El físico Enrico Fermi produce la primera reacción nuclear en cadena

El físico Enrico Fermi produce la primera reacción nuclear en cadena


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Enrico Fermi, el físico nacido en Italia y ganador del Premio Nobel, dirige y controla la primera reacción nuclear en cadena en su laboratorio debajo de las gradas del Stagg Field en la Universidad de Chicago, marcando el comienzo de la era nuclear. Una vez completado con éxito el experimento, se transmitió un mensaje codificado al presidente Roosevelt: "El navegante italiano ha aterrizado en el nuevo mundo".

Tras el descubrimiento del neutrón por parte de Sir James Chadwick de Inglaterra y la producción de radiactividad artificial por parte de los Curie, Fermi, profesor de física a tiempo completo en la Universidad de Florencia, centró su trabajo en producir radiactividad manipulando la velocidad de los neutrones derivados del berilio radiactivo. . Experimentos similares adicionales con otros elementos, incluido el uranio 92, produjeron nuevas sustancias radiactivas; Los colegas de Fermi creían que había creado un nuevo elemento "transuránico" con un número atómico de 93, el resultado de que el uranio 92 capturara una neurona mientras estaba bajo bombardeo, aumentando así su peso atómico. Fermi se mantuvo escéptico sobre su descubrimiento, a pesar del entusiasmo de sus compañeros físicos. Se convirtió en creyente en 1938, cuando recibió el Premio Nobel de Física por "su identificación de nuevos elementos radiactivos". Aunque los viajes estaban restringidos para los hombres cuyo trabajo se consideraba vital para la seguridad nacional, Fermi recibió permiso para salir de Italia e ir a Suecia para recibir su premio. Él y su esposa, Laura, que era judía, nunca regresaron; ambos temían y despreciaban al régimen fascista de Mussolini.

Fermi emigró a la ciudad de Nueva York, específicamente a la Universidad de Columbia, donde recreó muchos de sus experimentos con Niels Bohr, el físico nacido en Dinamarca, quien sugirió la posibilidad de una reacción nuclear en cadena. Fermi y otros vieron las posibles aplicaciones militares de tal poder explosivo y rápidamente redactaron una carta advirtiendo al presidente Roosevelt de los peligros de una bomba atómica alemana. La carta fue firmada y entregada al presidente por Albert Einstein el 11 de octubre de 1939. El resultado fue el Proyecto Manhattan, el programa estadounidense para crear su propia bomba atómica.

Le correspondió a Fermi producir la primera reacción nuclear en cadena, sin la cual tal bomba era imposible. Creó un laboratorio preparado por un jurado con el equipo necesario, al que llamó "pila atómica", en una cancha de squash en el sótano de Stagg Field en la Universidad de Chicago. Con la mirada de colegas y otros físicos, Fermi produjo la primera reacción en cadena nuclear autosuficiente y nació el “nuevo mundo” de la energía nuclear.

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El físico Enrico Fermi produce la primera reacción nuclear en cadena - HISTORIA

Fermi crea una reacción nuclear controlada
1942

Foto de Bortzells Esselte, cortesía de AIP Emilio Segre Visual Archives.

Enrico Fermi (1901-1954) abandonó Italia en 1938 para recibir el Premio Nobel de Física en Suecia. Nunca regresó. Él y su esposa se mudaron a los Estados Unidos para escapar del creciente fascismo y antisemitismo de Italia.

Fermi, entre otros, se dio cuenta de que la fisión nuclear iba acompañada de la liberación de cantidades colosales de energía a partir de la conversión de masa en energía (según la ecuación masa-energía de Einstein E = mc 2). Cuando los científicos convencieron al presidente Roosevelt de esto, se nombró a Fermi para encabezar un equipo de investigación como parte de un proyecto secreto para desarrollar una bomba atómica. La tarea de Fermi, sin embargo, era crear una reacción nuclear controlada, es decir, dividir el átomo sin crear una explosión mortal.

Teóricamente, era posible. Durante la fisión, un neutrón de movimiento rápido divide el núcleo de un átomo, lo que da como resultado la liberación de energía y neutrones adicionales. Estos neutrones expulsados ​​pueden dividir otros núcleos, que liberan otros neutrones para dividir otros núcleos, y así sucesivamente: una reacción en cadena autosostenida. Si esta reacción en cadena fue demasiado rápida, se convirtió en una explosión atómica, pero bajo control podría producir un flujo constante de energía. (Si la reacción en cadena comenzó con uranio, también creó un subproducto, el plutonio, un mejor combustible para un arma nuclear).

En la Universidad de Chicago, Fermi trabajó con un equipo para encontrar una forma de controlar la reacción en cadena. Lo hizo instalando el equipo (pila atómica) para poder insertar un material absorbente de neutrones en medio del proceso de fisión para ralentizarlo o detenerlo por completo. Descubrió que las barras hechas de cadmio absorberían neutrones. Si la reacción en cadena se acelera, las varillas de cadmio podrían insertarse para ralentizarla y podrían retirarse para acelerarla nuevamente.

A fines de 1942, el equipo estaba listo para su primera prueba. El equipo se instaló en una cancha de squash de la Universidad de Chicago. Era el 2 de diciembre. El momento era tenso: si sus teorías y experimentos hasta ahora estaban equivocados, podrían volar la mitad de Chicago. Se sacaron algunas de las varillas y comenzó la reacción. Salieron más varillas. La reacción fue autosuficiente. El equipo podría aumentar o disminuir la producción de energía ajustando las varillas. La idea de Fermi había funcionado y se logró la primera reacción en cadena nuclear controlada y autosuficiente, el primer flujo controlado de energía de una fuente distinta al Sol.

Un mensaje codificado informó al gobierno de este éxito: "El navegante italiano acaba de aterrizar en el nuevo mundo".

Desde entonces, la teoría de Fermi se ha ampliado y perfeccionado. En muchos países se han construido reactores nucleares para suministrar energía para usos militares como submarinos nucleares y usos civiles como la electricidad ordinaria. Pero los incidentes a lo largo de los años mostraron los peligros del proceso y de sus productos de desecho, y la energía nuclear perdió gran parte de su popularidad original.


10 hechos fascinantes sobre el mundo y la primera reacción en cadena nuclear n. ° 039

Vea cómo se desarrolló la primera reacción en cadena nuclear controlada y autosuficiente del mundo en este video de "ladrillos" del Laboratorio Nacional Argonne.

El 2 de diciembre de 1942, tuvo lugar la primera reacción en cadena nuclear controlada y autosuficiente del mundo, allanando el camino para una variedad de avances en la ciencia nuclear.

El experimento se llevó a cabo en el estadio de fútbol de la Universidad de Chicago bajo la dirección de Enrico Fermi, un científico ganador del Premio Nobel.

Chicago Pile-1 fue el primer reactor nuclear del mundo en volverse crítico y alimentó la investigación futura de los laboratorios nacionales del Departamento de Energía para ayudar a desarrollar los primeros reactores navales y nucleares.

Quince años después de este día histórico, la primera planta de energía eléctrica atómica a gran escala de Estados Unidos se volvió crítica el 2 de diciembre de 1957 cuando la nación comenzó a cosechar los beneficios de la energía nuclear limpia y confiable.

Aquí hay 10 hechos intrigantes que probablemente no conocía sobre la primera liberación controlada de energía nuclear en el mundo.

1. El experimento tuvo lugar a las 3:36 p.m. en una cancha de squash reconvertida en el abandonado Stagg Field de la Universidad de Chicago en Chicago, Illinois.

2. Cuarenta y nueve científicos, dirigidos por Fermi, estuvieron presentes en el evento. Leona Marshall fue la única investigadora.

3. La palabra "pila" se utilizó en los primeros años de la era atómica y gradualmente dio paso a "reactor" para identificar el dispositivo clave que controla la reacción de fisión nuclear.

Dibujo de CP-1, el primer reactor nuclear del mundo.

4. El reactor se construyó con bloques de grafito, algunos de los cuales contenían pequeños discos de uranio.

5. Los científicos monitorearon la reacción en instrumentos que llevan el nombre de los personajes de Winnie the Pooh: Piglet, Tigger y Pooh.

6. El científico George Weil retiró la barra de control chapada en cadmio desencadenando la primera reacción en cadena controlada.

7. El reactor tenía tres juegos de barras de control. Uno era automático y se podía controlar desde el balcón. Otro fue una varilla de seguridad de emergencia. La tercera varilla (operada por Weil) en realidad mantuvo la reacción bajo control hasta que se retiró a la distancia adecuada.

8. El grupo celebró con una botella de Chianti que se vertió en vasos de papel. La mayoría de los participantes firmaron la etiqueta de la botella de vino. Este fue el único registro escrito de quién había participado en el experimento.

9. En el período previo a este experimento, una carta de Albert Einstein al presidente Franklin D. Roosevelt ayudó a conducir al Proyecto Manhattan, un proyecto de investigación del gobierno que produjo las primeras bombas atómicas. También fue la semilla que se convirtió en el moderno sistema de laboratorio nacional del Departamento de Energía de EE. UU.

10. El Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía recibe su nombre en honor a Enrico Fermi por sus contribuciones a la física nuclear y el éxito científico en la cercana Universidad de Chicago.

Obtenga más información sobre el legado del Laboratorio Nacional Argonne en ciencia nuclear.


El físico Enrico Fermi produce la primera reacción nuclear en cadena - HISTORIA

1853 - Durante mucho tiempo se pensó que la Tierra no tenía más de unas pocas decenas de miles de años. Sin embargo, a partir de la década de 1820, muchos geólogos y biólogos han llegado a creer que la Tierra es mucho más antigua de lo que se pensaba, tal vez en cientos de millones de años. (Darwin estima la edad de la Tierra en 300 millones de años en la impresión inicial de El origen de las especies). Estas estimaciones se basan en una mayor conciencia de cuán lentamente ocurren los procesos geológicos y biológicos como la erosión o la evolución y, por lo tanto, cuán enormemente antiguos la Tierra debe ser para acomodarlos.

El destacado físico William Thompson (también conocido como Lord Kelvin, los grados Kelvin llevan su nombre) se opone firmemente a la evolución. Empieza a reunir pruebas teóricas contra Darwin. Realiza cálculos termodinámicos clásicos que prueban que si la Tierra fuera tan antigua como Darwin y otros afirman, entonces se habría enfriado hace mucho tiempo hasta convertirse en una roca inerte y no serían posibles actividades geológicas como el vulcanismo o los manantiales de agua caliente. Otros físicos pronto se unen a la refriega. Hermann Helmholtz, quien solo seis años antes había enunciado el principio de conversación de la energía, calcula cuánto calor irradiaría el Sol si su energía proviene de una contracción lenta, convirtiendo así la energía potencial gravitacional en calor. Calcula una edad de solo 18 millones de años.

La enorme brecha entre la geología y la biología, por un lado, y la física teórica, por el otro (en lo que respecta a la estimación de la edad de la Tierra) durará 50 años. Frente a las duras críticas de físicos muy respetados, Darwin elimina toda mención de una edad específica para la Tierra en impresiones posteriores de El origen de las especies.

1896: Henri Becquerel, un físico francés, lee los experimentos de William Roentgen con rayos X y descubre que pueden hacer que ciertos materiales emitan fluorescencia. (Nota técnica: los rayos X eran solo líneas espectrales emocionantes en los materiales fluorescentes, como los tubos de gas que muestro en clase, excepto con rayos X en lugar de electricidad).

Becquerel se pregunta, ¿los materiales fosforescentes emiten rayos X mientras brillan? (Nota técnica - No lo hacen). Para probar su idea, Becquerel obtiene algunos materiales que brillan después de ser expuestos a la luz, como esos anillos decodificadores mágicos que todavía ponen en cajas de cereal. Realiza algunos experimentos en los que primero expone los materiales al sol para que brillen, luego los coloca sobre una placa fotográfica envuelta en papel negro para ver si emiten rayos X. Becquerel obtiene algunos resultados positivos y otros negativos, lo que confunde.

Un día, cuando está nublado, pone uno de los minerales que le han estado dando resultados positivos en un cajón con una placa fotográfica no expuesta, y luego, por capricho, decide revelarlo, esperando ver solo un tenue contorno desde que salió el sol. tan oscuro ese día. En cambio, descubre accidentalmente que la placa se ha empañado por completo a pesar de que el mineral apenas había estado expuesto a la luz y no estaba brillando. El mineral resulta ser uranil disulfato de potasio, y Becquerel finalmente descubre que el uranio en este compuesto es el ingrediente mágico. Todos los compuestos que contengan uranio empañarán una placa fotográfica. Los compuestos sin uranio no lo harán. Por tanto, Becquerel llama a la nueva radiación "rayos uranos".

Nota técnica: la propiedad que hace que algunos compuestos "brillen en la oscuridad" después de ser expuestos a la luz tiene que ver con su estructura molecular y no tiene nada que ver ni con los rayos X ni con la radiactividad. En resumen, algunas moléculas exhiben un marcado "retraso de tiempo" entre el momento en que son excitadas por la luz entrante y el momento en que emiten sus líneas espectrales moleculares. En lugar de liberar instantáneamente toda su energía almacenada y apagarse después de que se quita la energía, como lo hace un letrero de neón, los materiales fosforescentes liberan suavemente su energía durante un tiempo después de que se ha eliminado el estímulo. Fue una pura casualidad que Becquerel estuviera usando un compuesto "que brilla en la oscuridad" que resultó tener uranio.

1897 - Ernest Rutherford, un físico originario de Nueva Zelanda pero que trabaja en Canadá, investiga los "rayos uránicos" de Becquerel y descubre que en realidad son una mezcla de dos componentes: un componente muy pesado que es fácilmente absorbido por la materia y tiene una carga positiva. y un componente mucho más ligero y penetrante que no se absorbe tan fácilmente y tiene una carga negativa. Rutherford llama a estos componentes y, después de las dos primeras letras del alfabeto griego.

1898 - Pierre y Marie Curie, dos físicos franceses que están estudiando los "rayos uránicos" de Becquerel, descubren que el torio también emite "rayos uránicos". Proponen el nuevo término "radiactividad" para describir elementos que tienen la propiedad de emitir rayos. Trabajando a partir de muestras de mezcla de brea, aíslan y descubren dos nuevos elementos que son mucho más intensamente radiactivos que el uranio: los Curie los denominan polonio (en honor a la tierra natal de Marie, Polonia) y radio (debido a su poder altamente radiactivo).

1899 - El químico francés Andre Debierne, un amigo cercano de los Curie, aísla otro elemento radiactivo de la pitchblenda. Lo llama actinio, después de la palabra griega para rayo.

Becquerel, que ha continuado estudiando los "rayos uranos", se da cuenta de que las partículas b de Rutherford se parecen tanto a los electrones que deben ser electrones, aunque electrones de muy alta energía.

El físico francés Paul Villard descubre que el uranio está emitiendo un tercer componente, uno que no se ve afectado por los imanes y, por lo tanto, aparentemente no está cargado. Son considerablemente más penetrantes que las -partículas o las -partículas, y Villard las llama (como era de esperar) -rayas, después de la tercera letra del alfabeto griego. Villard sospecha que los rayos-son radiación electromagnética de longitud de onda increíblemente corta, incluso más corta que los rayos X. (El esta en lo correcto.)

Nota técnica: seguimos utilizando los términos "-partículas", "-partículas" y "-rayos" para referirnos a las tres formas de radiación, aunque sabemos que las partículas -y-son en realidad solo núcleos de helio (dos protones y dos neutrones) y electrones, respectivamente.

1901 - Los Curie miden la energía que emiten los elementos radiactivos y descubren que un gramo de radio emite la increíble cantidad de 140 calorías por hora. Por lo que ellos pueden decir, esta energía simplemente sigue y sigue mágicamente, sin disminuir, mes tras mes. El radio no parece cambiar de ninguna manera. ¿De dónde viene toda esta energía? ¿Se está violando la conservación de la energía?

1903 - Ernest Rutherford es el primero en darse cuenta de que la disputa de larga data sobre la edad de la Tierra entre biólogos y geólogos por un lado, y físicos por otro, puede resolverse si se supone que el interior de la Tierra contiene leves rastros de elementos radiactivos. La gran masa de la Tierra, y la mala conductividad térmica de los materiales rocosos que la constituyen en su mayoría, significa que incluso una pequeña entrada de calor sería suficiente para mantenerla geológicamente activa durante mucho más tiempo que los tiempos calculados por William Thompson (quien de supuesto asumió que el interior de la Tierra era completamente inerte). Rutherford plantea la hipótesis de que la energía (aparentemente inagotable) producida por los minerales radiactivos es de hecho exactamente esa fuente de calor, por lo que se pone del lado de los biólogos y geólogos con respecto a la edad de la Tierra.

De hecho, en solo unos pocos años, Rutherford y otros físicos que investigan minerales radiactivos llegan a la conclusión (basándose en las larguísimas vidas medias de algunos de los isótopos que han encontrado) de que la edad de la Tierra bien puede estar en el miles de millones de años en lugar de los meros cientos de millones. (Tienen razón: el valor actualmente aceptado para la edad de la Tierra es de aproximadamente 4.200 millones de años).

1906 - Rutherford descubre que las partículas, cuando se detienen dentro de un contenedor, se convierten en átomos de helio. En otras palabras, una partícula consta de dos protones y dos neutrones (que es el núcleo de un átomo de helio) que se mueven a gran velocidad. Si y cuando la partícula se ralentiza y captura un par de electrones de algún lugar, se vuelve reconocible como helio ordinario.

La muy alta velocidad de los núcleos de helio y la alta velocidad de los electrones (rayos) emitidos por elementos radiactivos, y la radiación electromagnética de alta energía también emitida, y las mediciones de calor de los Curie, indican que algo está sucediendo en estos elementos que es realmente muy enérgico. ¿Pero que? Rutherford no se da cuenta de que la respuesta ya fue publicada por Einstein en 1905 (indirectamente), en la forma de E = mc 2.

1909 - Eugene Marsden y Hans Geiger son dos estudiantes graduados que trabajan con Ernest Rutherford en Manchester, Inglaterra, donde Rutherford se ha trasladado. Realizan una serie de experimentos en los que se disparan partículas en una lámina de oro. Contrariamente a lo esperado, la mayoría de las partículas atraviesan el oro como si no estuviera allí, pero algunas se desvían a través de ángulos grandes, y muy pocas incluso se dan la vuelta y rebotan hacia atrás como si hubieran golpeado una barrera impenetrable. Esto lleva a Rutherford a proponer el modelo del átomo del "sistema solar", en el que el átomo es esencialmente un espacio vacío pero tiene un núcleo muy pequeño e increíblemente denso. (Consulte la línea de tiempo de la mecánica cuántica para obtener más detalles).

1913 - El químico británico Frederick Soddy y el químico estadounidense Theodore Richards aclaran el concepto de peso atómico. A medida que la gente continuaba estudiando la radiactividad, se hacía cada vez más claro que existían múltiples variedades de elementos. Por ejemplo, existen versiones de carbono tanto radiactivas como no radiactivas. Soddy y Richards prueban que la diferencia radica en el peso del núcleo atómico: puede haber diferentes versiones del mismo elemento con diferentes pesos. Las diferentes versiones se bautizan como isótopos, de las palabras griegas que significan "mismo lugar".

Nota técnica: las propiedades químicas de un elemento están determinadas únicamente por la cantidad de protones en un núcleo, porque son los protones cargados positivamente los que interactúan con la nube de electrones alrededor del núcleo, y es la nube de electrones la que produce la química. Los núcleos también pueden contener neutrones, que tienen aproximadamente la misma masa que los protones pero no tienen carga. Por tanto, los neutrones pueden afectar el peso de un núcleo y sus propiedades radiactivas, pero no tienen ningún efecto sobre sus propiedades químicas.

1915 - El químico estadounidense William Harkins señala que la masa de un átomo de helio, de hecho, no es exactamente cuatro veces mayor que la de un protón. Es un poco menos. Afirma que el exceso de masa se ha convertido en energía a través de E = mc 2 de Einstein y que esta es la fuente de energía nuclear.

1919 - Rutherford, todavía trabajando duro bombardeando cosas con -partículas (ver 1897, 1906, 1909) logra que una -partícula (es decir, un núcleo de helio) reaccione con un núcleo de nitrógeno para producir un protón (es decir, un núcleo de hidrógeno). ) y un núcleo de oxígeno. Rutherford ha provocado la primera reacción nuclear creada por humanos. Además, esto lo convierte en la primera persona en la historia en cambiar un elemento por otro.

1930 - El físico británico Paul Dirac intenta combinar la relatividad y la mecánica cuántica. Lo consigue, y la ecuación cuántica relativista se llama ecuación de Dirac como consecuencia. Se da cuenta de que su ecuación predice la existencia de estados "negativos" para el electrón y el protón y, por lo tanto, predice la existencia de antimateria.

1931 - Durante más de una década, los físicos han estado luchando con un problema muy desconcertante con la emisión. Los electrones emitidos por la descomposición no siempre tienen la misma energía cinética, a diferencia de las partículas emitidas en la descomposición. Más bien, los electrones salen con una distribución de energías de tipo curva de campana, lo que significa que (1) la energía aparentemente no se conserva, y (2) la cantidad de energía faltante varía de alguna manera probablística. Parece que parte de la decadencia de la energía nuclear va a otro lugar que no sea el electrón emitido. ¿Pero donde? Se hacen intentos elaborados para detectar el calor o la radiación electromagnética proveniente de las muestras, pero todos los esfuerzos fallan. Algunos físicos comienzan a preguntarse seriamente si tal vez la descomposición realmente viola la conservación de la energía, y Niels Bohr llega a elaborar un posible escenario de cómo la energía del Sol podría ser generada por la no conservación de energía masiva resultante de las descomposiciones.

El físico alemán Wolfgang Pauli y el físico italiano Enrico Fermi proponen que la descomposición b está produciendo dos partículas que comparten la energía cinética: un electrón y una partícula invisible que Fermi bautiza como un neutrino, del italiano para "pequeño neutral". Se supone que la partícula es muy ligera y neutra, lo que le permite penetrar la materia con tanta facilidad que es casi imposible de detectar.

1932: el físico inglés James Chadwick bombardea el berilio con partículas α para eliminar los neutrones libres y, por lo tanto, se convierte en el primer físico en detectar neutrones directamente.

1932 - El físico estadounidense Carl Anderson está estudiando los rayos cósmicos cuando nota algunas huellas en sus placas fotográficas que se parecen exactamente a las huellas de electrones, excepto que se curvan en la dirección incorrecta. Se da cuenta de que ha descubierto un electrón cargado positivamente, es decir, el antielectrón predicho por Dirac. Anderson llama positrón a la nueva partícula.

Nota técnica: los electrones y los positrones son exactamente iguales, excepto que tienen cargas opuestas y números cuánticos opuestos. Eso y otra cosita más. Si un electrón y un positrón se tocan, instantáneamente se aniquilan entre sí en un destello de rayos g. En otras palabras, ambos se convierten en energía pura. Es por eso que los positrones no duran mucho después de su creación.

Nota de Star Trek: todas las partículas tienen antipartículas, por lo que también hay antiprotones cargados negativamente, etc. Las naves estelares de la Federación están supuestamente impulsadas por reacciones materia-antimateria, razón por la cual probablemente siempre explotan de manera tan espectacular. Si Jordi deja que su antimateria se salga de su contenedor magnético, está en un gran problema.

1934 - Frederic Joliot y su esposa Irene Curie, hija de Marie Curie, bombardean aluminio con partículas a para producir fósforo-30, el primer elemento radioactivo artificialmente.

1935 - El físico japonés Hideki Yukawa propone que los neutrones y protones en los núcleos atómicos se mantienen unidos por una fuerza intensamente poderosa que él llama fuerza fuerte. Trabajando con la teoría de Dirac, se da cuenta de que las fuerzas fundamentales deben ser transportadas por cuantos, es decir, no pueden existir como "líneas" clásicas de fuerza. La única forma de que tales cuantos existan y sigan siendo compatibles con la física clásica es si "roban" su energía entrando y saliendo de la existencia tan rápido que la conservación de la energía no se viola porque está enmascarada por el principio de incertidumbre de Heisenberg. (En otras palabras, el Principio de Incertidumbre se aplica incluso al espacio vacío - ¿cómo sabes que está realmente "vacío", cuando el Principio no te permite medir su energía exactamente?) Yukawa predice que la fuerza fuerte es "transportada" por lo que él llama una "partícula de intercambio". A partir de los tamaños conocidos de los átomos, y suponiendo que la partícula de intercambio normalmente se mueve cerca de la velocidad de la luz, calcula que debería tener una masa unas 200 veces la del electrón.

1938 - Ahora se reconoce ampliamente que el cálculo realizado por Hermann Helmholtz hace más de 60 años, que deriva una edad de aproximadamente 18 millones de años para el Sol, está muy lejos de la marca exactamente por la misma razón que el cálculo de Thompson para la edad de la Tierra. estaba tan lejos: tanto la Tierra como el Sol tienen fuentes de energía nuclear. Pero la pregunta sigue siendo: ¿cómo alimenta la energía nuclear al Sol? Su enorme rendimiento energético es demasiado grande para ser creado por rastros de elementos radiactivos, como en la Tierra.

El físico germano-estadounidense Hans Bethe calcula en detalle cómo la fusión nuclear, en lugar de la fisión nuclear, puede alimentar el Sol. Deduce una secuencia de tres pasos que ahora llamamos cadena protón-protón:

  1. Dos protones chocan tan violentamente que se produce una transformación nuclear. Uno de los protones se convierte en un neutrón y se fusiona con el otro protón para formar un deuterón, es decir, hidrógeno "pesado", 2 H. Para conservar la carga y el número de leptones, se emiten un antielectrón y un neutrino. El neutrino escapa del Sol, pero el antielectrón se aniquila inmediatamente con un electrón, liberando energía.
  2. El deuterón choca con un protón de alta energía y los dos se fusionan para formar 3 He. La masa de 3 He es ligeramente menor que la de 2 H y un protón por separado, y el exceso de masa se convierte en rayos gamma de alta energía.
  3. Dos átomos energéticos de 3 He chocan y en la bola de fuego nano-nuclear resultante emergen una partícula a (átomo de 4 He) y dos protones. La diferencia de masa antes y después de la colisión es considerable: libera aproximadamente el doble de la energía de los dos primeros pasos combinados. La energía se manifiesta principalmente en la energía cinética de los productos secundarios, es decir, como calor.
  4. El efecto neto de la cadena es que cuatro átomos de hidrógeno se han convertido en un átomo de helio y el 0,7% de la masa original del hidrógeno se ha convertido en energía. Esto corresponde a 175 millones de kilovatios-hora de energía de cada kilogramo de hidrógeno.

1938 - Los físicos austriacos Otto Hahn y Lise Meitner bombardean uranio con neutrones y descubren la fisión nuclear. En resumen, el uranio es un átomo muy grande con más de 230 protones y neutrones, por lo que golpearlo con una "bala" de neutrones puede hacer que se parta en dos. Meitner, que es judía, huye a Suecia cuando Alemania invade Austria y prepara un artículo con la ayuda de su sobrino, el físico Otto Frisch. Frisch le cuenta a Bohr (ver 1913) sobre el periódico, quien a su vez corre la voz en los Estados Unidos durante una conferencia celebrada en enero de 1939.

1939 - El físico húngaro Leo Szilard, que huyó de la Europa ocupada por los nazis hacia los EE. UU., Se entera de la fisión nuclear y se da cuenta de que podría utilizarse para producir una reacción en cadena. Inmediatamente comienza una campaña para convencer a los científicos estadounidenses de que deben mantener voluntariamente en secreto su investigación nuclear, para que los nazis no puedan aprender de ella. Tiene un gran éxito.

1940 - Los físicos estadounidenses Edwin McMillan y Philip Abelson bombardean uranio con neutrones para producir plutonio. El uranio es el elemento número 92 y el plutonio es el elemento número 93, por lo que McMillan y Abelson son los primeros físicos en producir un nuevo elemento. En sus esfuerzos por aislar el plutonio, Abelson comienza a desarrollar métodos para separar isótopos radiactivos raros de sus hermanos más comunes. Ha dado el primer paso hacia la producción de uranio enriquecido.

1941 - Actuando en parte en respuesta a una carta firmada por Albert Einstein y otros físicos prominentes, advirtiendo del peligro si la Alemania nazi descubriera la fisión nuclear, el presidente Franklin D. Roosevelt firma una orden secreta que inicia el Proyecto Manhattan.

1942 - Enrico Fermi (ver 1931), quien ya ha huido de la Italia fascista hacia los Estados Unidos, es nombrado científico principal responsable de producir una reacción en cadena para el Proyecto Manhattan. Trabajando en un laboratorio secreto ubicado debajo de las gradas del estadio de fútbol de la Universidad de Chicago, Fermi y su equipo construyen la primera pila nuclear del mundo (llamada así porque es literalmente una enorme pila de bloques de uranio, grafito y cadmio cuidadosamente dispuestos). A las 3:45 pm del 2 de diciembre, se permite que sea crítico durante solo unos segundos, lo que demuestra que la utilización práctica de la energía nuclear es posible. Como medida de seguridad, tres jóvenes físicos están parados en un andamio sobre la pila con baldes de agua que contienen sales de cadmio disueltas; se les dice que deben verter el agua en la pila si el reactor comienza a tener una reacción de fuga. (Para ser justos, debo señalar que la pila también tenía un dispositivo de apagado automático más convencional. Pero dado que nadie había encendido un reactor antes, el equipo pensó que era mejor ir a lo seguro).

1945 - El 16 de julio, justo antes del amanecer, se detona la primera bomba atómica del mundo en un sitio de prueba en el desierto a 60 millas al noroeste de Alamogordo, Nuevo México. Fermi hace una estimación instantánea de su potencia arrojando algunos trozos de papel al aire en el momento de la ignición y luego observando qué tan lejos son los trozos los que sopla la explosión. (Fermi estaba a unas 10 millas de la zona cero). Este evento sigue a tres años de trabajo frenético en instalaciones secretas ubicadas en Hanford, Washington Oak Ridge, Tennessee y Los Alamos, Nuevo México.

Apenas un mes después, las bombas atómicas casi arrasan Hiroshima y Nagasaki, matando a más de 100.000 personas. El Imperio de Japón se rinde poco después. (La foto es de Nagasaki, Japón, el 9 de agosto de 1945.)


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Fábrica de espías: Preguntas y respuestas de expertos

En 1942, la cancha de squash abandonada ubicada debajo del estadio de fútbol en desuso de la Universidad de Chicago era poco más que un dolor de ojos. Pero donde los estudiantes vieron restos de juegos de squash en el pasado, el físico Enrico Fermi vio un lugar ideal para un experimento, cuyos resultados cambiarían la trayectoria de la Segunda Guerra Mundial y marcarían el comienzo de una nueva y tensa era geopolítica.

La sala de ladrillos reforzados tenía el tamaño perfecto para contener una pila cuidadosamente apilada de 40.000 ladrillos de grafito, algunos con uranio, otros perforados con orificios diseñados para adaptarse a tubos recubiertos de cadmio de 14 pies de largo.

Un trabajador se encuentra junto a los bloques de grafito que formaron la columna vertebral de Chicago Pile-1, un reactor nuclear primitivo.

El 2 de diciembre, Fermi y casi 50 compañeros científicos se apiñaron en las gradas. Contadores Geiger en mano, vieron cómo las lecturas se disparaban mientras los tubos absorbentes de neutrones se retiraban uno por uno. Sin los amortiguadores de cadmio, los neutrones de los átomos de uranio divididos no estaban restringidos, libres para chocar contra otros átomos de uranio, liberando aún más neutrones que causaron aún más colisiones.

Cuando se retiró el último tubo a las 3:25 pm, la pila sostenía un flujo constante de energía atómica. Esta ya no era una cancha de squash. This was home to the world’s first manmade nuclear reactor and the provenance of the Atomic Age.

Today marks the 75 th anniversary of the Chicago Pile-1 chain reaction, a scientific breakthrough that made nuclear power and weaponry possible. It also opened up entire new avenues of research in medicine, engineering, and aeronautics. Though that initial reaction only generated about half a watt of power, the event marked a turning point. Later developments would give humankind access to unprecedented levels of power while forcing us confront whether and how it should be used.

“They had basically created an entirely new energy source,” says Rachel Bronson, president and CEO of the Bulletin of the Atomic Scientists. “They had created fire in some ways.”

In the process, the minds behind the Chicago Pile-1 broke cultural and political barriers, she adds. Fermi was an Italian immigrant, and Hungarian refugees played crucial roles in the project, including Leo Szilard , who came up with the idea of a nuclear chain reaction, and Eugene Wigner , who would later share a Nobel Prize for his contributions to atomic research.

“So many of the big issues that we’re grappling with—how to manage nuclear power, what kind of funding should go into research and development, what should our immigration policy be, this was all swirling around the Manhattan Project in 1942,” Bronson says.

While those questions loomed in the background of the Chicago Pile experiments, Fermi’s team stayed focused on two immediate goals—one, figure out how to control nuclear energy before Germany, and two, prevent the reaction from spiraling out of control. Given that the safety controls were primitive by today’s standards and mostly relied on a few cadmium tubes to prevent a nuclear explosion, the risk was very real.

“We could have very easily lost Chicago,” says Peter Kuznick, director of the Nuclear Studies Institute at American University in Washington, D.C.

Chicago Pile-1 was build beneath the stands of Stagg Field at the University of Chicago, located in the heart of the city.

Fermi’s team was well aware of the destructive potential of their research. Even while constructing the Chicago Pile, Szilard believed that the experiments “would go down as a black day in the history of mankind .” Their experiments also helped usher in an era in which scientists were more outspoken about how their work was used. Following World War II and into the Cold War, physicists routinely argued for the restriction or elimination of nuclear arms. Such activism around nuclear issues is another legacy of Fermi’s chain reaction, Kuznick says.

Fermi’s team probably never envisioned that their radioactive pile of graphite bricks would lead to cancer-spotting imaging technologies or devices that can help find hidden tombs in ancient Egyptian pyramids. But as they sat in those University of Chicago bleachers, listening to the ever-increasing clicks of their Geiger counters, they knew that something big was happening, says Alex Wellerstein, assistant professor of science and technology studies at the Stevens Institute of Technology.

“They definitely thought they were on the cusp of a new world with their experiment,” he says. “They knew it was just the beginning.”

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Harnessing fission

As part of the Manhattan Project effort to build an atomic bomb during World War II, Szilard worked together with physicist Enrico Fermi and other colleagues at the University of Chicago to create the world’s first experimental nuclear reactor.

For a sustained, controlled chain reaction, each fission must induce just one additional fission. Any more, and there’d be an explosion. Any fewer and the reaction would peter out.

Nobel Prize winner Enrico Fermi led the project (Argonne National Laboratory, CC BY-NC-SA)

In earlier studies, Fermi had found that uranium nuclei would absorb neutrons more easily if the neutrons were moving relatively slowly. But neutrons emitted from the fission of uranium are fast. So for the Chicago experiment, the physicists used graphite to slow down the emitted neutrons, via multiple scattering processes. The idea was to increase the neutrons’ chances of being absorbed by another uranium nucleus.

To make sure they could safely control the chain reaction, the team rigged together what they called “control rods.” These were simply sheets of the element cadmium, an excellent neutron absorber. The physicists interspersed control rods through the uranium-graphite pile. At every step of the process Fermi calculated the expected neutron emission, and slowly removed a control rod to confirm his expectations. As a safety mechanism, the cadmium control rods could quickly be inserted if something started going wrong, to shut down the chain reaction.

Chicago Pile 1, erected in 1942 in the stands of an athletic field at the University of Chicago. (Argonne National Laboratory, CC BY-NC-SA)

They called this㺔x6x25-foot setup Chicago Pile Number One, or CP-1 for short – and it was here they obtained world’s the first controlled nuclear chain reaction on December 2, 1942. A single random neutron was enough to start the chain reaction process once the physicists assembled CP-1. The first neutron would induce fission on a uranium nucleus, emitting a set of new neutrons. These secondary neutrons hit carbon nuclei in the graphite and slowed down. Then they’d run into other uranium nuclei and induce a second round of fission reactions, emit even more neutrons, and on and on. The cadmium control rods made sure the process wouldn’t continue indefinitely, because Fermi and his team could choose exactly how and where to insert them to control the chain reaction.

A nuclear chain reaction. Green arrows show the split of a uranium nucleus in two fission fragments, emitting new neutrons. Some of these neutrons can induce new fission reactions (black arrows). Some of the neutrons may be lost in other processes (blue arrows). Red arrows show the delayed neutrons that come later from the radioactive fission fragments and that can induce new fission reactions. (MikeRun modified by Erin O’Donnell, MSU, CC BY-SA)

Controlling the chain reaction was extremely important: If the balance between produced and absorbed neutrons was not exactly right, then the chain reactions either would not proceed at all, or in the other much more dangerous extreme, the chain reactions would multiply rapidly with the release of enormous amounts of energy.

Sometimes, a few seconds after the fission occurs in a nuclear chain reaction, additional neutrons are released. Fission fragments are typically radioactive, and can emit different types of radiation, among them neutrons. Right away, Enrico Fermi, Leo Szilard, Eugene Wigner and others recognized the importance of these so-called “delayed neutrons” in controlling the chain reaction.

If they weren’t taken into account, these additional neutrons would induce more fission reactions than anticipated. As a result, the nuclear chain reaction in their Chicago experiment could have spiraled out of control, with potentially devastating results. More importantly, however, this time delay between the fission and the release of more neutrons allows some time for human beings to react and make adjustments, controlling the power of the chain reaction so it doesn’t proceed too fast.

Nuclear power plants operate in 30 countries today. (AP Photo/John Bazemore)

The events of December 2, 1942 marked a huge milestone. Figuring out how to create and control the nuclear chain reaction was the foundation for the 448 nuclear reactors producing energy worldwide today. At present, 30 countries include nuclear reactors in their power portfolio. Within these countries, nuclear energy contributes on average 24 percent of their total electrical power, ranging as high as㻈 percent in France.

CP-1’s success was also essential for the continuation of the Manhattan Project and the creation of the two atomic bombs used during World War II.


Remembering the Chicago Pile, the World’s First Nuclear Reactor

December 2, 1942, was the coldest day in Chicago in almost fifty years. That frigid afternoon, a crew of men and women—many of them hailing from countries an ocean away, where the Second World War raged—gathered under the viewing stands of the University of Chicago’s Stagg Field to light a secret fire. They were members of the Metallurgical Laboratory, an organization that had existed only since that January, and were attending to their creation, a dusty collection of graphite, uranium, and scientific equipment that they called the Pile. Today, we know it as something different: the world’s first nuclear reactor.

The Chicago Pile deserved its low-tech name. It was a stack of forty thousand graphite blocks, held together in a wooden frame, twenty-five feet wide and twenty feet tall. Inside about half of the blocks were holes containing small amounts of uranium oxide inside a few others were nuggets of refined uranium metal, the production of which was still a novel process. The Pile had few safety features. The scientists’ only protection against radiation came from a set of cadmium control rods, designed to be inserted and removed by hand, along with untested theories and calculations. As one governmental report later put it, “there were no guidelines to follow and no previous knowledge to incorporate.” Neither university nor city officials were told that an experiment that even its creators judged as risky was taking place in the heart of the second-largest city in the United States.

The experiment itself was something of an anticlimax. The Pile was started up, brought to criticality (the point at which a nuclear reaction becomes self-sustaining), then shut down half an hour later, before its growing heat and radioactivity became too dangerous. The Metallurgical Laboratory experimented with it for a few months before disassembling and reconstituting it—now with radioactive shielding—at a site somewhat more removed from the city, where it became known as Chicago Pile-2. Ultimately, the reactor ran for over a decade before it was finally dismantled and buried in the woods.

The Pile was not an abstract scientific achievement. It was part of a much larger plan, conceived under the auspices of the Manhattan Project, to build a fleet of industrial-sized nuclear reactors—not for the generation of electrical power (that would come much later) but to produce plutonium, a fuel for nuclear weapons. Virtually overnight, the University of Chicago had become a major wartime contractor. (One of its many government contracts, by itself, doubled the school’s budget.) Data from the Pile would inform the design of later reactors, including the one that furnished the plutonium for history’s first nuclear-weapons test, known as Trinity, and the atomic bomb dropped on Nagasaki.

Wartime secrecy and suspicion suffused every aspect of the Metallurgical Laboratory’s work. The U.S. military had deemed some of its staff, including Arthur Compton, its Nobel Prize-winning director, security risks. Other members of the project, including the gadfly physicist Leo Szilard and even the eminent Enrico Fermi, were considered “enemy aliens,” because the countries from which they had fled were under Fascist rule. Vannevar Bush, the scientist-administrator who coördinated much of the early work on the Manhattan Project, appealed to the military to let these concerns slide. Rather than letting nuclear experts roam free, wouldn’t it be better, he suggested, “to take in and put under thorough control practically every physicist in the country having background knowledge of the subject”?

Eventually, the government addressed its security concerns by opening a new facility in a more isolated location, where the truly sensitive work could be done. This became the Los Alamos laboratory, in New Mexico. Though many of the Chicago team’s most trusted scientists made the journey to Los Alamos, others stayed—or were kept—behind. They did not, however, remain idle. Having completed the majority of their jobs in the early part of the Manhattan Project, and unburdened by the challenges of actually building the bomb, they had time to reflect on the social and political problems posed by the new technology. A report on this topic, chaired by James Franck, a Nobel Prize-winning physicist from Germany who had worked on chemical weapons in the previous war, concluded somewhat heretically that the first atomic weapons should not be dropped on cities without warning. The Franck Report elicited some discussion at higher levels of the Manhattan Project, but no plans were changed on account of it. Eventually, after the war, it was released to the public, with some alterations made by the military. One line that was scratched out of every copy of the report, but is just visible in originals by holding it up to the light at the right angle, argued that, should the United States be the first country to use nuclear weapons in war, it “might cause other nations to regard us as a nascent Germany.”

Not all of the Chicago scientists’ thoughts were so dark. Members of the Metallurgical Laboratory also wrote reports about the peaceful benefits of the atom, imagining a new field of science and technology, which they dubbed “nucleonics,” ushering in medical breakthroughs and new energy supplies in the wake of the Second World War. They recommended the creation of a national-laboratory system, to insure that organizations such as the Metallurgical Laboratory could exist in peacetime, and lobbied vigorously for what they considered wise policy on atomic weapons. The Bulletin of the Atomic Scientists of Chicago and the Federation of Atomic Scientists (later the Federation of American Scientists) both emerged out of this political awakening, and a movement for social responsibility on behalf of scientists was born. The Pile team turned out to be better at building reactors that changing public policy, but its legacy of activism and public engagement reverberates in today’s discourse about climate change.

After the war had ended and the world had come to appreciate the power that had been unleashed, the University of Chicago installed a bronze plaque commemorating the Pile. It read, “On December 2, 1942, man achieved here the first self-sustaining chain reaction and thereby initiated the controlled release of nuclear energy.” In a rejected suggestion, the university press director proposed that a phrase be added to the end: “for better or worse.”


The Plan B decision to build at UChicago

The University wasn’t the original site for the historic experiment though. In early 1942, Compton identified a promising plot of land while on a horseback ride in a forest preserve about 25 miles southwest of Chicago. But by late October, workers constructing the buildings in the so-called Argonne Forest went on strike, and it soon became clear that the site wouldn’t be ready until year’s end.

Fermi suggested to Compton that he could demonstrate the controlled chain reaction safely on campus—under Stagg Field, the long-abandoned, crumbling home of the former Big Ten football powerhouse. And if something were to go wrong, “I will walk away—leisurely,” Fermi once wrote. As a safeguard, a series of control rods would be installed to prevent a runaway reaction.

“According to Fermi’s calculations, which I carefully checked…it should take some minutes for the reaction to double its power," Compton wrote in his memoir. “If this proved correct, there would be ample time for adjustments, and the reaction would be under full control.”

Compton at the outset had predicted a nuclear chain reaction would be achieved by Jan. 1, 1943. With time of the essence, Compton told Fermi to proceed without informing UChicago President Robert Maynard Hutchins. Compton felt Hutchins, a trained jurist and former Law School dean, “was in no position to make an independent judgment of the hazards involved.”

“As a responsible officer of the University, according to every rule of organizational protocol, I should have taken the matter to my superior. But that would have been unfair,” wrote Compton. “Based on considerations of the University’s welfare, the only answer he could have given would have been—no. And this answer would have been wrong. So I assumed the responsibility myself.”


Path to criticality

The self-assured Fermi gave Compton little cause for concern. In September, Fermi began a series of multi-hour weekly lectures at Eckhart Hall on the UChicago campus, where he described the measurements that would determine when the pile would go critical.

When he started building chain-reacting piles at Columbia University after his arrival in January 1939, Fermi would don a lab coat and worked alongside football players enlisted to move the 50- to 100-pound bricks of graphite. &ldquoWith Fermi, it was the work that made the physics worthwhile. He wanted to wrestle with nature himself, with his own hands,&rdquo wrote physicist Herbert Anderson, who ran the night shift in Chicago&rsquos pile program, in a 1974 Boletín essay. &ldquoHe liked to have someone to work with. He liked the companionship the work went faster that way.&rdquo

This artist's conception shows the UChicago students, scientists and day laborers working on Chicago Pile-1. (Photo courtesy of National Archives and Records Administration)

There were no blueprints for the Chicago pile. Instead, machinists and scientists reported on the daily progress of construction to Fermi. Two crews formed: One pressed uranium oxide power into 22,000 spheres the size of baseballs. The other used a wood planer to mill about 400 tons of graphite into rectangles, which were then drilled to create holes to hold the uranium.

&ldquoWe found out how coal miners feel,&rdquo wrote Wattenberg in the Boletín. &ldquoOne shower would remove only the surface graphite dust. About a half-hour after the first shower, the dust in the pores of your skin would start oozing.&rdquo

By late fall, dozens of smaller test piles had provided proof-of-concept for Fermi&rsquos larger experiment. But CP-1, 20 times larger than its predecessors, would require even larger amounts of uranium and graphite in purer forms.

On Nov. 16, two 12-hour shifts began to construct the pile&mdashwork that would continue non-stop over the next 15 days. By the evening of Dec. 1, they had constructed the reactor, which resembled a 57-layer graphite cake, wrapped in wood and studded with hundreds of uranium raisins toward the center that would serve as the nuclear fuel for the reaction.

By the morning of Dec. 2, Chicago Pile-1 was ready.

Photograph taken in November 1942 during construction of the first nuclear reactor. Chicago Pile-1 consisted of 57 layers cost an estimated $2.7 million and contained 380 tons of graphite, 40 tons of uranium oxide and six tons of uranium metal. (Photo courtesy of Argonne National Laboratory)


Enrico Fermi

Under the west stand of the University of Chicago’s squash courts in Stagg Field, sits a plaque. It reads: “On December 2, 1942, man achieved here the first self-sustaining chain reaction and thereby initiated the controlled release of nuclear energy.” How did the squash courts at the University of Chicago became the site of the first self-sustaining nuclear chain reaction? The story begins in Italy in 1915.

In Rome that year a 14 year old boy, grieving the death of his older brother, sought distraction in books. Roaming the Campo de Fiori he happened upon two antique volumes of elementary physics. Our world was never to be the same. The boy was Enrico Fermi, and he would become the man who in 1942 performed the first self-sustaining nuclear chain reaction at the University of Chicago’s squash courts.

Fermi’s interest in physics was intense. At 19, he entered the University of Pisa, where, by some accounts, he shortly began instructing his teachers. At the tender age of 25, he became a professor of theoretical physics at the University of Rome. In 1934, Fermi almost discovered nuclear fission—the process that was used in the first atomic bomb—while conducting experiments in the radioactive transformations that resulted when various elements were repeatedly bombarded with neutrons. However, Fermi missed this opportunity because the sheet of foil he used to cover his uranium sample, which would have created fission, was too thick. It blocked the fission fragments from being recorded and went unnoticed. Though Fermi failed to discover fission, he did discover that passing neutrons through a light-element “moderator,” such as paraffin, slowed them down and in turn, increased their effectiveness. This discovery was instrumental in generating the heat needed by a nuclear reactor to generate electricity. In 1938 Fermi was awarded the Nobel Prize for his work.

Fermi traveled from Italy to Sweden to obtain his Nobel medal and never returned home. Italy’s fascist and anti-Semitic climate increasingly disturbed him. Like many European scientists of the period he left Europe and settled in the United States, taking employment at the University of Chicago. Others at the university were working on the atomic bomb. Fermi’s task was to find a way to control the chain reaction that resulted from fission. His answer was to create a nuclear reactor, which Fermi, whose English was still poor, called simply a “pile,” so that, theoretically, he could insert a neutron-absorbing material into the midst of the fission process to control its speed.

In December 1942 Fermi and his team were prepared to test their reactor. Due to space considerations, the “pile” was set up in the university’s squash court. The test did not occur without some concern. Up to that very moment Fermi’s notions about controlling fission were based entirely on theory, not practice. If he was wrong, Chicago could be blown away. The test began. At first, just a couple of rods were removed. Gradually, Fermi pulled more. Finally, it was apparent—Fermi and his team had created a self-sustaining nuclear reaction—the first controlled flow of energy from a source other than the sun. A coded message told the government of this success: “The Italian navigator has just landed in the new world.”


Años finales y muerte

Fermi continued his work at the Institute for Nuclear Studies at the University of Chicago, where he turned his attention to high-energy physics and led investigations into the origin of cosmic rays and theories on the fantastic energies present in cosmic ray particles.

By 1954, Fermi was diagnosed with incurable stomach cancer, and spent the remaining months of his life in Chicago, undergoing various medical procedures. He died in his sleep on November 28, 1954, at his home in Chicago, Illinois.


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