فيرمي (إنريكو)

أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز س ش ص ض ط ظ ع غ ف ق ك ل م ن هـ و ي

فيرمي (إنريكو)

فيرمي (انريك)

Fermi (Enrico-) - Fermi (Enrico-)

فيرمي (إنريكو -)

(1901-1954)

وُلِدَ إنريكو فيرمي Enrico Fermi في روما عاصمة إيطاليا. تلقّى تعليمه العالي بجامعة بيزا وحاز منها شهادة الدكتوراه عام 1922. عَمِل بعدها مع ماكس بورن Max Born حتى عام 1924 في جامعة غوتنغن، وبعد عودته إلى روما عمل أستاذاً للرياضيات في جامعة فلورنسا. وفي عام 1927، وكان عمره حينذاك 26 عاماً، غدا أستاذاً للفيزياء النظرية في جامعة روما. ولإسهاماته الجليلة في مجالي الفيزياء النظرية والتجريبية؛ فقد مُنِحَ عام 1938 جائزة نوبل، لاكتشافه ظاهرة النشاط الإشعاعي الصُّنعي باستخدام النترونات. هاجر بعد حيازته الجائزة إلى أمريكا، وهناك عُِّين أستاذاً في جامعة كولومبيا عام 1939.

عمل فيرمي مع فريق مشروع مانهاتن Manhattan Project الذي توِّج نشاطه بإنتاج أول قنبلة ذرية واختبارها في تموز من عام 1945. وفي عام 1945 عاد فيرمي إلى شيكاغو وعُيِّن أستاذاً في معهد شيكاغو للدراسات النووية حيث عمل مستشاراً لبناء مسرِّع سنكروسيكلوترون synchro-cyclotron في الجامعة. وقد أنجز البناء عام 1951. وفي عام 1946 منحه الكونغرس الأمريكي وسام الاستحقاق ومُنِحَ الجنسية الأمريكية، وانتخب عام 1950 ليصبح عضواً في الجمعية الملكية بلندن. توفي عام 1954 في شيكاغو.

أسهم فيرمي إسهامات مهمة في الفيزياء النظرية والتجريبية منها:

إحصاء فيرمي - ديراك

ففي مطلع القرن العشرين طوِّرت نظرية ميكانيك الكم[ر] في ضوء إخفاق الفيزياء التقيليدية في معالجة أنظمة الجسيمات دون الذرية، فقام كل من فيرمي وديراك Dirac في الأعوام التي تلت عام 1920 بتطوير نموذج رياضي يصف سلوك عدد من الجسيمات دون الذرية أُطلق عليها اسم الفيرميونات fermions هي الإلكترونات والنترونات neutrons والبروتونات. وقد أُطلق على هذا النموذج الرياضي اسم إحصاء فيرمي ـ ديراك الذي طوِّر خصيصاً لتعليل مبدأ باولي في الاستبعاد Pauli exclusion principle. يُشار إلى أن هذا المبدأ الأخير يستبعد وجود جسيمين في ذرة يحملان أعداداً كمومية متطابقة، وهي أعداد تصف طاقة الجسيم، واندفاعه الزاوي، والخصائص المغنطيسية له، والسبين[ر].

الانشطار النووي



	الشكل (1)
	نواتج قذف نواة يورانيوم بنترون بطيء

قام فيرمي بدءاً من عام 1930 بإجراء سلسلة تجارب اكتشف فيها ظاهرة النشاط الإشعاعي الصنعي، واستخدم في إحدى تجاربه اليورانيوم، فوجد أن النترونات البطيئة كانت فعَّالة في توليد تفاعلات تقود إلى توليد شظايا ذات نشاط إشعاعي. إلا أن فيرمي لم يكن متأكداً من طبيعة الشظايا الناتجة. ولدى إعادة علماء ألمان وهم ليز مايتنر Lise Meitner وأوتو هاهن Otto Hahn وفريتز شتراسمان Fritz Strassman تجارب فيرمي تأكد لهم أن ذرة اليورانيوم قد عانت الانشطار fission إلى شظايا أصغر كتلة، ورافق ذلك انطلاق نترونات وتحرير طاقة حرارية وإشعاعية عالية نسبياً، ويبين الشكل (1) إحدى نتائج تجارب من هذا النوع. ولدى إعلان هذه النتيجة المهمة عام 1939 أدرك فيرمي ونيلز بور Niels Bohr القدرة التدميرية التي يمكن أن تسببها تفاعلات انشطار كهذه إذا أمكن تحقيق تفاعل انشطاري متسلسل chain reaction في اليورانيوم. وخوفاً من قيام الألمان باستغلال هذا الاكتشاف في صنع قنبلة انشطارية مدمِّرة، فقد أعدَّ فيرمي وعدد آخر من الفيزيائيين رسالة إلى روزفلت رئيس الولايات المتحدة الأمريكية حينئذ، وقام آينشتاين بتوقيع هذه الرسالة وتسليمها إليه.

وكان أن أوعز الرئيس الأمريكي بانطلاق مشروع مانهاتن لإنتاج أول قنبلة ذرية. واختير فيرمي ليكون مستشاراً لهذا المشروع وكُلِّف قيادة فريق للتحقق من إحداث أول تفاعل متسلسل. وقد نجح فيرمي في مهمته وحقق أول تفاعل متسلسل متحكَّم فيه، ونفَّذ ذلك في ملعب مغطى مهجور في جامعة شيكاغو، وكان ذلك في 2 كانون الأول من عام 1942. وغدت هذه التجربة الحاسمة أساس استخدام الطاقة النووية للأغراض الحربية والسلمية على السواء. وتكريماً لإسهاماته العلمية فقد أُطلق على بعض الجسيمات التي تخضع لقوانين إحصاء فيرمي - ديراك اسم فيرميونات، بل لقد سمي كذلك الطول (m10^-15m) بالفيرمي لاستخدامه في تقدير الأبعاد في الفيزياء الذرية والنووية، كما أُطلق اسمه ليكون على مخبر في ولاية إلينويز في أمريكا للأبحاث في مجال الفيزياء النووية والجسيمات الأولية، وهو Fermi Lab. وبعد وفاته بعام أُطلق اسم الفيرميوم fermium على عنصر تم اكتشافه عام 1952 في مخلَّفات تفجير نووي ورمزه Fm، وتم توليده في المفاعلات لاحقاً[ر. ما بعد اليورانيوم]، وأطول نظائره عمراً هو ²⁵⁷Fmالذي يبلغ دوره (80) يوماً.