Enrico Fermi – Fizikte Çığır Açan Bilim İnsanı

İlk nükleer reaktörün tasarımını yapan Enrico Fermi, 1901’de İtalya’nın Roma şehrinde doğdu. Başarılı bir öğrencilik hayatı geçiren Fermi, yirmi yaşında Pizza Üniversitesi’nden fizik doktoru unvanını aldı. Yirmi altı yaşına geldiğinde de Roma Üniversitesi’nde profesördü. O zaman istatistiksel kuantum hakkında bir bildirge yayınladı. Bu bildirgede, küçük parçacıkların bir araya gelerek oluşturdukları büyük fermionların davranışlarını anlatmak için kullanılmak üzere geliştirdiği istatistiksel kuramı ortaya atıyordu.


Fermi denklemleri; atom çekirdeğini, dejenere maddeleri (bazı yıldız tür­lerinin iç kısmında bulunan madde) ve uygulamalarının hayatı­mızdaki önemi çok açık olan bir konu başlığını, metallerin özellik ve davranışlarını daha iyi anlamamıza olanak sağlamıştır.

Enrico Fermİ 1933’te, beta bozunması (bir radyoaktivite türü) üzerine; günümüzde fiziğin önemli konularından olan “neutrino” (atomun yapı taşı) ve zayıf etkileşimlerin ilk niceliksel irdelemesini içeren bir kuram oluşturdu. Bu tür araştırma, sıradan insanlar tarafından hemen anlaşılması mümkün olmasa da, Fermi’yi dünyanın önde gelen fizikçileri arasına yerleştirdi. Ancak Permi’nin en önemli ça­lışmaları henüz yoldaydı. 1932’de İngiliz fizikçi James Chadwick yeni bir atom altı par­çacığını, nötronu keşfetmişti. 1934 yılında Permi bilinen kimyasal elementleri nötron bombardımanına tutmaya başladı.

Enrico Fermi

Deneyleri, bir çok atom türünün nötronları soğurduğunu (absorbe ettiğini) ve bu tür bir nükleer dönüşümle elde edilen atomların çoğunluk­la radyoaktif olduğunu gösterdi. Nötronun hızlı hareket etmesi halinde atom çekirdeğini daha kolay deleceği düşünülebilir. Ama Fermi’nin deneyleri tam aksinin geçerli olduğunu gösterdi; nöt­ronlar önce parafin ya da su içinden geçirilerek yavaşlatıldıkla­rında atomlar tarafından daha rahat soğuruluyorlardı. Fermi’nin bu buluşu nükleer reaktör yapımında çok önemlidir. Reaktörlerde nötronları ya vaşlatmak için kullanılan malzemeye if moderatör” adı verilir.


Fermi’nin nötronların soğurulmasıyla ilgili önemli araştırması O’na Nobel fizik ödülünü getirdi. Bu arada İtalya’da sorunlar yaşı­yordu. Öncelikle karısı Yahudiydi ve İtalya’ daki faşist hükümet bir dizi Yahudi karşıtı kanun yayınlamıştı. Permi faşizmin şiddetle karşısındaydı-bu Mussolini’nin diktatörlüğünde tehlikeli bir tu­tumdu. Fermi aralık 1938’de ödülünü almak için Stockholm’e gitti ve bir daha da İtalya’ya dönmedi. Columbia üniversitesinin kendi­sine dünyanın en büyük fizikçilerinden birini öğretim kadrosuna katmaktan zevk duyarak yapmış olduğu teklifi kabul ederek New York’a gitti.

Enrico Fermi 1944’te Birleşik Devletler vatandaşı oldu. 1939 başlarında Usa Meitner, Otto Hahn ve Fritz Strassmann ; nötron soğurulmasının bazen uranyum atomunda fizyona* neden olduğunu bildirdiler. Bu rapor yayımlandığında diğer bazı belli başlı fizikçiler gibi Fermi de uranyum atomunun fizyonunun bir zincirleme tepkime başlatabilecek kadar nötron açığa çıkarma ihti­mali olduğunu derhal anladı. Dahası, Fermi (yine diğer birkaç fi­zikçi gibi) böyle bir zincirleme tepkimenin yaratacağı askeri ola­nakları hemen gördü. 1939 Martına gelindiğinde Fermi, Birleşik Devletler donanmasıyla sözleşme imzalamıştı ve nükleer silahların geliştirilmesi konuşuna ilgilerini çekmeye çalışıyordu. Ama Birle­şik Devletler hükümeti ancak birkaç ay sonra Albert Einstein’ın Başkan Roosevelt’e aynı konuda bir mektup yazmasıyla atom enerjisiyle ilgilenmeye başladı.

Amerikan hükümetinin konuya ilgi göstermesi üzerine, bilim adamlarının ilk işi kendi kendine yürüyen bir zincirleme tepkime­nin gerçekten ortaya çıkabilir olup olmadığını görmek üzere bir atom reaktörü prototipi inşa etmek oldu. Enrico Fermi nötronlar üzerinde dünyanın en yetkin kişisi olduğundan ve hem deneysel hem de kuramsal konulardaki yetenekleri kişiliğinde birleştirdiğin­den, dünyanın iik nükleer reaktörünü yapmaya kalkışan gruba başkanlık etmek üzere seçilmişti. Önce Columbia, sonra da Chica­go üniversitesinde çalıştı.


Fermi’nin gözetimi altında tasarlanıp ya­pılan nükleer reaktörün başarıyla devreye alınması Chicago’ da bu­lunduğu 2 Aralık 1942’ye rastlar. Bu atom çağının gerçek başlangı­cıydı, çünkü insanoğlu bir nükleer zincirleme tepkime başlatmayı ilk kez başarmıştı. Başarılı denemenin sonucu Doğu’ya şifreli ve kehanet gibi bir cümleyle hemen bildirilmişti: “İtalyan gezgini yeni dünyaya girmiştir.” Bu başarılı denemeden sonra Manhattan proje­sinin tam hızla ilerlemesine karar verildi. Fermi bu projede önde gelen bir bilim danışmanı olarak önemli rol oynadı. Savaştan sonra Fermi Chicago üniversitesinde profesör oldu. 1954’te öldü. Fermi evliydi ve iki çocuğu vardı.

Periyodik cetve­lin 100 sayılı elementi O’nun onuruna “fermium” olarak adlandı­rılmıştır. Fermi birkaç nedenle önemli bir kişiliktir. Öncelikle, tartışma­sız olarak yirminci yüzyılın en büyük bilim adamlarındandı; hem kuramsal hem de deneysel çalışmalarda olağanüstü olan birkaç bilim adamından biriydi. Bu yazıda önemli bilimsel çalışmalarından sadece bir kaçı anlatılabilmiştir ama Fermi aslında 250′ nin üzerin­de bilimsel makale yazmıştır. İkinci olarak Fermi atom bombasının yaratılmasında, başka birkaç insanın da eşit önemde rolleri olmasıyla birlikte, çok önemli bir kişilikti.


Ancak Fermi’nin esas önemi nükleer reaktörün icadında oyna­dığı rolden ileri gelmektedir. Fermi’nin bu icat konusunda asıl tak­dir edilmesi gereken kişi olduğu oldukça açıktır. Önce bu buluşun altında yatan kurama önemli katkılarda bulundu, sonra da ilk re­aktörün tasarım ve yapımına gözetmenlik etti. 1945’ten bu yana savaş sırasında nükleer silah kullanılmamış ama, barışçı amaçlarla kullanılacak enerji üretmek üzere çok sayıda nükleer reaktör yapılmıştır.

Bu reaktörler gelecekte muhtemelen daha da önemli enerji kaynakları haline gelecektir. Dahası, bazı re­aktörler tıpta ve bilimsel araştırmalarda kullanılan radyoizotoplar üretmektedir. Reaktörler aynı zamanda- ve meşum bir şekilde­nükleer silah yapımında kullanılan plutonyumun da kaynağıdır. Nükleer reaktörün insanlık için büyük tehlike yaratabileceğine iliş­kin anlaşılabilir korkular vardır ama, bunun önemsiz bir icat oldu­ğunu da kimse iddia edemez. Fermi’nin çalışmalarının gelecek yıl­larda dünya üzerinde daha da büyük etki yapması olasıdır.

Uzayla – Kültür Evreni

Bir yanıt yazın