02.12.1942: Enrico Fermi spaltet Atomkerne

Vor 50 Jahren gelang dem italienischen Physiker Enrico Fermi ein Experiment, das die Welt verändern sollte: Dem Nobelpreisträger gelang die erste kontrollierte Kernspaltungskettenreaktion.

 

Zu Fermis hundertstem Geburtstag am 29. September 2001 erschien in den USA eine Briefmarke mit dem Physiker.
 
Fermi studierte in Italien, Holland und Deutschland Physik. 1927 wurde er Professor für Physik in Rom. Er beschäftigte sich mit Elektrodynamik und entwickelte eine Statistik für Elektronen, die nach ihm Fermi-Dirac-Statistik genannt wurde.
 
Der Wendepunkt in seinen Forschungen kam 1934. In diesem Jahr entdeckten das Forscherehepaar Curie die künstliche Radioaktivität. Vorher kannte man nur natürliche Radioaktivität, die entsteht, wenn Atomkerne spontan zerfallen. Jedoch wusste man nie, wann dies geschehen würde. Durch die Entdeckung der künstlichen Radioaktivität war es bewiesen, dass man Radioaktivität gezielt durch Kernspaltung erzeugen kann, wodurch Energie freigesetzt wird.
 
Geschwindigkeit ist nicht alles
 
Von nun an befasste sich auch Fermi mit Atomkernen. Er zeigte, dass sich fast jeder Atomkern spalten lässt, wenn man mit Neutronen auf ihn schießt. Er entdeckte, dass sich langsam fliegende Neutronen viel besser dafür eignen, als schnelle.
 
Langsame Neutronen halten sich länger in der Nähe des Atomkerns auf und haben deshalb länger die Gelegenheit mit ihm zu reagieren, ihn also zu verändern. Für unsere Begriffe sind die langsamen Neutronen allerdings immer noch sehr schnell: sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 2,2 Kilometer pro Sekunde (das entspricht fast 8000 Kilometern pro Stunde).
 
Nobelpreis 1938
 
1938 erhielt er für diese Entdeckungen den Nobelpreis für Physik. Kurz nachdem er den Preis erhalten hatte musste er nach Amerika auswandern, da zu dieser Zeit in Italien bereits der faschistische Diktator Mussolini an der Regierung war.
 
Am 2. Dezember 1942 setzte Fermi in Chicago die erste von Menschen eingeleitete und kontrollierte nukleare Kettenreaktion in Gang. Unter einer Kettenreaktion versteht man folgendes:
 
Beschießt man zum Beispiel ein Stück Plutonium mit Neutronen, so wird irgendwo in diesem Plutioniumstück ein erster Kern gespalten. Dieser stößt Neutronen aus, die selbst weitere Kerne spalten können, die wiederum Neutronen ausstoßen und so weiter. Eine solche Kettenreaktion wird als kontrolliert bezeichnet, wenn nur eine gewisse Anzahl von Kernspaltungen pro Sekunde zugelassen werden.
 
Manhattan und die Atombombe
 
Von nun an arbeitete Fermi gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern an dem geheimen “Manhattan-Project”. Unter diesem Decknamen entwickelten die Forscher die erste Atombombe.
 
Ursprünglich war diese Waffe dafür vorgesehen, über Nazi - Deutschland abgeworfen zu werden. Dazu kam es nicht, da der Krieg in Europa zu diesem Zeitpunkt schon zu Ende war. Stattdessen wurden am 6. und 9. August 1945 zwei Atombomben über den japanischen Städten Hiroshima und Nagasaki abgeworfen. Mehr als 300.000 Menschen kamen dadurch ums Leben und unzählige wurden durch die Strahlung krank.
 
Auch nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs führte Fermi seine Arbeit in der Kernphysik fort. Später untersuchte er auch die mysteriöse Herkunft der kosmischen Strahlung.
 
Enrico Fermi starb 1954 im Alter von nur 53 Jahren.
 

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Text: LM - 28.09.01/üa: 02.12.02 / -jj- 29.11.2007

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