Op 28 november 1954 overleed natuurkundige Enrico Fermi, die in 1942 de eerste experimentele kernreactor bouwde.

Enrico Fermi was een van de meest invloedrijke natuurkundigen van de twintigste eeuw. Hij overleed op 28 november 1954, maar zijn impact voelen we nog steeds. Zijn werk, waaronder in de kernfysica, statistiek, en kwantummechanica, maakte enorme wetenschappelijk en technische vooruitgang mogelijk, waar we vandaag de dag nog de vruchten van plukken.

Meer Vandaag in…

• 25 november 1975: Suriname wordt onafhankelijk
• 26 november 2003: maakte het supersonische vliegtuig Concorde zijn laatste vlucht
• 27 november 1701: Anders Celsius wordt geboren

Italiaanse innovator

Fermi werd geboren in Rome en blonk al op vroege leeftijd uit op academisch gebied. Op zijn zeventiende werd hij naar een school voor hoogbegaafde kinderen in Pisa gestuurd. Hier werd hem door de directeur van de natuurkunde-afdeling verteld dat deze hem niet veel bij kon leren, en kreeg Fermi de opdracht om af en toe lezingen te organiseren voor de andere leerlingen.

Tijdens zijn studies in Pisa, en later ook in Göttingen en Leiden, kwam Fermi in aanraking met de wetenschappelijke top van Europa. Zo ontmoette hij onder andere de Duitse natuur- en wiskundige Max Born, bekend van de kwantummechanica, en de Duitse natuurkundige Albert Einstein.

Na zijn studie begon hij als docent aan de Universiteit van Florence, waar hij onderzoek deed naar kwantummechanica en de Fermi-Dirac-statistiek ontwikkelde. Die theorie, cruciaal voor de kernfysica, beschrijft het gedrag van deeltjes zoals elektronen en protonen. Later verzamelde hij in Rome een team van collega’s en studenten, dat allerlei elementen bombardeerde met neutronen, wat leidde tot de ontdekking van nieuwe radioactieve isotopen.

In 1938 kreeg Fermi de Nobelprijs voor Natuurkunde voor zijn onderzoek naar nieuwe radioactieve elementen door bestraling met neutronen. Na deze in ontvangst te hebben genomen in Stockholm, keerde hij niet terug naar Italië. In plaats daarvan emigreerde Fermi met zijn Joodse vrouw Laura en hun kinderen naar de Verenigde Staten in een poging het fascistische regime van Mussolini te ontvluchten.

De kernreactor

Eenmaal in de VS ging Fermi aan de slag bij de Universiteit van Chicago. Toen in 1939 werd ontdekt dat uraniumkernen zich konden splitsen onder invloed van neutronen, realiseerden wetenschappers zich dat dit enorme hoeveelheden energie kon vrijmaken. Met de dreiging van nazi-Duitsland werd kernenergie al snel een strategisch onderzoeksgebied.

In Chicago leidde Fermi een team aan het Metallurgical Laboratory, waar ze een experimentele kernreactor, de Chicago Pile-1, ontwierpen en bouwden. Deze werd in een voormalige squashbaan onder het atletiekveld van de universiteit gebouwd en bestond uit uranium, grafiet en hout. Op 2 december 1942 slaagde Fermi erin om voor het eerst een gecontroleerde, zichzelf in stand houdende nucleaire kettingreactie te realiseren.

De praktische toepassing van Fermi’s werk liet niet lang op zich wachten. De technologie werd opgeschaald en leidde tot de ontwikkeling van de eerste kernwapens, waarmee de oorlog in de Stille Oceaan eindigde. Maar de impact van kernreactoren ging verder dan alleen militaire doeleinden. In de jaren na de uitvinding werd het een belangrijke bron van elektriciteit en speelden kernreactoren een grote rol in wetenschappelijk onderzoek, bijvoorbeeld bij de productie van radioactieve stofjes voor de geneeskunde. Deze stofjes worden vandaag de dag nog steeds gebruikt voor diagnostische beeldvorming en de behandeling van kanker.

Overdrijven

Het werk van Fermi heeft de wereld veranderd, zowel in wetenschappelijke als maatschappelijke zin. Op 28 november 1954 overleed hij aan maagkanker. Zelf had hij al een vermoeden dat zijn werk met de kernreactor schadelijk was voor zijn gezondheid, maar vond het te belangrijk om hiermee te stoppen. Twee van zijn assistenten van het Chicago Pile-1 project overleden later ook aan kanker.

In 1999 werd Enrico Fermi door het Amerikaanse nieuwsblad Time uitgeroepen tot één van de honderd meest invloedrijke personen van de 21^e eeuw. Hij was een uitzonderlijk slimme en praktische man, die van zijn collega’s de bijnaam ‘de Paus’ had gekregen vanwege zijn leiderschap en zelfverzekerdheid. Schrijver en scheikundige C. P. Snow schreef over de natuurkundige dat, mocht hij een paar jaar eerder geboren zijn, Fermi waarschijnlijk nog veel meer cruciale ontdekkingen had gedaan.  “Als dat overdreven klinkt, dan klinkt alles over Fermi waarschijnlijk overdreven”, aldus Snow.

Bronnen: NobelPrize.org, Britannica, Nuclear Museum, University of Chicago

Beeld header: Department of Energy-Office of Public Affairs/Wikimedia Commons

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!