Enrico Fermi

Enrico Fermi ( en italiano: [ enˈriːko ˈfermi ] ; 29 de septiembre de 1901 – 28 de noviembre de 1954) fue un físico italoamericano , reconocido por ser el creador del primer reactor nuclear artificial del mundo , Chicago Pile-1 , y miembro del Proyecto Manhattan . Ganó el Premio Nobel de Física de 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». ^{[ 1 ]} Ha sido llamado el «arquitecto de la era nuclear » ^{[ 2 ]} y el «arquitecto de la bomba atómica». ^{[ 3 ]} Fue uno de los pocos físicos que sobresalió tanto en física teórica como experimental . Junto con sus colegas, Fermi registró varias patentes relacionadas con el uso de la energía nuclear, todas las cuales fueron adquiridas por el gobierno de los Estados Unidos. Realizó importantes contribuciones al desarrollo de la mecánica estadística , la teoría cuántica y la física nuclear y de partículas .

La primera gran contribución de Fermi se relacionó con el campo de la mecánica estadística. Tras la formulación del principio de exclusión por parte de Wolfgang Pauli en 1925, Fermi publicó un artículo en el que lo aplicó a un gas ideal , empleando una formulación estadística conocida como estadística de Fermi-Dirac . Hoy en día, las partículas que obedecen el principio de exclusión se denominan fermiones . Posteriormente, Pauli postuló la existencia de una partícula invisible sin carga, emitida junto con un electrón durante la desintegración beta , para satisfacer la ley de conservación de la energía . Fermi retomó esta idea y desarrolló un modelo que incorporaba la partícula postulada, a la que denominó neutrino . Su teoría, posteriormente conocida como interacción de Fermi y ahora llamada interacción débil , describía una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza. Mediante experimentos que inducían radiactividad con el neutrón , descubierto recientemente , Fermi descubrió que los neutrones lentos eran capturados con mayor facilidad por los núcleos atómicos que los rápidos, y desarrolló la ecuación de la edad de Fermi para describir este fenómeno. Tras bombardear torio y uranio con neutrones lentos, concluyó que había creado nuevos elementos. Si bien recibió el Premio Nobel por este descubrimiento, posteriormente se reveló que los nuevos elementos eran productos de fisión nuclear .

Fermi abandonó Italia en 1938 para escapar de las nuevas leyes raciales italianas que afectaban a su esposa judía, Laura Capon . Emigró a Estados Unidos, donde trabajó en el Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial. Fermi dirigió el equipo de la Universidad de Chicago que diseñó y construyó el reactor Chicago Pile-1, que alcanzó la criticidad el 2 de diciembre de 1942, demostrando la primera reacción nuclear en cadena autosostenida creada por el ser humano . Estuvo presente cuando el reactor de grafito X-10 en Oak Ridge, Tennessee , alcanzó la criticidad en 1943, y cuando el reactor B en el sitio de Hanford lo hizo al año siguiente. En Los Álamos , dirigió la División F, parte de la cual trabajó en la bomba termonuclear " Super " de Edward Teller . Estuvo presente en la prueba Trinity el 16 de julio de 1945, la primera prueba de una explosión nuclear completa, donde utilizó su método Fermi para estimar el rendimiento de la bomba.

Tras la guerra, contribuyó a la creación del Instituto de Estudios Nucleares en Chicago y formó parte del Comité Asesor General, presidido por J. Robert Oppenheimer , que asesoraba a la Comisión de Energía Atómica en materia nuclear. Tras la detonación de la primera bomba de fisión soviética en agosto de 1949, se opuso firmemente al desarrollo de la bomba de hidrógeno por motivos tanto morales como técnicos. Fue uno de los científicos que testificaron a favor de Oppenheimer en la audiencia de 1954 que culminó con la denegación de su autorización de seguridad.

Fermi realizó un trabajo importante en física de partículas, especialmente relacionado con piones y muones , y especuló que los rayos cósmicos surgían cuando la materia era acelerada por campos magnéticos en el espacio interestelar. Muchos premios, conceptos e instituciones llevan el nombre de Fermi , entre ellos el Fermi 1 (reactor reproductor), la Central Nuclear Enrico Fermi , el Premio Enrico Fermi , el Instituto Enrico Fermi , el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi (Fermilab) , el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi , la paradoja de Fermi y el elemento sintético fermio , lo que lo convierte en uno de los 16 científicos que tienen elementos que llevan su nombre .

Enrico Fermi nació el 29 de septiembre de 1901 en Roma , Italia, el tercer hijo de Alberto Fermi, jefe de división en el Ministerio de Ferrocarriles, e Ida de Gattis, maestra de escuela primaria. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} Su hermana, María, era dos años mayor, y su hermano Giulio un año mayor. Después de que los dos niños fueran enviados a una comunidad rural para ser amamantados por nodrizas , Enrico se reunió con su familia en Roma cuando tenía dos años y medio. ^{[ 7 ]} Aunque fue bautizado católico de acuerdo con los deseos de sus abuelos, su familia no era particularmente religiosa; Enrico fue agnóstico durante toda su vida adulta. ^{[ 8 ]} De niño, compartía los mismos intereses que su hermano Giulio: construir motores eléctricos y jugar con juguetes eléctricos y mecánicos. ^{[ 9 ]} Giulio murió durante una operación de un absceso de garganta en 1915 ^{[ 10 ]} y Maria murió en un accidente aéreo cerca de Milán en 1959. ^{[ 11 ]}

En un mercado local de Campo de' Fiori , Fermi encontró un libro de física, el Elementorum physicae mathematicae , de 900 páginas . Escrito en latín por el padre jesuita Andrea Caraffa , profesor del Collegio Romano , presentaba matemáticas , mecánica clásica , astronomía , óptica y acústica tal como se entendían en el momento de su publicación en 1840. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Junto con un amigo con inclinaciones científicas, Enrico Persico , ^{[ 14 ]} Fermi emprendió proyectos como la construcción de giroscopios y la medición de la aceleración de la gravedad terrestre . ^{[ 15 ]}

Enrico solía encontrarse con su padre Alberto frente a su oficina después del trabajo, y en 1914 conoció al colega de su padre, Adolfo Amidei, quien estaba acostumbrado a acompañar a Alberto parte del camino a casa.

Enrico se enteró de que Adolfo estaba interesado en matemáticas y física y aprovechó la oportunidad para hacerle una pregunta sobre geometría. Adolfo comprendió que el joven Fermi se refería a la geometría proyectiva y procedió a darle un libro sobre el tema escrito por Theodor Reye . Dos meses después, Fermi devolvió el libro, habiendo resuelto todos los problemas propuestos al final, algunos de los cuales Adolfo consideró difíciles. Al comprobarlo, Adolfo sintió que Fermi era "un prodigio, al menos en lo que respecta a la geometría", y continuó guiándolo, proporcionándole más libros de física y matemáticas. Adolfo observó que Fermi tenía muy buena memoria y, por lo tanto, podía devolver los libros después de leerlos porque recordaba muy bien su contenido. ^{[ 16 ]}

Fermi se graduó de la escuela secundaria en julio de 1918, habiendo omitido por completo el tercer año. A instancias de Amidei, Fermi aprendió alemán para poder leer los numerosos artículos científicos que se publicaban en ese idioma en ese momento, y solicitó ingreso a la Universidad de Pisa . Amidei creía que la Scuola proporcionaría mejores condiciones para el desarrollo de Fermi que la Universidad Sapienza de Roma en ese momento. Habiendo perdido a un hijo, los padres de Fermi solo le permitieron a regañadientes vivir en la residencia de la escuela, lejos de Roma, durante cuatro años. ^{[ 17 ] [ 18 ]} Fermi obtuvo el primer lugar en el difícil examen de ingreso, que incluía un ensayo sobre el tema de "Características específicas de los sonidos"; Fermi, de 17 años, optó por utilizar el análisis de Fourier para derivar y resolver la ecuación diferencial parcial para una barra vibrante , y después de entrevistar a Fermi, el examinador declaró que se convertiría en un físico sobresaliente. ^{[ 17 ] [ 19 ]}

En la Universidad de Pisa, Fermi gastaba bromas a su compañero Franco Rasetti ; ambos se hicieron amigos íntimos y colaboradores. Fermi fue asesorado por Luigi Puccianti , director del laboratorio de física, quien le dijo que poco podía enseñarle y a menudo le pedía que le enseñara algo. El conocimiento de Fermi sobre física cuántica era tal que Puccianti le pidió que organizara seminarios sobre el tema. ^{[ 20 ]} Durante este tiempo, Fermi aprendió cálculo tensorial , una técnica clave para la relatividad general . ^{[ 21 ]} Inicialmente, Fermi eligió matemáticas como su especialidad, pero pronto se cambió a física. Siguió siendo en gran medida autodidacta, estudiando relatividad general, mecánica cuántica y física atómica . ^{[ 22 ]}

En septiembre de 1920, Fermi fue admitido en el departamento de física. Dado que solo había tres estudiantes en el departamento —Fermi, Rasetti y Nello Carrara— , Puccianti les permitió usar libremente el laboratorio para cualquier propósito que eligieran. Fermi decidió que debían investigar la cristalografía de rayos X , y los tres trabajaron para producir una fotografía de Laue, una fotografía de rayos X de un cristal. ^{[ 23 ]} Durante 1921, su tercer año en la universidad, Fermi publicó sus primeros trabajos científicos en la revista italiana Nuovo Cimento . El primero se tituló "Sobre la dinámica de un sistema rígido de cargas eléctricas en movimiento traslacional" ( Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio ). Un indicio de lo que vendría fue que la masa se expresó como un tensor , una construcción matemática comúnmente utilizada para describir algo que se mueve y cambia en el espacio tridimensional. En mecánica clásica, la masa es una magnitud escalar , pero en relatividad, cambia con la velocidad. El segundo artículo fue "Sobre la electrostática de un campo gravitacional uniforme de cargas electromagnéticas y sobre el peso de las cargas electromagnéticas" ( Sull'elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme e sul peso delle masse elettromagnetiche ). Utilizando la relatividad general, Fermi demostró que una carga tiene una masa igual a U/c² ^, donde U es la energía electrostática del sistema y c es la velocidad de la luz . ^{[ 22 ]}

El primer artículo parecía señalar una contradicción entre la teoría electrodinámica y la relativista respecto al cálculo de las masas electromagnéticas, ya que la primera predecía un valor de 4/3 U/c² ^. Fermi abordó esto al año siguiente en un artículo titulado "Sobre una contradicción entre la teoría electrodinámica y la teoría relativista de la masa electromagnética", en el que demostró que la aparente contradicción era consecuencia de la relatividad. Este artículo fue tan bien considerado que se tradujo al alemán y se publicó en la revista científica alemana Physikalische Zeitschrift en 1922. ^{[ 24 ]} Ese mismo año, Fermi presentó su artículo "Sobre los fenómenos que ocurren cerca de una línea de universo " ( Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria ) a la revista italiana I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei . En este artículo, examinó el Principio de Equivalencia e introdujo las llamadas " coordenadas de Fermi ". Demostró que en una línea de universo cercana a la línea temporal, el espacio se comporta como si fuera un espacio euclidiano . ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Fermi presentó su tesis, "Un teorema di calcolo delle probabilità ed alcune sue applicazioni" , en julio de 1922, y recibió su doctorado a la inusualmente temprana edad de 20 años. La tesis versaba sobre imágenes de difracción de rayos X. La física teórica aún no se consideraba una disciplina en Italia, y la única tesis que se habría aceptado era la de física experimental . Por esta razón, los físicos italianos tardaron en adoptar nuevas ideas como la relatividad provenientes de Alemania. Dado que Fermi se sentía muy cómodo en el laboratorio realizando trabajo experimental, esto no le planteó problemas insuperables. ^{[ 26 ]}

Mientras escribía el apéndice para la edición italiana del libro Fundamentos de la relatividad de Einstein de August Kopff en 1923, Fermi fue el primero en señalar que, oculta dentro de la ecuación de Einstein ( E = mc² ) ^, había una enorme cantidad de energía potencial nuclear que podía ser explotada. ^{[ 27 ]} «No parece posible, al menos en un futuro próximo», escribió, «encontrar una manera de liberar estas terribles cantidades de energía, lo cual es bueno porque el primer efecto de una explosión de tal cantidad de energía sería pulverizar al físico que tuviera la desgracia de encontrar la manera de hacerlo». ^{[ 26 ]}

En 1923-1924, Fermi pasó un semestre estudiando con Max Born en la Universidad de Gotinga , donde conoció a Werner Heisenberg y Pascual Jordan . Posteriormente, estudió en Leiden con Paul Ehrenfest de septiembre a diciembre de 1924 gracias a una beca de la Fundación Rockefeller, obtenida por intercesión del matemático Vito Volterra . Allí conoció a Hendrik Lorentz y Albert Einstein , y entabló amistad con Samuel Goudsmit y Jan Tinbergen . Desde enero de 1925 hasta finales de 1926, Fermi impartió clases de física matemática y mecánica teórica en la Universidad de Florencia , donde colaboró ​​con Rasetti en una serie de experimentos sobre los efectos de los campos magnéticos en el vapor de mercurio. También participó en seminarios en la Universidad Sapienza de Roma, dando conferencias sobre mecánica cuántica y física del estado sólido . ^{[ 28 ]} Mientras daba conferencias sobre la nueva mecánica cuántica basada en la notable precisión de las predicciones de la ecuación de Schrödinger, Fermi solía decir: "¡No debería encajar tan bien!" ^{[ 29 ]}

Después de que Wolfgang Pauli anunciara su principio de exclusión en 1925, Fermi respondió con un artículo titulado "Sobre la cuantización del gas perfecto monoatómico" ( Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico ), en el que aplicó el principio de exclusión a un gas ideal. El artículo fue especialmente notable por la formulación estadística de Fermi, que describe la distribución de partículas en sistemas de muchas partículas idénticas que obedecen el principio de exclusión. Esta formulación fue desarrollada independientemente poco después por el físico británico Paul Dirac , quien también demostró su relación con la estadística de Bose-Einstein . En consecuencia, ahora se la conoce como estadística de Fermi-Dirac . ^{[ 30 ]} Después de Dirac, las partículas que obedecen el principio de exclusión se denominan hoy " fermiones ", mientras que las que no lo obedecen se denominan " bosones ". ^{[ 31 ]}

Las cátedras en Italia se otorgaban por concurso para cubrir una plaza vacante, y los solicitantes eran evaluados por sus publicaciones por un comité de profesores. Fermi solicitó una cátedra de física matemática en la Universidad de Cagliari, en Cerdeña , pero fue descartado por un estrecho margen en favor de Giovanni Giorgi . ^{[ 32 ]} En 1926, a los 24 años, solicitó una cátedra en la Universidad Sapienza de Roma. Esta era una cátedra nueva, una de las tres primeras de física teórica en Italia, creada por el Ministro de Educación a instancias del profesor Orso Mario Corbino , catedrático de física experimental de la universidad, director del Instituto de Física y miembro del gabinete de Benito Mussolini . Corbino, quien también presidía el comité de selección, esperaba que la nueva cátedra elevara el nivel y la reputación de la física en Italia. ^{[ 33 ]} El comité eligió a Fermi por delante de Enrico Persico y Aldo Pontremoli , ^{[ 34 ]} y Corbino ayudó a Fermi a reclutar a su equipo, al que pronto se unieron estudiantes notables como Edoardo Amaldi , Bruno Pontecorvo , Ettore Majorana y Emilio Segrè , y por Franco Rasetti, a quien Fermi había nombrado su asistente. ^{[ 35 ]} Pronto fueron apodados los " chicos de Via Panisperna " por la calle donde se ubicaba el Instituto de Física. ^{[ 36 ]}

Fermi se casó con Laura Capon , estudiante de ciencias en la universidad, el 19 de julio de 1928. ^{[ 37 ]} Tuvieron dos hijos: Nella, nacida en enero de 1931, y Giulio, nacido en febrero de 1936. ^{[ 38 ]} El 18 de marzo de 1929, Mussolini nombró a Fermi miembro de la Real Academia de Italia , y el 27 de abril se unió al Partido Fascista . Posteriormente se opuso al fascismo cuando Mussolini promulgó las leyes raciales de 1938 con el fin de acercar ideológicamente el fascismo italiano al nazismo alemán . Estas leyes amenazaban a Laura, que era judía, y dejaron sin trabajo a muchos de los asistentes de investigación de Fermi. ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

Durante su estancia en Roma, Fermi y su grupo realizaron importantes contribuciones a muchos aspectos prácticos y teóricos de la física. En 1928, publicó su Introducción a la física atómica ( Introduzione alla fisica atomica ), que proporcionó a los estudiantes universitarios italianos un texto actualizado y accesible. Fermi también impartió conferencias públicas y escribió artículos de divulgación para científicos y profesores con el fin de difundir el conocimiento de la nueva física lo más ampliamente posible. ^{[ 44 ]} Parte de su método de enseñanza consistía en reunir a sus colegas y estudiantes de posgrado al final del día y repasar un problema, a menudo de su propia investigación. ^{[ 44 ] [ 45 ]} Una señal de éxito fue que los estudiantes extranjeros comenzaron a venir a Italia. El más notable de ellos fue el físico alemán Hans Bethe , ^{[ 46 ]} quien llegó a Roma como becario de la Fundación Rockefeller y colaboró ​​con Fermi en un artículo de 1932 titulado "Sobre la interacción entre dos electrones" ( en alemán : Über die Wechselwirkung von zwei Elektronen ). ^{[ 47 ] [ 44 ]}

En ese momento, los físicos estaban desconcertados por la desintegración beta , en la que se emitía un electrón del núcleo atómico . Para satisfacer la ley de conservación de la energía , Pauli postuló la existencia de una partícula invisible sin carga y con poca o ninguna masa que también se emitía al mismo tiempo. Fermi retomó esta idea, que desarrolló en un artículo preliminar en 1933, y luego en un artículo más extenso al año siguiente que incorporaba la partícula postulada, a la que Fermi llamó " neutrino ". ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} Su teoría, posteriormente conocida como la interacción de Fermi , y más tarde como la teoría de la interacción débil , describía una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza . El neutrino fue detectado después de su muerte, y su teoría de la interacción mostró por qué era tan difícil de detectar. Cuando presentó su artículo a la revista británica Nature , el editor de dicha revista lo rechazó porque contenía especulaciones que estaban "demasiado alejadas de la realidad física para ser de interés para los lectores". ^{[ 49 ]} Según el biógrafo de Fermi, David N. Schwartz, es cuanto menos extraño que Fermi solicitara seriamente la publicación en la revista, puesto que en aquel entonces Nature solo publicaba breves notas sobre artículos de este tipo y no era adecuada para la publicación ni siquiera de una nueva teoría física. Más apropiada, en todo caso, habría sido la revista Proceedings of the Royal Society of London . Coincide con la hipótesis de algunos académicos, según la cual el rechazo de la revista británica convenció a sus jóvenes colegas (algunos de ellos judíos e izquierdistas) de abandonar el boicot a las revistas científicas alemanas, después de que Hitler llegara al poder en enero de 1933. ^{[ 51 ]} Así pues, Fermi vio la teoría publicada en italiano y alemán antes de que se publicara en inglés. ^{[ 35 ]}

En la introducción a la traducción al inglés de 1968, el físico Fred L. Wilson señaló que:

La teoría de Fermi, además de reforzar la propuesta del neutrino de Pauli, tiene una importancia especial en la historia de la física moderna. Cabe recordar que, en el momento de su formulación, solo se conocían los emisores β naturales. Posteriormente, con el descubrimiento de la desintegración del positrón, este proceso se integró fácilmente en el marco teórico original de Fermi. Basándose en su teoría, se predijo y, finalmente, se observó la captura de un electrón orbital por un núcleo. Con el tiempo, se acumularon numerosos datos experimentales. Si bien se han observado peculiaridades en la desintegración β en múltiples ocasiones, la teoría de Fermi siempre ha estado a la altura del desafío. Las consecuencias de la teoría de Fermi son inmensas. Por ejemplo, la espectroscopia β se consolidó como una poderosa herramienta para el estudio de la estructura nuclear. Pero quizás el aspecto más influyente de su trabajo sea que su particular modelo de interacción β estableció un patrón que ha resultado adecuado para el estudio de otros tipos de interacciones. Fue la primera teoría exitosa sobre la creación y aniquilación de partículas materiales. Anteriormente, solo se sabía que los fotones se creaban y destruían. ^{[ 50 ]}

En enero de 1934, Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot anunciaron que habían bombardeado elementos con partículas alfa e inducido radiactividad en ellos. ^{[ 52 ] [ 53 ]} En marzo, el asistente de Fermi, Gian-Carlo Wick, había proporcionado una explicación teórica utilizando la teoría de Fermi sobre la desintegración beta. Fermi decidió pasar a la física experimental, utilizando el neutrón , que James Chadwick había descubierto en 1932. ^{[ 54 ]} En marzo de 1934, Fermi quiso comprobar si podía inducir radiactividad con la fuente de neutrones de polonio - berilio de Rasetti . Los neutrones no tenían carga eléctrica, por lo que no serían desviados por el núcleo cargado positivamente. Esto significaba que necesitaban mucha menos energía para penetrar el núcleo que las partículas cargadas, y por lo tanto no requerirían un acelerador de partículas , del que carecían los chicos de Via Panisperna. ^{[ 55 ] [ 56 ]}

Fermi tuvo la idea de recurrir a reemplazar la fuente de neutrones de polonio-berilio con una de radón -berilio, que creó llenando un bulbo de vidrio con polvo de berilio, evacuando el aire y luego agregando 50 m Ci de gas radón, suministrado por Giulio Cesare Trabacchi . ^{[ 57 ] [ 58 ]} Esto creó una fuente de neutrones mucho más fuerte, cuya efectividad disminuyó con la vida media de 3,8 días del radón. Sabía que esta fuente también emitiría rayos gamma , pero, basándose en su teoría, creía que esto no afectaría los resultados del experimento. Comenzó bombardeando platino , un elemento con un número atómico alto que estaba fácilmente disponible, sin éxito. Recurrió al aluminio , que emitió una partícula alfa y produjo sodio , que luego se desintegró en magnesio por emisión de partículas beta. Intentó con plomo , sin éxito, y luego con flúor en forma de fluoruro de calcio , que emitió una partícula alfa y produjo nitrógeno , que se desintegró en oxígeno por emisión de partículas beta. En total, indujo radiactividad en 22 elementos diferentes. ^{[ 59 ]} Fermi informó rápidamente del descubrimiento de la radiactividad inducida por neutrones en la revista italiana La Ricerca Scientifica el 25 de marzo de 1934. ^{[ 58 ] [ 60 ] [ 61 ]}

La radiactividad natural del torio y el uranio dificultó determinar qué sucedía cuando estos elementos eran bombardeados con neutrones, pero, tras eliminar correctamente la presencia de elementos más ligeros que el uranio pero más pesados ​​que el plomo, Fermi concluyó que habían creado nuevos elementos, a los que llamó ausenio y hesperio . ^{[ 62 ] [ 56 ]} La química Ida Noddack sugirió que algunos de los experimentos podrían haber producido elementos más ligeros que el plomo en lugar de nuevos elementos más pesados. Su sugerencia no se tomó en serio en ese momento porque su equipo no había realizado ningún experimento con uranio ni había construido la base teórica para esta posibilidad. En ese momento, se pensaba que la fisión era improbable, si no imposible, desde un punto de vista teórico. Si bien los físicos esperaban que se formaran elementos con números atómicos más altos a partir del bombardeo de neutrones de elementos más ligeros, nadie esperaba que los neutrones tuvieran la energía suficiente para dividir un átomo más pesado en dos fragmentos de elementos ligeros de la manera que sugirió Noddack. ^{[ 63 ] [ 62 ]}

Los chicos de Via Panisperna también notaron algunos efectos inexplicables. El experimento parecía funcionar mejor en una mesa de madera que en una de mármol. Fermi recordó que Joliot-Curie y Chadwick habían observado que la parafina era eficaz para frenar los neutrones, así que decidió probarla. Cuando los neutrones pasaron a través de la parafina, indujeron cien veces más radiactividad en la plata en comparación con cuando se bombardeó sin la parafina. Fermi supuso que esto se debía a los átomos de hidrógeno en la parafina. Los de la madera explicaron de manera similar la diferencia entre las mesas de madera y de mármol. Esto se confirmó repitiendo el efecto con agua. Concluyó que las colisiones con átomos de hidrógeno frenaban los neutrones. ^{[ 64 ] [ 56 ]} Cuanto menor sea el número atómico del núcleo con el que colisiona, más energía pierde un neutrón por colisión y, por lo tanto, menos colisiones se requieren para frenar un neutrón en una cantidad dada. ^{[ 65 ]} Fermi se dio cuenta de que esto inducía más radiactividad porque los neutrones lentos eran capturados más fácilmente que los rápidos. Desarrolló una ecuación de difusión para describir esto, que se conoció como la ecuación de edad de Fermi . ^{[ 64 ] [ 56 ]}

En 1938, Fermi recibió el Premio Nobel de Física a la edad de 37 años 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". ^{[ 66 ]} Después de recibir el premio en Estocolmo, Fermi no regresó a Italia, sino que continuó su viaje a la ciudad de Nueva York con su familia en diciembre de 1938, donde solicitaron la residencia permanente. La decisión de mudarse a Estados Unidos y obtener la ciudadanía estadounidense se debió principalmente a las leyes raciales en Italia. ^{[ 39 ] [ 67 ]}

Fermi llegó a la ciudad de Nueva York el 2 de enero de 1939. ^{[ 68 ]} Inmediatamente le ofrecieron puestos en cinco universidades y aceptó uno en la Universidad de Columbia , ^{[ 69 ]} donde ya había dado conferencias de verano en 1936. ^{[ 70 ]} Recibió la noticia de que en diciembre de 1938, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann habían detectado el elemento bario después de bombardear uranio con neutrones, ^{[ 71 ]} que Lise Meitner y su sobrino Otto Frisch interpretaron correctamente como el resultado de la fisión nuclear . Frisch lo confirmó experimentalmente el 13 de enero de 1939. ^{[ 72 ] [ 73 ]} La noticia de la interpretación de Meitner y Frisch del descubrimiento de Hahn y Strassmann cruzó el Atlántico con Niels Bohr , quien iba a dar una conferencia en la Universidad de Princeton . Isidor Isaac Rabi y Willis Lamb , dos físicos de la Universidad de Columbia que trabajaban en Princeton, se enteraron de ello y lo llevaron de vuelta a Columbia. Rabi dijo que se lo contó a Enrico Fermi, pero Fermi luego le dio el crédito a Lamb: ^{[ 74 ]}

Recuerdo vívidamente el primer mes, enero de 1939, que comencé a trabajar en los Laboratorios Pupin, porque todo sucedió muy rápido. En ese período, Niels Bohr estaba dando una conferencia en la Universidad de Princeton y recuerdo que una tarde Willis Lamb regresó muy emocionado y dijo que Bohr había filtrado una gran noticia. La gran noticia que se había filtrado era el descubrimiento de la fisión y, al menos, el esbozo de su interpretación. Luego, un poco más tarde ese mismo mes, hubo una reunión en Washington donde se discutió por primera vez, con cierta seriedad y en tono jocoso, la posible importancia del fenómeno de la fisión recién descubierto como una posible fuente de energía nuclear . ^{[ 75 ]}

Noddack tenía razón después de todo. Fermi había descartado la posibilidad de fisión basándose en sus cálculos, pero no había tenido en cuenta la energía de enlace que aparecería cuando un nucleido con un número impar de neutrones absorbiera un neutrón adicional. ^{[ 63 ]} Para Fermi, la noticia fue una profunda vergüenza, ya que los elementos transuránicos por cuyo descubrimiento se le había otorgado en parte el Premio Nobel no eran elementos transuránicos en absoluto, sino productos de fisión . Añadió una nota al pie de página al respecto en su discurso de aceptación del Premio Nobel. ^{[ 74 ] [ 76 ]}

Los científicos de Columbia decidieron intentar detectar la energía liberada en la fisión nuclear del uranio al ser bombardeado con neutrones. El 25 de enero de 1939, en el sótano del Pupin Hall de Columbia, un equipo experimental, entre cuyos miembros se encontraba Fermi, llevó a cabo el primer experimento de fisión nuclear en Estados Unidos. Los otros miembros del equipo fueron Herbert L. Anderson , Eugene T. Booth , John R. Dunning , G. Norris Glasoe y Francis G. Slack . ^{[ 77 ]} Al día siguiente, la quinta Conferencia de Washington sobre Física Teórica comenzó en Washington, D.C., bajo los auspicios conjuntos de la Universidad George Washington y la Institución Carnegie de Washington . Allí, la noticia sobre la fisión nuclear se difundió aún más, lo que propició muchas más demostraciones experimentales. ^{[ 78 ]}

Los científicos franceses Hans von Halban , Lew Kowarski y Frédéric Joliot-Curie habían demostrado que el uranio bombardeado por neutrones emitía más neutrones de los que absorbía, lo que sugería la posibilidad de una reacción en cadena. ^{[ 79 ]} Fermi y Anderson también lo hicieron unas semanas después. ^{[ 80 ] [ 81 ]} Leó Szilárd obtuvo 200 kilogramos (440 lb) de óxido de uranio del productor canadiense de radio Eldorado Gold Mines Limited , lo que permitió a Fermi y Anderson realizar experimentos con fisión a una escala mucho mayor. ^{[ 82 ]} Fermi y Szilárd colaboraron en el diseño de un dispositivo para lograr una reacción nuclear autosostenida: un reactor nuclear . Debido a la tasa de absorción de neutrones por el hidrógeno en el agua, era improbable que se pudiera lograr una reacción autosostenida con uranio natural y agua como moderador de neutrones . Fermi sugirió, basándose en su trabajo con neutrones, que la reacción podría lograrse con bloques de óxido de uranio y grafito como moderador en lugar de agua. Esto reduciría la tasa de captura de neutrones y, en teoría, haría posible una reacción en cadena autosostenible. Szilárd ideó un diseño viable: una pila de bloques de óxido de uranio intercalados con ladrillos de grafito. ^{[ 83 ]} Szilárd, Anderson y Fermi publicaron un artículo sobre "Producción de neutrones en uranio". ^{[ 82 ]} Pero sus hábitos de trabajo y personalidades eran diferentes, y Fermi tuvo problemas para trabajar con Szilárd. ^{[ 84 ]} 

Fermi fue uno de los primeros en advertir a los líderes militares sobre el impacto potencial de la energía nuclear, dando una conferencia sobre el tema en el Departamento de la Marina el 18  de marzo de 1939. La respuesta no fue la que esperaba, aunque la Marina accedió a proporcionar 1500 dólares para continuar la investigación en Columbia. ^{[ 85 ]} Más tarde ese mismo año, Szilárd, Eugene Wigner y Edward Teller enviaron la carta firmada por Einstein al presidente estadounidense Franklin D. Roosevelt , advirtiendo que era probable que la Alemania nazi construyera una bomba atómica . En respuesta, Roosevelt formó el Comité Asesor sobre el Uranio para investigar el asunto. ^{[ 86 ]}

El Comité Asesor sobre el Uranio proporcionó dinero a Fermi para comprar grafito, ^{[ 87 ]} y construyó una pila de ladrillos de grafito en el séptimo piso del laboratorio Pupin Hall. ^{[ 88 ]} Para agosto de 1941, tenía seis toneladas de óxido de uranio y treinta toneladas de grafito, que utilizó para construir una pila aún mayor en Schermerhorn Hall en Columbia. ^{[ 89 ]}

La Sección S-1 de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico , como se conocía entonces al Comité Asesor sobre el Uranio, se reunió el 18 de diciembre de 1941. En plena Segunda Guerra Mundial , Estados Unidos se encontraba inmerso en la urgencia de su trabajo. La mayor parte de los esfuerzos del comité se habían centrado en la producción de uranio enriquecido , pero Arthur Compton, miembro del comité , determinó que una alternativa viable era el plutonio , que podía producirse en masa en reactores nucleares a finales de 1944. ^{[ 90 ]} Decidió concentrar el trabajo sobre el plutonio en la Universidad de Chicago . Fermi se trasladó a regañadientes y su equipo pasó a formar parte del nuevo Laboratorio Metalúrgico de dicha universidad. ^{[ 91 ]}

Se desconocían los posibles resultados de una reacción nuclear autosostenida, por lo que parecía desaconsejable construir el primer reactor nuclear en el campus de la Universidad de Chicago, en el centro de la ciudad. Compton encontró un emplazamiento en la Reserva Forestal de Argonne Woods, a unos 32 km de Chicago. Se contrató a Stone & Webster para desarrollar el sitio, pero las obras se detuvieron debido a un conflicto laboral. Fermi convenció entonces a Compton de que podía construir el reactor en la cancha de squash bajo las gradas del Stagg Field de la Universidad de Chicago . La construcción del reactor comenzó el 6 de noviembre de 1942, y el reactor Chicago Pile-1 alcanzó la criticidad el 2 de diciembre. ^{[ 92 ]} La forma del reactor estaba pensada para ser aproximadamente esférica, pero a medida que avanzaban las obras, Fermi calculó que la criticidad podía alcanzarse sin terminar todo el reactor como estaba previsto. ^{[ 93 ]} 

Este experimento fue un hito en la búsqueda de energía y fue típico del enfoque de Fermi. Cada paso fue cuidadosamente planificado y cada cálculo fue meticulosamente realizado. ^{[ 92 ]} Cuando se logró la primera reacción nuclear en cadena autosostenida, Compton hizo una llamada telefónica codificada a James B. Conant , el presidente del Comité Nacional de Investigación de Defensa .

Levanté el teléfono y llamé a Conant. Lo localicé en la oficina del presidente de la Universidad de Harvard . "Jim", le dije, "te interesará saber que el navegante italiano acaba de llegar al Nuevo Mundo". Luego, medio disculpándome, porque había hecho creer al Comité Sl que la construcción tardaría una semana o más en completarse, añadí: "La Tierra no era tan grande como había estimado, y llegó al Nuevo Mundo antes de lo previsto".

—¿Es cierto? —respondió Conant con entusiasmo—. ¿Eran amigables los nativos?

"Todos aterrizaron sanos y salvos y felices." ^{[ 94 ]}

Para continuar la investigación sin que supusiera un riesgo para la salud pública, el reactor fue desmantelado y trasladado al sitio de Argonne Woods. Allí, Fermi dirigió experimentos sobre reacciones nucleares, aprovechando las oportunidades que brindaba la abundante producción de neutrones libres del reactor. ^{[ 95 ]} El laboratorio pronto amplió sus campos, pasando de la física y la ingeniería al uso del reactor para la investigación biológica y médica. Inicialmente, Argonne fue dirigido por Fermi como parte de la Universidad de Chicago, pero se convirtió en una entidad independiente con Fermi como su director en mayo de 1944. ^{[ 96 ]}

Cuando el reactor de grafito X-10 refrigerado por aire en Oak Ridge alcanzó la criticidad el 4 de noviembre de 1943, Fermi estaba presente por si acaso algo salía mal. Los técnicos lo despertaron temprano para que pudiera presenciarlo. ^{[ 97 ]} Poner en funcionamiento el X-10 fue otro hito en el proyecto del plutonio. Proporcionó datos sobre el diseño del reactor, capacitación para el personal de DuPont en la operación del reactor y produjo las primeras pequeñas cantidades de plutonio generado en el reactor. ^{[ 98 ]} Fermi se convirtió en ciudadano estadounidense en julio de 1944, la fecha más temprana permitida por la ley. ^{[ 99 ]}

En septiembre de 1944, Fermi insertó el primer bloque de combustible de uranio en el reactor B del sitio de Hanford , el reactor de producción diseñado para generar plutonio en grandes cantidades. Al igual que el X-10, había sido diseñado por el equipo de Fermi en el Laboratorio Metalúrgico y construido por DuPont, pero era mucho más grande y estaba refrigerado por agua. Durante los días siguientes, se cargaron 838 tubos y el reactor alcanzó la criticidad. Poco después de la medianoche del 27 de septiembre, los operadores comenzaron a retirar las barras de control para iniciar la producción. Al principio, todo parecía ir bien, pero alrededor de las 03:00, el nivel de potencia comenzó a caer y a las 06:30 el reactor se había apagado por completo. El Ejército y DuPont recurrieron al equipo de Fermi en busca de respuestas. Se investigó el agua de refrigeración para determinar si había una fuga o contaminación. Al día siguiente, el reactor volvió a arrancar repentinamente, solo para apagarse una vez más unas horas después. El problema se atribuyó al envenenamiento por neutrones del xenón-135 o Xe-135, un producto de fisión con una vida media de 9,1 a 9,4 horas. Fermi y John Wheeler dedujeron que el Xe-135 era el responsable de absorber neutrones en el reactor, saboteando así el proceso de fisión. Su colega Emilio Segrè le recomendó a Fermi que consultara con Chien-Shiung Wu , quien preparaba un borrador impreso sobre este tema para su publicación en Physical Review . ^{[ 100 ]} Tras leer el borrador, Fermi y los científicos confirmaron sus sospechas: el Xe-135, en efecto, absorbía neutrones; de hecho, tenía una enorme sección transversal de neutrones. ^{[ 101 ] [ 102 ] [ 103 ]} DuPont se había desviado del diseño original del Laboratorio Metalúrgico, en el que el reactor tenía 1500 tubos dispuestos en círculo, y había añadido 504 tubos para rellenar las esquinas. Los científicos habían considerado inicialmente que este sobrediseño era una pérdida de tiempo y dinero, pero Fermi se dio cuenta de que si se cargaban los 2004 tubos, el reactor podría alcanzar el nivel de potencia requerido y producir plutonio de manera eficiente. ^{[ 104 ] [ 105 ]}

En abril de 1943, Fermi planteó a Robert Oppenheimer la posibilidad de utilizar los subproductos radiactivos del enriquecimiento para contaminar el suministro de alimentos alemán. El trasfondo era el temor de que el proyecto alemán de la bomba atómica ya estuviera en una fase avanzada, y Fermi también se mostraba escéptico en aquel momento sobre la posibilidad de desarrollar una bomba atómica con la suficiente rapidez. Oppenheimer discutió la "prometedora" propuesta con Edward Teller, quien sugirió el uso de estroncio-90 . James B. Conant y Leslie Groves también fueron informados, pero Oppenheimer solo quería seguir adelante con el plan si se podía contaminar con el arma suficiente comida como para matar a medio millón de personas. ^{[ 106 ]}

A mediados de 1944, Oppenheimer persuadió a Fermi para que se uniera a su Proyecto Y en Los Alamos, Nuevo México . ^{[ 107 ]} Al llegar en septiembre, Fermi fue nombrado director asociado del laboratorio, con amplia responsabilidad en física nuclear y teórica, y se le puso a cargo de la División F, que recibió su nombre. La División F tenía cuatro ramas: F-1 Super y Teoría General bajo Teller, que investigaba la bomba "Super" (termonuclear) ; F-2 Caldera de Agua bajo LDP King, que se encargaba del reactor de investigación homogéneo acuoso "caldera de agua" ; F-3 Super Experimentación bajo Egon Bretscher ; y F-4 Estudios de Fisión bajo Anderson. ^{[ 108 ]} Fermi observó la prueba Trinity el 16 de julio de 1945 y realizó un experimento para estimar el rendimiento de la bomba dejando caer tiras de papel en la onda expansiva. Midió la distancia a la que fueron arrastradas por la explosión y calculó el rendimiento como diez kilotones de TNT; El rendimiento real fue de aproximadamente 18,6 kilotones. ^{[ 109 ]}

Junto con Oppenheimer, Compton y Ernest Lawrence , Fermi formó parte del panel científico que asesoró al Comité Provisional sobre la selección de objetivos. El panel coincidió con el comité en que las bombas atómicas se usarían sin previo aviso contra un objetivo industrial. ^{[ 110 ]} Al igual que otros en el Laboratorio de Los Alamos, Fermi se enteró de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki a través del sistema de megafonía en el área técnica. Fermi no creía que las bombas atómicas disuadirían a las naciones de iniciar guerras, ni pensaba que fuera el momento oportuno para un gobierno mundial . Por lo tanto, no se unió a la Asociación de Científicos de Los Alamos . ^{[ 111 ]}

Fermi se convirtió en el Profesor Distinguido Charles H. Swift de Física en la Universidad de Chicago el 1 de julio de 1945, ^{[ 112 ]} aunque no abandonó el Laboratorio de Los Alamos con su familia hasta el 31 de diciembre de 1945. ^{[ 113 ]} Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1945. ^{[ 114 ]} El Laboratorio Metalúrgico se convirtió en el Laboratorio Nacional Argonne el 1 de julio de 1946, el primero de los laboratorios nacionales establecidos por el Proyecto Manhattan. ^{[ 115 ]} La corta distancia entre Chicago y Argonne permitió a Fermi trabajar en ambos lugares. En Argonne continuó con la física experimental, investigando la dispersión de neutrones con Leona Marshall . ^{[ 116 ]} También discutió física teórica con Maria Mayer , ayudándola a desarrollar ideas sobre el acoplamiento espín-órbita que la llevarían a recibir el Premio Nobel. ^{[ 117 ]}

El Proyecto Manhattan fue reemplazado por la Comisión de Energía Atómica (AEC) el 1 de enero de 1947. ^{[ 118 ]} Fermi formó parte del Comité Asesor General de la AEC, un influyente comité científico presidido por Robert Oppenheimer. ^{[ 119 ]} También le gustaba pasar algunas semanas al año en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, ^{[ 120 ]} donde colaboró ​​con Nicholas Metropolis , ^{[ 121 ]} y con John von Neumann en la inestabilidad de Rayleigh-Taylor , la ciencia de lo que ocurre en la frontera entre dos fluidos de diferentes densidades. ^{[ 122 ]}

Tras la detonación de la primera bomba de fisión soviética en agosto de 1949, Fermi, junto con Isidor Rabi, redactó un informe contundente para el comité, oponiéndose al desarrollo de una bomba de hidrógeno por motivos morales y técnicos. ^{[ 123 ]} No obstante, Fermi continuó participando en el trabajo sobre la bomba de hidrógeno en Los Álamos como consultor. Junto con Stanislaw Ulam , calculó que no solo la cantidad de tritio necesaria para el modelo de Teller de un arma termonuclear sería prohibitiva, sino que incluso con esta gran cantidad de tritio no se podría asegurar la propagación de una reacción de fusión . ^{[ 124 ]} Fermi fue uno de los científicos que testificaron a favor de Oppenheimer en la audiencia de seguridad de Oppenheimer en 1954, que resultó en la denegación de su autorización de seguridad. ^{[ 125 ]}

En sus últimos años, Fermi continuó enseñando en la Universidad de Chicago, donde fue fundador de lo que más tarde se convertiría en el Instituto Enrico Fermi . Entre sus estudiantes de doctorado en el período de posguerra se encontraban Owen Chamberlain , Geoffrey Chew , Jerome Friedman , Marvin Goldberger , Tsung-Dao Lee , Arthur Rosenfeld y Sam Treiman . ^{[ 126 ] [ 76 ]} Jack Steinberger era un estudiante de posgrado, y Mildred Dresselhaus fue muy influenciada por Fermi durante el año en que coincidió con él como estudiante de doctorado. ^{[ 127 ] [ 128 ]} Fermi llevó a cabo una importante investigación en física de partículas, especialmente relacionada con piones y muones . Hizo las primeras predicciones de la resonancia pion- nucleón , ^{[ 121 ]} basándose en métodos estadísticos , ya que razonó que no se requerían respuestas exactas cuando la teoría era errónea de todos modos. ^{[ 129 ]} En un artículo escrito en coautoría con Chen Ning Yang , especuló que los piones podrían ser partículas compuestas. ^{[ 130 ]} La idea fue desarrollada por Shoichi Sakata . Desde entonces, ha sido reemplazada por el modelo de quarks , en el que el pión está compuesto de quarks, lo que completó el modelo de Fermi y reivindicó su enfoque. ^{[ 131 ]}

Fermi escribió un artículo titulado "Sobre el origen de la radiación cósmica " en el que propuso que los rayos cósmicos surgieron a través de la aceleración de materia por campos magnéticos en el espacio interestelar, lo que generó una discrepancia con Teller. ^{[ 129 ]} Fermi examinó las cuestiones relacionadas con los campos magnéticos en los brazos de una galaxia espiral . ^{[ 132 ]} Reflexionó sobre lo que ahora se conoce como la " paradoja de Fermi ": la contradicción entre la supuesta probabilidad de la existencia de vida extraterrestre y el hecho de que no se haya establecido contacto. ^{[ 133 ]}

Hacia el final de su vida, Fermi cuestionó su fe en que la sociedad en general tomara decisiones acertadas sobre la tecnología nuclear. Dijo:

Algunos de ustedes se preguntarán: ¿de qué sirve trabajar tan duro solo para recopilar unos pocos datos que no aportarán ningún placer salvo a unos cuantos profesores melenudos a los que les encanta coleccionar tales cosas y que no serán de utilidad para nadie porque, en el mejor de los casos, solo unos pocos especialistas podrán comprenderlos? En respuesta a tales preguntas, me atrevo a hacer una predicción bastante segura.

La historia de la ciencia y la tecnología nos ha enseñado consistentemente que los avances científicos en la comprensión básica han conducido, tarde o temprano, a aplicaciones técnicas e industriales que han revolucionado nuestra forma de vida. Me parece improbable que este esfuerzo por comprender la estructura de la materia sea una excepción a esta regla. Lo que es menos seguro, y lo que todos esperamos fervientemente, es que el ser humano pronto alcance la madurez suficiente para hacer buen uso de los poderes que adquiere sobre la naturaleza. ^{[ 134 ]}

Fermi se sometió a una operación exploratoria en el Hospital Billings Memorial en octubre de 1954, tras la cual regresó a casa. Cincuenta días después, falleció en su domicilio de Chicago a causa de un cáncer de estómago inoperable . Tenía 53 años. ^{[ 3 ]} Fermi sospechaba que trabajar cerca del reactor nuclear implicaba un gran riesgo, pero persistió porque consideraba que los beneficios superaban los riesgos para su seguridad personal. Dos de sus ayudantes de posgrado que trabajaban cerca del reactor también fallecieron de cáncer. ^{[ 135 ]}

Se celebró un servicio conmemorativo en la capilla de la Universidad de Chicago , donde sus colegas Samuel K. Allison , Emilio Segrè y Herbert L. Anderson expresaron su pesar por la pérdida de uno de los físicos más brillantes y productivos del mundo. ^{[ 136 ]} Su cuerpo fue sepultado en el cementerio Oak Woods, donde tuvo lugar un servicio privado junto a la tumba para la familia inmediata, presidido por un capellán luterano. ^{[ 137 ]}

• Introducción a la Física Atómica (en italiano). Bolonia: N. Zanichelli . 1928. OCLC 9653646 . 
• Fisica per i Licei (en italiano). Bolonia: N. Zanichelli. 1929. OCLC 9653646 . 
• Molecole e cristalli (en italiano). Bolonia: N. Zanichelli. 1934. OCLC 19918218 . 
• Termodinámica . Nueva York: Prentice Hall. 1937. OCLC 2379038 . 
• Fisica per Istituti Tecnici (en italiano). Bolonia: N. Zanichelli. 1938.
• Fisica per Licei Scientifici (en italiano). Bolonia: N. Zanichelli. 1938.(con Edoardo Amaldi )
• Partículas elementales . New Haven: Yale University Press. 1951.OCLC362513. 
• Notas sobre mecánica cuántica . Chicago: The University of Chicago Press. 1961. OCLC 1448078 . 

Para ver una lista completa de sus artículos, consulte las páginas 75–78 en la referencia ^{[ 140 ] .}

• Patente estadounidense n.º 2206634 , «Proceso para la producción de sustancias radiactivas», expedida en julio de 1940. 
• Patente estadounidense n.º 2836554 , «Reactor neutrónico refrigerado por aire», expedida en abril de 1950. 
• Patente estadounidense n.º 2524379 , «Selector de velocidad de neutrones», expedida en octubre de 1950. 
• Patente estadounidense n.º 2852461 , «Reactor neutrónico», expedida en septiembre de 1953. 
• Patente estadounidense n.º 2708656 , «Reactor neutrónico», expedida en mayo de 1955. 
• Patente estadounidense n.º 2768134 , «Material de prueba en un reactor neutrónico», expedida en octubre de 1956. 
• Patente estadounidense n.º 2780595 , «Pila exponencial de prueba», expedida en febrero de 1957. 
• Patente estadounidense n.º 2798847 , «Método para operar un reactor neutrónico», expedida en julio de 1957. 
• Patente estadounidense n.º 2807581 , "Reactor Neutrónico", expedida en septiembre de 1957. 
• Patente estadounidense n.º 2807727 , «Escudo de reactor neutrónico», expedida en septiembre de 1957. 
• Patente estadounidense n.º 2813070 , «Método para mantener un sistema de reacción en cadena neutrónica», expedida en noviembre de 1957. 
• Patente estadounidense n.º 2837477 , «Sistema de reacción en cadena», expedida en junio de 1958. 
• Patente estadounidense n.º 2931762 , "Reactor Neutrónico", expedida en abril de 1960. 
• Patente estadounidense n.º 2969307 , «Método para comprobar la pureza de material fisionable por neutrones térmicos», expedida en enero de 1961. 

• Bernstein, Barton J. "Cuatro físicos y la bomba: Los primeros años, 1945-1950" Historical Studies in the Physical and Biological Sciences (1988) 18#2; abarca a Oppenheimer, Fermi, Lawrence y Compton. Disponible en línea.
• Galison, Peter y Barton Bernstein. «En cualquier contexto: los científicos y la decisión de construir la superbomba, 1952-1954». Historical Studies in the Physical and Biological Sciences 19.2 (1989): 267-347. Disponible en línea. Archivado el 5 de agosto de 2023 en Wayback Machine.

• "A Fermi – con amor – Parte 1" . Voces del Proyecto Manhattan, segmento radiofónico de 1971.
• "El primer reactor: edición conmemorativa del 40.º aniversario" , Departamento de Energía de los Estados Unidos , (diciembre de 1982).
• Página del Premio Nobel de Física de 1938
• La historia del primer montón
• El expediente de Enrico Fermi en el Instituto Franklin contiene información sobre sus contribuciones a la física teórica y experimental.
• "En memoria de Enrico Fermi" . Sesión J1. Reunión de abril de 2010 de la APS, Sociedad Estadounidense de Física.
• Tiempo 100: Enrico Fermi por Richard Rhodes, 29 de marzo de 1999
• La estancia de Fermi en el Ehrenfest de Leiden .