1. SCHEDA DI ACCOMPAGNAMENTO ALL'ARTICOLO DI UGO AMALDI: "La fisica dei nuclei dagli anni trenta ai giorni nostri"

1.1. Breve riassunto dell’articolo

La fisica nucleare è nata negli anni trenta e ha seguito una rapida evoluzione collocandosi ai primi posti della ricerca scientifica; le scoperte fatte in questo campo hanno avuto e continuano ad avere una forte influenza in molti settori della scienza. L’articolo di Ugo Amaldi, scritto in omaggio a Enrico Fermi nel centenario della nascita, descrive alcune tappe fondamentali della fisica dei nuclei a partire dal l930. Nel primo capitolo sono citati i lavori scientifici di Fermi e dei suoi collaboratori, in particolare; l’autore descrive le scoperte significative per lo sviluppo della fisica dei nuclei negli anni trenta (la scoperta del neutrone, la radioattività indotta dai neutroni, il modello del nucleo composto, le forze nucleone-nucleone, transuranici e fissione) facendo riferimento al saggio pubblicato da Edoardo Amaldi nel 1984 sul giornale Physics Report, intitolato “From the discovery of the neutron to the discovery of nuclear fission”.

Nel secondo capitolo, intitolato “Gli anni sessanta e la separazione della fisica delle particelle”, l’autore fa riferimento al trattato di Emilio Segrè “Nuclei and Particles” e, in particolare, ai capitoli sul modello a strati dei nuclei e al modello collettivo.

Nel terzo capitolo “Punti Focali della Ricerca di oggi”, in cui vengono introdotte le ultime teorie sulla fisica dei nuclei, si fa riferimento ai lavori del Congresso mondiale di fisica nucleare tenuto a Parigi nel 1998 (INPC98) (cromodinamica quantistica e struttura dei nuclei, diffusione inelastica profonda, il plasma di quark e gluoni, struttura nucleare e astrofisica).

1.2. Il contributo di Fermi alla fisica dei nuclei

Nell’articolo si fa riferimento agli studi di Fermi sulla radioattività, ed in particolare al lavoro che egli fece dal 1926 al 1938 con il gruppo di giovani fisici dell’istituto di Fisica di Via Panisperna a Roma, sotto la guida di O.M. Corbino. Il gruppo di ricerca era composto, oltre che da Fermi, da Franco Rasetti, Giancarlo Wick, Enrico Persico, Emilio Segrè, Bruno Pontecorvo, Ettore Majorana, Edoardo Amaldi e dal chimico O. De Agostino.

Con questo gruppo Fermi iniziò lo studio del bombardamento di elementi pesanti con neutroni e nel l934 fu in grado di annunciare la scoperta della radioattività artificiale indotta da neutroni, scoperta che seguiva di poco quella della radioattività artificiale indotta da particelle alfa (a) (F.e I. Joliot-Curie, 1933).

In seguito Fermi scoprì la radioattività indotta da neutroni lenti. I neutroni rallentati da sostanze come l’acqua e la paraffina, aumentando la probabilità di urto con i nuclei, amplificavano il fenomeno radioattivo; continuò le sue ricerche sui neutroni lenti a Chicago alla fine della guerra. La scoperta della fissione dell’uranio con il bombardamento di neutroni aprì nuove prospettive alla ricerca di Fermi, lavoro culminato nel 1942 nella realizzazione del primo reattore nucleare all’università di Chicago.

Nell’articolo si fa inoltre riferimento ai seguenti lavori di Fermi:

  • forze tra nucleoni, in cui nel l934 Amaldi e Fermi dimostrarono che la forza neutrone-protone a basse energie è uguale alla forza protone-protone;

  • teoria del decadimento beta (b) (1933), in cui l’emissione di elettroni viene interpretata da Fermi come trasformazione di un neutrone in un protone ed un elettrone, con la contemporanea emissione di un (anti)neutrino; nel 1937 pubblicò la sua teoria che costituì il fondamento della successiva trattazione sulle interazioni deboli; 

  • teorie sulla stabilità dei nuclei ed in particolare sull’accoppiamento spin-orbita citato in uno scritto di Mayer nel 1949.