Page 30 - merged

CRONOLOGIA DELL'OPERA SCIENTIFICA DI ENRICO FERMI 347

Columbia, Fermi sapeva a quali domande voleva trovare una risposta. Venivano emessi
neutroni nella fissione dell'uranio? Ed eventualmente in che quantità? Come si poteva
fare in modo che questi neutroni producessero ulteriori fissioni?" e soprattutto, aggiunge
Anderson, "Era possibile sviluppare una reazione a catena?" Fermi insiste sulla necessità
di effettuare misure quantitative e un mese dopo il suo arrivo alla Columbia University,
insieme a un gruppo di lavoro di cui fanno parte Anderson e J. R. Dunning (suo relatore),
firma il suo primo articolo "americano", The Fission 01 Uranium [Fissione dell'uranio] in
cui vengono riportate le sezioni d'urto per neutroni lenti e neutroni veloci. In questa fase
Fermi si concentra sul problema dell'emissione di neutroni, piuttosto che sugli aspetti
più direttamente connessi con la reazione a catena (Production 01 Neutrons in Uranium
bombarded by Neutrons [Produzione di neutroni nell'uranio bombardato con neutroni]).
La questione della produzione di neutroni nell'uranio bombardato con neutroni è oggetto
di alcune ricerche pubblicate nel 1939 sul "Physical Review". In seguito sarà impossibile
seguire il lavoro di Fermi attraverso la letteratura periodica pubblica. Le relazioni vengo-
no dichiarate "top secret". Nel lavoro Simple Capture 01 Neutrons by Uranium [Cattura
semplice di neutroni da uranio], Anderson e Fermi analizzano il problema della cattura
di neutroni lenti da parte dell'U-238, che, secondo la scoperta fatta da Otto Hahn e
Lise Meitner, si trasforma in U-239 per cattura di un neutrone decadendo dopo circa 23
minuti in un elemento che deve avere numero atomico 93 e massa 239. Nella primavera
Fermi, Anderson e Leo Szilard pubblicano Neutron Production and Absorption in Ura-
nium [Produzione e assorbimento di neutroni in uranio]: il numero di neutroni emessi
dall'uranio sotto l'azione dei neutroni lenti è maggiore di quelli assorbiti. È la condizione
necessaria per realizzare una reazione a catena. Questo lavoro mette anche in evidenza
l'importanza dell'assorbimento di neutroni alle energie di risonanza e fornisce la chiave
di come ridurre le perdite di neutroni causate da questo effetto concentrando l'uranio
in blocchi. Questi esperimenti mettono anche in luce un problema fondamentale: l'as-
sorbimento di neutroni termici da parte dell'idrogeno è troppo alto perché l'acqua possa
essere un mezzo utilizzabile per rallentare neutroni in una reazione a catena. Questo è il
primo e l'ultimo esperimento fatto da Fermi in collaborazione con Szilard, il cui stile di
lavoro a livello sperimentale non è affatto congeniale a Fermi. Nei mesi successivi Fermi
e altri gruppi di lavoro in diverse università americane studiano i problemi connessi con
la fisica della reazione a catena. La maggior parte dei progressi fondamentali per la fisica
dei reattori sono realizzati durante il 1939 e il 1940. Fermi è il primo ad informare le
autorità militari sulle possibili implicazioni belliche di una eventuale reazione a catena:
nel mese di marzo tiene una conferenza al Ministero della Marina in seguito alla quale
viene concesso un piccolo finanziamento per queste ricerche alla Columbia University. Al-
l'inizio dell'estate del 1939 Szilard, insieme a Paul Wigner, ungherese anche lui, convince
Albert Einstein a firmare una lettera indirizzata a F. D. Roosevelt, all'epoca Presidente
degli Stati Uniti, in cui vengono messe in evidenza le ricerche di Fermi e Szilard negli
Stati Uniti e di Joliot in Francia sulla reazione a catena e la quasi certezza di poter
"pervenire a questo risultato nell'immediato futuro". Nell'adombrare la possibilità di
costruire "bombe di nuovo tipo", Einstein conclude sottolineando la necessità di agire
tempestivamente e di "istituire un collegamento permanente fra il governo e il gruppo