occasione fu la progenitrice degli odierni reattori nucleari.Corbis/Argonne National Laboratory

Fermi approfittò della cerimonia di consegna del premio Nobel a Stoccolma per abbandonare l’Italia e trasferirsi definitivamente con la famiglia negli Stati Uniti, dove gli era stata offerta una prestigiosa cattedra alla Columbia University. Le leggi razziali da poco promulgate dal regime fascista, infatti, minacciavano la moglie Laura Capon, di origini ebraiche.
APPROFONDIMENTO
Fermi e la pila atomica
Enrico Fermi dà per la prima volta la dimostrazione ufficiale del funzionamento della pila atomica in presenza del rappresentante dell'industria che dovrà curarne la produzione. Premio Nobel per la fisica nel 1938, Fermi abbandonò l'Italia in seguito alle leggi razziali (che lo coinvolgevano in quanto sposato con una ebrea) e rimase negli Stati Uniti anche dopo la fine della guerra, mantenendo all'università di Chicago la cattedra di fisica e la direzione dell'Istituto di studi nucleari.
vedi approfondimento
Nel 1941 Fermi aderì al progetto di ricerca diretto da Arthur Compton per la realizzazione di reazioni di fissione nucleare a catena controllate da neutroni. L’idea, finalizzata ad applicazioni belliche, era scaturita dalla recente scoperta (1939) da parte dei fisici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassman della fissione nucleare. Fu l’anno dopo, il 2 dicembre 1942, che Fermi riuscì nell’intento, ottenendo la prima reazione di fissione nucleare controllata, in un laboratorio ricavato dalla palestra dell’Università di Chicago. Fermi aveva così creato la prima pila atomica, il primo passo decisivo in direzione della realizzazione della bomba atomica.
Nel 1944 si trasferì a Los Alamos, nel New Mexico, dove, sotto la guida di Robert Oppenheimer, si stavano svolgendo ricerche scientifiche nell’ambito del Progetto Manhattan, istituito dal governo statunitense per realizzare la bomba atomica prima dei tedeschi. Il successo del progetto avrebbe portato all’esplosione degli ordigni di Hiroshima e Nagasaki.
Negli anni che seguirono, in qualità di membro del comitato scientifico della Commissione per l’Energia Atomica (Atomic Energy Commission), Fermi avrebbe avuto modo di assumere una posizione pacifista, schierandosi “per motivi etici” contro il progetto di realizzazione della bomba a idrogeno, o bomba a fusione (vedi Armi nucleari).
4 GLI ANNI DOPO LA GUERRA
Settimana Incom: Omaggio a Enrico Fermi
Il cinegiornale della Settimana Incom dell'Istituto Luce annuncia la morte di Enrico Fermi, avvenuta a Chicago nel 1954. Il documentario ripercorre le tappe principali della vita e dell'attività scientifica del grande fisico romano: le ricerche sull'azione dei neutroni lenti nelle reazioni nucleari, il premio Nobel, la fuga negli Stati Uniti, la realizzazione della prima pila atomica e gli studi sui raggi cosmici. Grande risalto è dato alle applicazioni mediche delle scoperte nucleari di Fermi, come per riscattarne la dignità dopo il loro impiego nella costruzione delle bombe di Hiroshima e Nagasaki.ISTITUTO LUCE http://www.luce.it Tutti i diritti riservati.
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Nel 1946 Fermi divenne professore di fisica e direttore del nuovo Institute of Nuclear Studies dell'Università di Chicago. Come era avvenuto nel periodo romano, anche a qui seppe animare una scuola di fisica di grande richiamo per studenti provenienti da tutto il mondo. Nel campo della ricerca, si dedicò allo studio dei raggi cosmici, a esperimenti di interazione tra pioni e nucleoni e all’applicazione di pionieristici metodi di calcolo per la simulazione degli esperimenti. La sua carriera fu interrotta dalla morte prematura per cancro.
Nel corso della sua vita Fermi ha prodotto numerose opere e pubblicazioni, sia di carattere teorico che sperimentale; tra le più importanti, Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico (1935), sulla statistica successivamente chiamata di Fermi-Dirac; Tentativo di una teoria dei raggi beta (1933), Elementary Particles (1951). Oggi, innumerevoli premi e istituzioni onorano la memoria di Fermi e ne riconoscono i meriti scientifici; tra tutti, l'Enrico Fermi Award viene assegnato ogni anno alla personalità che maggiormente si sia distinta per lo sviluppo, l'impiego pacifico e il controllo dell’energia nucleare.