Enrico Fermi
(N. el 29 de septiembre de 1901 en Roma, Italia;
M. el 28 de noviembre de 1954 en Chicago, Illinois, EUA)
Enrico Fermi fue un físico italiano, nacionalizado estadounidense. Estudió en la Universidad de Pisa donde se doctoró en 1922, justo unos meses antes de que Benito Mussolini subiera al poder en Italia, a partir de entonces, Fermi realizó trabajos postdoctorales en Alemania, bajo la supervisión de Max Born. En 1926, fue nombrado profesor de física en la Universidad de Roma.
Su primer trabajo importante de 1926 a 1927 fue la estadística de Fermi-Dirac que define la conducta estadística de un sistema de partículas idénticas con la restricción de que dos de ellas no pueden ocupar el mismo estado cuántico, que es el Principio de Exclusión de Pauli.
En 1932, comenzó a interesarse por la partícula recién descubierta por el inglés James Chadwick: el neutrón, que es la partícula sin carga que está en el núcleo atómico junto con los protones. Para Fermi, las partículas neutras eran su fuerte, puesto que fue él, el que dio el nombre de neutrino a la partícula postulada por Pauli, para explicar los fenómenos de balance energéticos que se producían al desintegrarse un átomo. La importancia del neutrón era tal que, gracias a él, se podían iniciar muchos nuevos tipos de reacciones nucleares. Por un lado, la falta de carga del neutrón era la consecuencia de que el núcleo atómico, positivamente cargado, no lo repeliera como ocurría con las partículas alfa (núcleos ionizados formados por dos protones y dos neutrones) y los protones, ambos cargados positivamente. Por esta razón, no era necesario producir energías para comunicárselas al neutrón utilizando aceleradores de partículas. De hecho, los neutrinos tenían más efecto cuando poseían menos energía.
Fermí descubrió esto cuando se dio cuenta de que los neutrones producían efectos particularmente grandes, realizó un plan de investigación exhaustivo en el que bombardeó 60 elementos químicos y obtuvo más de 40 isótopos nuevos al bombardear uranio con neutrones. Obtuvo resultados que no supo interpretar, pero a finales de 1938, Otto Hahn y Fritz Strassman repitieron el experimento de Fermi y descubrieron que, al ser bombardeados con neutrones, el Uranio-235 se divide en dos átomos menos pesados que es bario y criptón con emisión de dos a tres neutrones nuevos. Al iniciarse la reacción nuclear cuando se les hacía pasar a través de una carga de agua o de parafina los átomos ligeros de dichos compuestos absorbían alguna de la energía del neutrón en cada una de las colisiones, frenándolo hasta el punto de que se movían sólo a la velocidad normal de las moléculas a la temperatura ambiente. Dichos “neutrones térmicos” existían en las vecindades de un cierto núcleo durante una fracción de segundo mayor y, por tanto, eran absorbidos más fácilmente que los neutrones rápidos.
Cuando un neutrón es absorbido por el núcleo de un cierto átomo, el nuevo núcleo emite de vez en cuando una partícula beta (electrón) y se convierte en el átomo del elemento siguiente superior (algo que puede ser traducido como la transmutación de los elementos, con la que soñaron los alquimistas medievales). A Fermi se le ocurrió, por lo tanto, bombardear uranio con neutrones, que fue una decisión decisiva, con la idea de formar un elemento artificial situado por encima del uranio, en el sistema periódico. Fermi pensó durante algún tiempo que había obtenido realmente su nuevo elemento, que llamó uranio X. De hecho, Fermi al hacer estos experimentos tenía entre manos algo mucho más importante de lo que él había sospechado. Estaba sin saberlo, jugando con la fisión del uranio. A pesar de todo, por su trabajo sobre el bombardeo con neutrones y principalmente con neutrones térmicos, recibió el Premio Nobel de Física en 1938, meses antes de que Lise Maitner revelara el secreto de la fisión.
Sin embargo, Fermi era antifascista y en la ceremonia de la entrega del Premio Nobel no apareció vestido con uniforme fascista ni saludó como los fascistas y la censurada prensa italiana creyó conveniente castigar a Fermi por tales omisiones. Además, la señora Fermi era judía y cuando la influencia de Hitler empezó a notarse en Italia se promulgaron leyes antisemíticas. Desde Estocolmo, donde Fermi recogió el Premio Nobel, él y su familia se embarcaron para los Estados Unidos, donde permanecieron para siempre.
Una vez en América, Fermi y otros como Leo Szilard, empezaron a preguntarse si en la fisión del uranio, los neutrones emitidos podían producir la fisión de otros átomos de uranio que, a su vez, produjeran más neutrones y más fisiones. Una reacción nuclear en cadena de este tipo produciría increíbles cantidades de energía en una fracción de segundo, todo ello a partir de un neutrón que podría suministrarse de las fuentes existentes en el aire gracias a los rayos cósmicos (que son partículas desechas de átomos que provienen de objetos altamente energéticos del Universo como supernovas.
Cuando se decidió establecer el Manhattan Engineer District para tratar de construir una estructura en la cual se pudiera producir una reacción en cadena semejante a la anteriormente citada, Fermi fue nombrado director del proyecto. El uranio y el óxido de uranio aparecían almacenados en combinación con los bloques de grafito. Este último material servía para frenar a los neutrones y conseguir velocidades térmicas, a las cuales los electrones pudieran ser absorbidos más fácilmente por el uranio, de modo que indujera la fisión de manera más sencilla.
La estructura construida se llamó “pila atómica”, puesto que los bloques de grafito se apilaban uno encima de otro y, además, porque la palabra “pila” no insinuaba la naturaleza del trabajo. Sin embargo, fue el primer reactor nuclear que usó el término correcto. Esta pila atómica resultó ser un éxito. Contenía barras de cadmio que absorbían los neutrones hasta el momento en que la fisión tuviera que iniciarse. Este momento llegó a las 15:45 hrs del 2 de diciembre de 1942 en la Squash Court de la Universidad de Chicago: cuando las barras de cadmio se retiraron la reacción en cadena se automantuvo y la era atómica empezó. El acontecimiento fue enunciado (entre los que estaban en el secreto) por un telegrama enviado por Compton en el que se leía: “El navegante italiano ha llegado al nuevo mundo”
Poco después de dos años y medio, dichas reacciones de fisión se dispusieron de tal manera que podían producir violentas explosiones, como fue el resultado de las bombas de Hiroshima y Nagasaki, causando horribles pérdidas en vidas, además del final de la Segunda Guerra Mundial.
Igual que Oppenheimer, Fermi se opuso siempre al desarrollo de la bomba con fines de guerra. En 1945, Fermi aceptó un puesto de profesor en el “Institute for Nuclear Studies” y en 1954 murió de cáncer muy probablemente por sus trabajos con el manejo de la radiactividad, igual caso de Marie Curie.
El elemento fermio, que fue producido en forma sintética en 1952, fue nombrado en su honor y gracias a él, la medicina moderna que usa isótopos radioactivos para el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades es deudora de su trabajo. Fue el miembro más joven de la Real Academia Italiana de Ciencias en 1929 y fue miembro extranjero de la Royal Society en 1950.
Fue iniciado masón en 1923 en la logia “Adriano Lemmi” de Roma bajo los auspicios de la Gran Logia Nacional de Italia.
