публичный образовательный интернет-портал

Энрико Ферми – меж нейтронов и нейтринов

28.11.1954
Энрико Ферми на лекции

28 ноября 1954 года скончался Энрико Ферми (1901 – 1954), итальянский физик, лауреат Нобелевской премии (1938) за пионерские работы в области физики нейтронов и открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами. Нейтроны, элементарные частицы, составляющие атомное ядро, по массе равные протонам, но не имеющие электрического заряда, были открыты в 1932 году. Ферми предположил, что нейтроны – лучшее средство для инициирования ядерных реакций. Из-за большой массы и отсутствия электрическоего заряда, нейтронам проще проникнуть в атомное ядро, сделать его нестабильным и способствовать распаду на более мелкие ядра-осколки. В 1935 году Ферми и его сотрудники обнаружили, что эффективнее всего инициируют ядерные реакции нейтроны, которые имеют небольшую скорость, а самыми лучшими замедлителями являются вода или парафин. В этих веществах содержалось много протонов, масса которых была сравнима с массой нейтронов, и поэтому рассеяние энергии в них происходило более эффективно. В том же году в Германии была открыта реакция деления урана, при которой возникал эффект умножения нейтронов. Вместо одного нейтрона, врезавшегося в ядро урана, это ядро, распадаясь, излучало два нейтрона. Те, в свою очередь, могли разбить ещё два атома, в результате чего количество нейтронов возрастало в геометрической прогрессии. Такого рода реакции уже были известны химикам, и назывались цепными. Цепная реакция в уране могла привести к выделению большого количества энергии либо в виде неконтролируемого взрыва, либо под контролем. Так, уже в начале 1940-х годов именно Ферми высказал идею и атомной бомбы, и атомного реактора. К тому времени итальянский учёный работал уже в США, сначала в Колумбийском университете, а потом – в университете Чикаго. Родину Ферми покинул из-за несогласия с тогдашним фашистским режимом, в частности, с проводимой им антисемитской политикой. Именно в Чикагском университете под руководством Э. Ферми был построен первый в мире ядерный реактор, на котором 2 декабря 1942 года  была запущена первая контролируемая цепная ядерная реакция. А 16 июля 1945 года Ферми увидел первый взрыв атомной бомбы в пустыне в штате Нью-Мексико.

В 1930-х годах  Э. Ферми открыл, что называется, «на кончике пера», другую нейтральную частицу, нейтрино. Открыл, и дал ей название. «Нейтрино» по-итальянски – маленький нейтрон, нейтрончик. По расчётам Э. Ферми, эти частицы не имели электрического заряда, а их масса была чрезвычайно мала. Нейтрино ни с чем не взаимодействовали, и поэтому их долго не могли экспериментально обнаружить. Нейтрино оставалось «неуловимым» вплоть до 1956 года, Экспериментаторы открыли эту частицу уже после смерти Энрико Ферми. Эти частицы, которые очень трудно зафиксировать, несут информацию о процессах происходящих в глубинах космоса