ENRICOFERMI

Il nucleo che rimane come prodotto di disintegrazione coincide a volte con uno dei nuclei stabili, noti dall'analisi isotopica; molto spesso, tuttavia, questo non avviene. Il nucleo prodotto è quindi diverso da tutti i nuclei "naturali"; il motivo è che il nucleo prodotto non è stabile. Esso si disintegra a sua volta, con una vita media caratteristica del nucleo, per mezzo dell'emissione di un elettrone (positivo o negativo), fino a che esso alla fine raggiunge una forma stabile. L'emissione degli elettroni che segue con un certo ritardo nel tempo la prima disintegrazione praticamente istantanea, è la cosiddetta radioattività artificiale, e fu scoperta da Joliot e Irène Curie alla fine dell'anno 1933.

Questi autori ottennero i primi casi di radioattività artificiale bombardando boro, magnesio e alluminio con particelle a provenienti da una sorgente di polonio. Essi produssero tre isotopi radioattivi dell'azoto, silicio e fosforo, e furono poi in grado di separare chimicamente l'attività dalla massa degli atomi immodificati della sostanza bombardata.

IL BOMBARDAMENTO DEI NEUTRONI

Immediatamente dopo queste scoperte, apparve evidente che le particelle a non rappresentavano probabilmente il solo tipo di proiettile bombardante per la produzione di radioattività artificiale. Decisi pertanto di indagare da questo punto di vista gli effetti del bombardamento con i neutroni.
Rispetto alle particelle a, i neutroni hanno l'evidente svantaggio che le sorgenti di neutroni disponibili emettono solo un numero comparabilmente più piccolo di neutroni. Infatti i neutroni sono emessi come prodotti delle reazioni nucleari, la cui produzione è solo di rado maggiore di 10^-4. Questo svantaggio è, tuttavia, compensato dal fatto che i neutroni, non avendo carica elettrica, possono raggiungere i nuclei di tutti gli atomi, senza essere respinti dalla barriera di potenziale, dovuta al campo coulombiano che circonda il nucleo. Inoltre, poiché i neutroni non interagiscono in pratica con gli elettroni, il loro range è molto grande, e la probabilità di una collisione nucleare è corrispondentemente maggiore che nel caso del bombardamento con particelle a o protoni. In pratica, i neutroni erano già noti come efficaci generatori di alcune disintegrazioni nucleari.
Come sorgente di neutroni in queste ricerche ho usato un piccolo bulbo di vetro contenente polvere di berillio e radon. Con quantità di radon di 800 millicurie una tale sorgente emette circa 2 x 10⁷ neutroni al secondo. Questo numero è naturalmente molto piccolo confrontato alla produzione di neutroni che si può ottenere dai ciclotroni o da tubi ad alta tensione. Le piccole dimensioni, la perfetta stabilità e l'estrema semplicità sono, pertanto, sono caratteristiche molto vantaggiose delle sorgenti radon + berillio.[...]

Materiali: Testo integrale della relazione in formato pdf (fonte nobelprize.org)

La proclamazione ufficiale recita: "per le sue dimostrazioni dell'esistenza di nuovi elementi radioattivi prodotti dall'irradiazione con neutroni, e per le scoperte correlate delle reazioni nucleari prodotte con neutroni lenti".
La comunicazione ufficiale del conferimento del premio fu data dal Prof. H. Pleijel dell'Accademia Svedese che concluse con le seguenti parole in italiano:

"Professor Fermi,
La Reale Accademia Svedese delle Scienze ha assegnato a Voi il Premio Nobel per la Fisica Millenovecentotrentotto, per la Vostra scoperta di nuove sostanze radioattive appartenenti all'intero campo degli elementi e per la scoperta, da Voi fatta nel corso di tali studi, del potere selettivo dei neutroni lenti.
Vi presentiamo le nostre congratulazioni e Vi esprimiamo la più viva ammirazione per le Vostre geniali ricerche, che gettano nuova luce sulla costituzione dei nuclei atomici ed aprono nuovi orizzonti all'ulteriore sviluppo delle indagini atomiche.
Vi prego ora di ricevere il Premio Nobel dalle mani di Sua Maestà il Re."

Commemorazione

Guglielmo Marconi e la propagazione delle onde elettromagnetiche nell'alta atmosfera<7br>
Soc. It. Progr. Sci., Collectanea Marconiana, Roma 1-5 (1938 XVI) [ Note e Memorie vol I, pag. 1032-1033 ]

Quando nel 1901 Guglielmo Marconi riusciva per la prima volta a trasmettere i tre punti della lettera S, da Poldhu in Cornovaglia a San Giovanni di Terranova, attraverso a 3500 km di oceano, dava non soltanto la definitiva dimostrazione delle grandiose possibilità che la sua scoperta offriva per risolvere i problemi delle comunicazioni transoceaniche, ma veniva anche ad aprire un nuovo ed affascinante campo di indagini sulle proprietà elettriche dell'alta atmosfera. Questi studi, che sono tuttora in corso, e che anzi hanno preso nuovo impulso particolarmente negli ultimi anni, hanno permesso di formarsi un quadro generale dei complessi fenomeni di ionizzazione atmosferica, se pure vi è tuttora discussione su punti fondamentali relativi alle cause e alle modalità con le quali il fenomeno si presenta. [...]

Nelle discussioni teoriche sulle modalità della trasmissione delle radioonde tra due stazioni lontane era stato, infatti, omesso un fattore che è risultato in seguito di importanza fondamentale; e cioè l'influenza che gli altissimi strati dell'atmosfera, grazie al loro stato di ionizzazione, esercitano sulla propagazione delle onde elettromagnetiche. [...]

VOCE SU ENCICLOPEDIA TRECCANI

Enciclopedia Italiana di Scienze, Lettere ed Arti, Istituto G: Treccani Roma Vol. 32°, 518-523 (1936- XV)
[ Note e Memorie vol I, pag. 620-621 ]

Meccanica Statistica

Lo studio della struttura molecolare e atomica della materia ha reso necessario lo sviluppo di metodi particolari, adatti alla discussione delle proprietà di sistemi costituiti da un enorme numero d'individui costituenti. Per la analogia che il problema presenta con lo studio di una popolazione, essa stessa costituita da un grande numero di uomini, si suol dare a questo ramo della fisica, il nome di meccanica statistica.

É evidente che la complicazione del calcolo matematico del moto di un sistema costituito da miriadi di particelle (e nel più piccolo corpo percettibile ai nostri sensi sono contenute migliaia di miliardi di molecole) è tanto grande da non lasciare alcuna speranza di una trattazione esatta. Conviene peraltro osservare che gli elementi del problema che interessa determinare si riferiscono in generale a proprietà di media su un grande numero d'individui. [...]

Commento di E. Segrè: Fermi al suo arrivo a Roma come professore di fisica teorica all'Università, aveva un salario molto modesto. Per aumentare le proprie entrate si unì allo staff dell'Enciclopedia Italiana, fondata da Giovanni Treccani, dove lavorò per alcuni anni. Egli contribuì con un certo numero di articoli all'Enciclopedia Italiana, principalmente sulla fisica atomica, e svolse pure funzioni editoriali e compiti organizzativi. Egli era molto orgoglioso di alcuni dei suoi contributi.

Prospettive di Applicazione della Radioattività Artificiale

Rendiconti dell'Istituto di Sanità Pubblica, vol. I, 421-432 (1938) - Pubblicato su Sapere nel 1939 [Note e Memorie vol I, pag. 620-621]

Lo studio dei fenomeni radioattivi ebbe origine circa quaranta anni or sono con la scoperta di Bequerel delle radiazioni emesse dai sali di uranio. Subito dopo la prima scoperta fu un succedersi di fondamentali ricerche sulla natura delle nuove radiazioni e sulle proprietà chimiche degli elementi che le emettono. Queste ricerche sono legate principalmente ai nomi dei coniugi Curie, scopritori del radio, e di Ernest Rutherford. Per opera di questi pionieri degli studi radioattivi fu precisata la natura fisica dei raggi alfa, beta e gamma e fu riconosciuta l'esistenza di vere e proprie famiglie di elementi radioattivi che vengono generati uno dall'altro per successive disintegrazioni.

Le nuove radiazioni scoperte dovevano ben presto dimostrarsi di eccezionale interesse scientifico non solo quale oggetto di studio in sé, ma anche come metodo potentissimo per investigare la struttura dell'atomo. Infatti le particelle alfa, data la grande energia di cui sono dotate, attraversano gli atomi che incontrano sul loro percorso; essendo cariche elettricamente esse permettono così di studiare le caratteristiche del campo elettrico nell'interno degli atomi e di dedurne la distribuzione delle cariche elettriche interatomiche.[...]