Nükleer reaktör; zincirleme çekirdek tepkimesinin başlatılıp sürekli biçimde sürdürüldüğü aygıtlardır. Genellikle nükleer enerjiyi farklı bir enerji tipine çevirmek için kullanılan reaktörlerin, tarih boyunca savaşlarda korkunç amaçlarla kullanıldığı da biliniyor. Peki, nükleer reaktörün mucidi kim merak ediyor musunuz? Gelin şimdi, bu keşfiyle Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülen Enrico Fermi’yi yakından tanıyalım.
1901 yılında Roma’da doğan Enrico Fermi’nin fizik ve matematiğe olan yeteneği, gençliğinin ilk yıllarında eline geçen “Elementorum Physicae Mathematicae” adlı bilim kitabıyla ortaya çıktı
Bir Cizvit papazı tarafından 1840’ta yazılan 900 sayfalık bu kitap, matematikten klasik mekaniğe, gökbilimden optik ve akustiğe kadar pek çok konu hakkında bilgi içeriyordu.
Kitapla birlikte bilime daha da ilgi duymaya başlayan Enrico’nun yeteneği, babasının arkadaşı Adolfo Amidei’nin ilgisini çekti. Fermi’yi “Geometri Dahisi” olarak tanımlayan Amidei, artık ona akıl hocalığı yapmayı kendisine bir görev edindi.
Amidei’nin beklentileri hızla gerçekleşti. Enrico Fermi, üçüncü yılı atlayarak 1918 yılının Temmuz ayında liseden mezun oldu ve aynı yıl, girmesi oldukça zor olan Pisa’daki Scuola Normale Superiore’ye birincilikle girdi. Doktorluk derecesini sadece 20 yaşında alan Fermi, aslında bu yıllarda gelecekte ne kadar önemli bir fizikçi olacağının sinyallerini veriyordu.
Akademik kariyerine devam eden Enrico Fermi, ilk olarak 1926 yılında Wolfgang Pauli’nin Dışarlama İlkesi’ne karşılık yazdığı “Kusursuz Tek Atomlu Gazın Nicelendirilmesi” adlı makale ile dikkatleri üzerine çekti. Şimdilerde Fermi – Dirac istatistiği olarak adlandırılan bir istatistiksel formülasyona başvurarak Dışarlama İlkesi’ni ideal gaza uyarlayan Fermi, bu sayede fizik dünyasında yavaş yavaş adının duyulmasını sağladı.
Bu gelişmeden yalnızca bir sene sonra Roma Üniversitesi’nde Teorik Fizik profesörü oldu. Üniversitedeyken ekibiyle birlikte fiziğin teorik ve pratik alanlarına çok önemli katkılarda bulunan Fermi, 1928 yılında Fiziğe Giriş kitabını yayınladı. Böylece fizik öğrencilerine güncel ve okunabilir bir bilgi kaynağı sunmuş oldu. Bu süreçte halka açık dersler veren ve makaleler yazan ünlü fizikçi, 1928 yılında aynı üniversitede bilim öğrencisi olan Laura Capon ile evlendi.
Çalışmalarına bir süre daha İtalya’da devam eden Enrico Fermi, uranyum ötesi elementlerin keşfi ve nötron bombardımanı tekniği sayesinde 1938 yılında Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü
Ödülü almak için ailesiyle birlikte İsveç’e giden ünlü fizikçi, bir daha asla İtalya’ya dönmedi. Zira Fermi, 1929 yılında Mussolini tarafından İtalyan Kraliyet Akademisi üyesi yapılmıştı ve aynı yıl faşist partiye üye olmuştu. Ancak ilerleyen zamanlarda Mussolini’nin İtalyan faşizmini Alman nasyonal sosyalizmine yaklaştırmak için 1938 yılında çıkarttığı ırk yasaları nedeniyle Enrico Fermi faşizme karşı çıkmaya başladı. Çünkü en başta eşi Laura ve yanında çalışan asistanları Yahudilik dinine mensuptu. Bu nedenle Nobel Fizik Ödülü’nü almak için İtalya’dan ayrılma izni alan ünlü bilim insanı, ödülünü aldıktan sonra eşi ve iki çocuğuyla birlikte Amerika’ya göç etti. Burada 5 üniversiteden iş teklifi alan Fermi, Columbia Üniversitesi’nden gelen teklifi kabul ederek nötronlarla ilgili çalışmalarına devam etti.
Amerika’daki yeni hayatına alışmaya çalışan Fermi, kısa bir süre sonra Almanya’dan gelen bir haberle sarsıldı
1939 yılının başlarında Otto Hahn ve Fritz Strassmann, uranyumu nötron bombardımanına tuttuktan sonra baryum elementini tespit ettiler. Bu durum aslında nükleer fisyon olasılığının sinyalini veren bir gelişmeydi. Ancak Fermi, yaklaşık 3 yıl önce fisyon olasılığını reddettiği için bu durumdan bir hayli utanmıştı. Yine de iki bilim insanının keşfettiği şeyin önemini ve devasa sonuçları olabileceğini çabucak fark etti.
Bunun üzerine, keşfin askeri alanda kullanılabileceğini tahmin ederek endişesini 18 Mart 1939’da Donanma Departmanı’ndaki bir konferansta dile getirdi. Bunun yanı sıra, başta Albert Einstein ve fizikçi Leo Szilard de dahil olmak üzere bilim insanı arkadaşlarıyla birlikte ABD başkanı Franklin D. Roosevelt’e hitaben ortak bir mektup yazıldı. Mektupta, Almanya’nın atom bombası geliştirebileceği ve ABD’nin buna hazırlıklı olması gerektiği vurgulandı.
Bunun üzerine ABD donanması 1940 yılında Columbia Üniversitesi’ne ilk olarak 6 bin dolarlık bir fon tahsis etti. Bu fonun çoğu, Fermi ve arkadaşlarının çalışmalarını doğrulayabileceği reaktörün inşası için kullanıldı
Nüfusun yoğun olduğu bir bölgede operasyonel bir reaktör inşa etmenin riskli olduğunu bildiklerinden, çalışmalarını Chicago’nun eteklerinde yer alan bir bölgede yürütmeye karar verdiler.
Fermi, grafite gömülü kübik bir kafes içinde uranyum ve uranyum oksitten oluşan reaktörün yapımıyla ilgilendi. Bu reaktör, içerideki havanın karbondioksit ile değiştirilebilmesi için 7,62 metrelik küp bir balonun içine yerleştirildi.
Kritik an ise 2 Aralık 1942’de geldi. O sabah deney her zamanki gibi devam etti. Kontrol çubukları yerinden birer birer çıkarıldı, Geiger sayacından cesaret verici sonuçlar alındı. Öğleden sonra ise oradaki tüm bilim insanlarının uzun süredir beklediği haber geldi. Fermi, fizyon zincir reaksiyonu üretmeyi ve kontrol etmeyi başarmıştı. Böylece “Atom Çağı” başlamış oldu.
Kendisini fiziğe adayan Enrico Fermi, nötronlarla tetiklenmiş radyoaktiflik konusundaki çalışması ve trans-uranyum elementlerinin keşfi nedeniyle adını bilim tarihine yazdırmayı başardı
Bunun yanı sıra 1926’da Matteucci Madalyası, 1942’de Hughes Madalyası, 1946’da Manhattan Projesi’ne katkıları için Başarı Ödülü, 1947 yılında Franklin Madalyası ve 1953’te Rumford Ödülü aldı. Ayrıca Times Dergisi, Enrico Fermi’yi 20. yüzyılın en önemli 100 insanından biri olarak nitelendirdi.
Nükleer reaktörü her ne kadar bilim için icat etse de ne yazık ki önünü açtığı bu yol, tarihte çok yıkıcı tablolara da neden oldu.1953 yılına gelindiğinde mide kanserine yakalanan Enrico Fermi, aynı yıl Chicago’daki evinde yaşamını kaybetti.
