Fermi İlk Atomu Tesadüfen Parçaladı Ve Beş Yıl Boyunca Kimse Farkına Varmadı

Bilimin çoğu dikkatli hipotezler içerir, ardından bu hipotezleri test etmek için titiz deneyler yapılır ve sonrasında bir şeyler öğrenilir. Ancak bazen daha çok, parmağınızı laboratuvarınızın çevresinde bulduğunuz şüpheli maddelere batırıp tatmak (dolayısıyla sakarin) veya yanlışlıkla atomu parçalamak ve bunun beş yıl boyunca farkına varmamakla ilgilidir.

İkincisini yapan Enrico Fermi, 1901'de İtalya'da bir ilkokul öğretmeni ve bir demiryolu görevlisinin çocuğu olarak dünyaya geldi ve daha sonra "atom bombasının mimarı" olarak tanınacaktı. Babasının bir arkadaşı olan Adolfo Amidei tarafından 13 yaşında dahi çocuk olarak kabul edilen Fermi'ye, lisans derecesini tamamlaması için Amidei'nin elinden gelen her türlü yardım verildi.

Üniversitede başarılı olan Fermi, akademide kariyer buldu ve henüz 20'li yaşlarının ortasındayken Roma Üniversitesi'nde Teorik Fizik Profesörü oldu. Atomu burada parçaladı ve fark etmedi.

Mart 1934'te, Irène Curie ve Frédéric Joliot tarafından yapay radyoaktivitenin keşfinin ardından, Fermi bir radon-berilyum nötron kaynağı kullanarak çeşitli elementleri bombalayarak radyoaktivite üretmeye çalıştı. Başarılı olursa, yapay radyoaktivite yaratmanın, bir parçacık hızlandırıcıyı dahil etme zahmetine girmeden başarılabileceği anlamına gelecekti.

Fermi deney düzeneğini, "İncelenecek elementten oluşan bazı küçük silindirler, birkaç dakikadan birkaç saate kadar değişen sürelerle o kaynaktan gelen radyasyonlara maruz kalıyor." diye açıkladı.

"Bu silindirler daha sonra hızla bir tel tezgahın etrafına yerleştirilir. Tezgahın, yaklaşık 0,2 milimetre kalınlığında ince bir alüminyum katmandan oluşan bir dış duvarı vardır, öyle ki olası beta ışınları geçip tezgaha girebilir."

"Şimdiye kadar, deney iki elementle iyi sonuç verdi."

Ekim ayında ekip, gümüş üzerinde deneyler yaparken düzensiz sonuçlar fark etti. Deneyden sonra ölçülen radyoaktivite seviyeleri, metalin kurşun kabında nereye yerleştirildiğine bağlı olarak farklılık gösteriyordu. Radon-berilyum nötron kaynağı ile gümüş arasına maddeler yerleştirerek deneyler yaptılar.

Fermi, parafin mumunu önerdi. Sonuçlar geldiğinde, gümüşteki radyasyonun yaklaşık yüz kat arttığını gördüler. Fermi, nötronların parafindeki hidrojen atomları tarafından "yavaşlatıldığını", yani gümüşle çarpıştıklarında daha fazla çarpışmanın gerçekleşebileceğini teorileştirdi. Keşif, 1942'de, Fermi ile aynı şekilde nötronları yavaşlatarak elde edilen, ilk nükleer zincirleme reaksiyonun yolunu açacaktı.

1938'de "nötron ışıması tarafından üretilen yeni radyoaktif elementlerin varlığının gösterilmesi ve yavaş nötronların neden olduğu nükleer reaksiyonlarla ilgili keşfi için" Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Bu ne kadar etkileyici olsa da, Fermi aynı zamanda atomu parçalayan ilk insan olduğu gerçeğini gözden kaçırdı. 1939'da Almanya'dan bilim insanları aynı deneyleri yaptılar ve uranyumun nötron bombardımanının benzer atom ağırlığına sahip iki farklı ürünle sonuçlandığını buldular. Beş yıl önce Fermi'nin, bir atom çekirdeğinin iki veya daha fazla küçük çekirdeğe bölündüğü, uranyum fisyonunu yarattığı sonucuna vardılar. Atomu parçalamıştı.

Fermi'nin daha sonra fark ettiği gibi, bunun dünyayı değiştiren bazı sonuçları oldu. Bir nötron bir uranyum atomuyla çarpıştığında ve onu böldüğünde, daha fazla nötron salınır ve bunlar daha sonra diğer uranyum atomlarıyla çarpışabilir ve süreç defalarca tekrarlanır. Bu ilke nükleer enerjinin yolunu açmakla birlikte nükleer bombalarda da kullanıldı. Bunu o sırada fark etmiş olsaydı, kim bilir nükleer silah potansiyeli ufukta çok daha yakınken, İkinci Dünya Savaşı nasıl sonuçlanırdı.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.