Enrico Fermi: biografía y los orígenes de la física nuclear

Formación en Roma y Pisa

Fermi nació en Roma en una familia de clase media; su padre trabajaba en los ferrocarriles del Estado italiano. La muerte de su hermano mayor Giulio, con quien mantenía una relación muy cercana, lo llevó a refugiarse en el estudio como forma de superar el duelo, y pronto mostró una capacidad excepcional para la física y las matemáticas, en gran parte autodidacta gracias a la lectura de tratados avanzados que encontraba en librerías de viejo romanas. Ingresó en 1918 a la prestigiosa Scuola Normale Superiore de Pisa, donde se doctoró en física a los veintiún años.

Tras estancias de formación en Alemania junto a Max Born y en los Países Bajos con Paul Ehrenfest, Fermi regresó a Italia y en 1927 obtuvo una cátedra de física teórica en la Universidad de Roma, cargo creado especialmente para él gracias a las gestiones de Orso Mario Corbino. Allí reunió a un grupo de jóvenes físicos brillantes, conocidos después como "los muchachos de la vía Panisperna" por la calle donde se ubicaba el instituto, con quienes emprendería en los años siguientes una intensa investigación experimental sobre la estructura del núcleo atómico.

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El descubrimiento de los neutrones lentos

A partir de 1934, poco después de que James Chadwick descubriera el neutrón, Fermi y su equipo comenzaron a bombardear sistemáticamente distintos elementos de la tabla periódica con neutrones para estudiar las reacciones nucleares resultantes y producir nuevos isótopos radiactivos. En el curso de estos experimentos, Fermi descubrió casi por accidente que si los neutrones se hacían pasar antes por materiales como la parafina o el agua, que reducían su velocidad, la probabilidad de que fueran capturados por los núcleos atómicos aumentaba de forma notable.

Este hallazgo sobre los "neutrones lentos" o "neutrones térmicos" tenía enorme importancia práctica, porque permitía producir con mucha mayor eficiencia isótopos radiactivos artificiales, útiles tanto para la investigación básica como, potencialmente, para la medicina. Por este trabajo, Fermi recibió el Premio Nobel de Física en 1938 "por sus demostraciones de la existencia de nuevos elementos radiactivos producidos por irradiación de neutrones y por su descubrimiento relacionado de reacciones nucleares provocadas por neutrones lentos".

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El exilio y la pila de Chicago

Fermi aprovechó el viaje a Estocolmo para recibir el Nobel en diciembre de 1938 para emigrar directamente a Estados Unidos junto a su esposa Laura, de origen judío, y sus hijos, huyendo de las leyes raciales que el régimen fascista de Benito Mussolini acababa de promulgar en Italia. Instalado en la Universidad de Columbia y luego en la de Chicago, se incorporó rápidamente al esfuerzo científico estadounidense por comprender y controlar la fisión nuclear, descubierta pocos meses antes por Otto Hahn y Fritz Strassmann e interpretada por Lise Meitner y Otto Frisch.

El 2 de diciembre de 1942, bajo las gradas de un estadio de fútbol americano en desuso de la Universidad de Chicago, Fermi dirigió el experimento conocido como Chicago Pile-1, un reactor construido con bloques de grafito y uranio que logró la primera reacción nuclear en cadena autosostenida y controlada de la historia. El logro demostró que era posible liberar energía nuclear de forma continua y controlada, un paso decisivo tanto para el desarrollo posterior de reactores civiles como para el Proyecto Manhattan, en el que Fermi participó activamente.

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Últimos años y legado

Tras la guerra, Fermi se incorporó como profesor a la Universidad de Chicago, donde formó a una nueva generación de físicos, entre ellos varios futuros premios Nobel, y continuó investigando sobre partículas subatómicas y rayos cósmicos. Se opuso, junto a otros científicos del Proyecto Manhattan, al desarrollo apresurado de la bomba de hidrógeno, aunque finalmente participó como asesor en los debates sobre política nuclear que marcaron los primeros años de la Guerra Fría.

Fermi murió de cáncer de estómago en 1954, a los cincuenta y tres años, probablemente relacionado con su prolongada exposición a la radiación durante sus experimentos. En su honor se bautizó el elemento químico fermio y el Laboratorio Nacional Fermi, cerca de Chicago, uno de los principales centros mundiales de física de partículas. Su capacidad poco común para moverse con igual soltura entre la teoría y el experimento sigue siendo citada como modelo de la física del siglo XX.

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Cronología

1. 1901

   Nace en Roma, Italia.

2. 1934

   Descubre el efecto de los neutrones lentos en las reacciones nucleares.

3. 1938

   Recibe el Premio Nobel de Física y emigra a Estados Unidos.

4. 1942

   Dirige la primera reacción nuclear en cadena autosostenida, en Chicago.

5. 1954

   Muere en Chicago a causa de un cáncer.