エンリコ・フェルミ

エンリコ・フェルミ フォーメモリRS
1943年のフェルミ
生まれる	( 1901-09-29 )1901年9月29日 ローマ、イタリア王国
死亡	1954年11月28日（1954年11月28日）（53歳） シカゴ、イリノイ州、米国
市民権	イタリア (1901–1944) アメリカ合衆国 (1944–1954)
母校	ピサの高等師範学校(ラウレア)
知られている	初の自立型核連鎖反応を実証 フェルミガス フェルミの黄金律 フェルミの相互作用 フェルミのパラドックス フェルミ問題 フェルミオン チャンドラセカール・フェルミ法 トーマス・フェルミモデル トーマス・フェルミスクリーニング フェルミ・ディラック統計
配偶者	ローラ・カポン ​ （ 1928年生まれ）
子供たち	2
受賞歴	マテウチメダル（1926年） ノーベル物理学賞（1938年） ヒューズメダル（1942年） 功労勲章（1946年） フランクリンメダル（1947年） フォーメモリ（1950） 科学への功績に対するバーナード賞（1950年） ランフォード賞(1953) マックス・プランク・メダル（1954年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理
機関	ピサの高等師範学校 ゲッティンゲン大学 ライデン大学 フィレンツェ大学 ローマ・ラ・サピエンツァ大学 コロンビア大学 シカゴ大学
学術アドバイザー	マックス・ボルン ポール・エーレンフェスト ルイージ・プッチアンティ
博士課程の学生	ハロルド・アグニュー エドアルド・アマルディ オーウェン・チェンバレン ジェフリー・チュー ミルドレッド・ドレッセルハウス ジェローム・フリードマン リチャード・ガーウィン マーヴィン・ゴールドバーガー 李宗道 エットーレ・マヨラナ アーサー・ローゼンフェルド エミリオ・セグレ サム・トレイマン
その他の著名な学生	ジャック・スタインバーガー チェン・ニン・ヤン
サイン

エンリコ・フェルミ（イタリア語: [enˈriːko ˈfermi] ; 1901年9月29日 - 1954年11月28日）は、イタリア出身でアメリカに帰化した物理学者であり、世界初の人工原子炉であるシカゴ・パイル1の開発者、およびマンハッタン計画のメンバーとして知られている。彼は「核時代の設計者」^[1]や「原子爆弾の設計者」^{[2]と呼ばれている。彼は}理論物理学と実験物理学の両方で優れた業績を残した数少ない物理学者の一人でした。フェルミは中性子照射による誘導放射能に関する研究と超ウラン元素の発見により、 1938年のノーベル物理学賞を受賞した。フェルミは同僚とともに原子力利用に関するいくつかの特許を申請したが、それらはすべて米国政府に接収された。彼は統計力学、量子論、原子核物理学および素粒子物理学の発展に多大な貢献をしました。

フェルミの最初の大きな貢献は、統計力学の分野に関係していた。ヴォルフガング・パウリが1925年に排他原理を定式化した後、フェルミは、現在フェルミ・ディラック統計として知られる統計的定式化を用いて、理想気体にその原理を適用した論文を発表した。今日、排他原理に従う粒子は「フェルミ粒子」と呼ばれている。パウリは後に、ベータ崩壊中に電子とともに放出され、エネルギー保存の法則を満たす、電荷を持たない目に見えない粒子の存在を仮定した。フェルミはこの考えを採用し、仮定された粒子を組み込んだモデルを開発し、それを「ニュートリノ」と名付けた。後にフェルミ相互作用と呼ばれ、現在では弱い相互作用と呼ばれる彼の理論は、自然界における4つの基本的な相互作用の1つを説明するものである。フェルミは、発見されたばかりの中性子で放射能を誘発する実験を通じて、低速中性子は高速中性子よりも原子核に捕獲されやすいことを発見し、これを説明するフェルミ年齢方程式を開発した。彼は、トリウムとウランに低速中性子を照射して、新しい元素を作ったと結論付けました。この発見により彼はノーベル賞を受賞しましたが、後にその新しい元素は核分裂生成物であることが判明しました。

フェルミは1938年にイタリアを離れ、ユダヤ人の妻ローラ・カポンに影響を与えたイタリアの新人種法から逃れた。彼はアメリカに移住し、第二次世界大戦中はマンハッタン計画に参加した。フェルミはシカゴ大学でシカゴ・パイル1を設計・建設したチームを率いた。シカゴ・パイル1は1942年12月2日に臨界に達し、人類初の自己持続型核連鎖反応を実証した。彼は1943年にテネシー州オークリッジのX-10黒鉛炉が臨界に達したとき、また翌年にはハンフォード・サイトのB原子炉が臨界に達したときにも現場にいた。ロスアラモスではF部門を率い、その一部はエドワード・テラーの熱核「スーパー」爆弾の開発に取り組んだ。彼は1945年7月16日の完全な核爆弾爆発の最初のテストであるトリニティ実験に立ち会い、フェルミ法を使って爆弾の威力を推定した。

戦後、彼はシカゴの原子核研究所の設立に尽力し、J・ロバート・オッペンハイマーが委員長を務め、原子力委員会に核問題に関する助言を行う総合諮問委員会に所属した。1949年8月にソ連初の核分裂爆弾が爆発した後、彼は道徳的および技術的な理由から水素爆弾の開発に強く反対した。彼は、オッペンハイマーの機密取扱許可の拒否につながった 1954年の公聴会でオッペンハイマーの代理として証言した科学者の一人であった。

フェルミは粒子物理学、特にパイオンとミューオンに関する重要な研究を行い、宇宙線は物質が星間空間の磁場によって加速されたときに発生すると推測した。フェルミ1（増殖炉）、エンリコ・フェルミ原子力発電所、エンリコ・フェルミ賞、エンリコ・フェルミ研究所、フェルミ国立加速器研究所（フェルミラボ）、フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡、フェルミのパラドックス、合成元素フェルミウムなど、多くの賞、概念、機関がフェルミにちなんで名付けられており、フェルミは元素にちなんで名付けられた16人の科学者の1人となっている。

エンリコ・フェルミは1901年9月29日、イタリアのローマで生まれた。^[3]鉄道省の部長アルベルト・フェルミと小学校教師イダ・デ・ガティスの3番目の子供だった。^{[3] [4] [5]}姉のマリアは2歳年上で、弟のジュリオは1歳年上だった。2人の少年が乳母として田舎のコミュニティに送られた後、エンリコは2歳半でローマの家族と再会した。^[6]祖父母の希望によりカトリックの洗礼を受けたが、家族は特に信心深くなく、エンリコは成人してからずっと不可知論者だった。 ^[7]少年時代、彼は兄のジュリオと同じ趣味を持ち、電動モーターを組み立てたり、電気や機械のおもちゃで遊んだりしていた。^[8]ジュリオは1915年に喉の膿瘍の手術中に亡くなり、 ^[9]マリアは1959年にミラノ近郊で飛行機事故で亡くなった。 ^[10]

カンポ・デ・フィオーリの地元の市場で、フェルミは物理学の本、900ページに及ぶ『素粒子物理学的数学』を見つけた。これは、コレッジョ・ロマーノの教授であったイエズス会のアンドレア・カラファ神父 [it]によってラテン語で書かれたもので、1840年の出版当時に理解されていた数学、古典力学、天文学、光学、音響学を紹介していた。 ^{[11] [12]}科学に興味のある友人エンリコ・ペルシコ^[13]とともに、フェルミはジャイロスコープの作成や地球の重力加速度の測定などのプロジェクトに取り組んだ。^[14]

1914 年、仕事帰りにオフィスの前で父親とよく会っていたフェルミは、父親の同僚でアドルフォ・アミデイと出会った。アミデイはアルベルトと一緒に家まで歩いて帰った。エンリコはアドルフォが数学と物理学に興味を持っていることを知っており、この機会を利用してアドルフォに幾何学について質問した。アドルフォは若いフェルミが射影幾何学について言及していることを理解し、テオドール・ライエが書いたそのテーマに関する本を彼に渡した。2 か月後、フェルミは本の最後にある問題をすべて解いてその本を返したが、そのうちのいくつかはアドルフォが難しいと感じていた。これを確かめたアドルフォは、フェルミが「少なくとも幾何学に関しては天才」だと感じ、さらに少年を指導し、物理学と数学に関する本をもっと与えた。アドルフォは、フェルミは非常に記憶力がよく、本の内容をよく覚えていたため、読んだ後に本を返すことができたと述べた。^[15]

フェルミは1918年7月に高校を卒業したが、3年目は完全に飛び級した。アミデイの勧めで、フェルミは当時ドイツ語で出版されていた多くの科学論文を読めるようドイツ語を学び、ピサの高等師範学校に入学を志願した。アミデイは、当時のローマ・ラ・サピエンツァ大学よりも高等師範学校の方がフェルミの成長に良い条件を提供してくれると感じていた。フェルミの両親は息子を一人亡くしていたため、しぶしぶながら4年間ローマを離れて学校の寮に住むことを許可しただけだった。^{[16] [17]}フェルミは「音の特定の特性」というテーマのエッセイを含む難しい入学試験で1位を獲得した。17歳のフェルミはフーリエ解析を使用して振動棒の偏微分方程式を導出して解くことを選択し、面接官はフェルミが優れた物理学者になると宣言した。^{[16] [18]}

フェルミは高等師範学校時代に同級生のフランコ・ラゼッティといたずらをし、二人は親しい友人、協力者となった。フェルミは物理学研究室の所長ルイジ・プッチャンティの助言を受け、プッチャンティはフェルミに教えられることはほとんどないと言い、代わりにフェルミに何かを教えてくれるようよく頼んだ。フェルミの量子物理学の知識はすばらしく、プッチャンティはフェルミにそのテーマのセミナーを企画するよう頼んだほどだった。^[19]この間、フェルミは一般相対性理論の鍵となる技術であるテンソル計算を学んだ。^[20]フェルミは当初数学を専攻に選んだが、すぐに物理学に転向した。彼は主に独学で、一般相対性理論、量子力学、原子物理学を学んだ。^[21]

1920年9月、フェルミは物理学科に入学した。その学科にはフェルミ、ラゼッティ、ネロ・カラーラの3人しか学生がいなかったため、プッチアンティは彼らに自由に研究室を使わ​​せた。フェルミはX線結晶構造解析を研究すべきだと決め、3人は結晶のX線写真であるラウエ写真の撮影に取り組んだ。^[22]大学3年目の1921年、フェルミはイタリアの雑誌『ヌオーヴォ・チメント』に初の科学論文を発表した。最初の論文は「並進運動する電荷の剛体の力学について」( Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio )と題されていた。質量がテンソルとして表現されたことは、将来を予兆するものだった。テンソルは、3次元空間で移動し変化するものを記述するために一般的に使用される数学的構成概念である。古典力学では質量はスカラー量であるが、相対論では速度とともに変化する。 2番目の論文は「電磁荷の均一重力場の静電気と電磁荷の重さについて」（Sull'elettrostatica di un campo gravitazionale unite e sul peso delle masse elettromagnetiche ^{）であった。フェルミは一般相対性理論を用いて、電荷の重さはU/c 2}に等しいことを示した。ここでUは系の静電エネルギー、cは光速である。^[21]

最初の論文は、電磁質量の計算に関して電磁力学理論と相対論理論の矛盾を指摘しているようで、前者は4/3 U/c ²の値を予測していた。フェルミは翌年、「電磁質量の電磁力学理論と相対論理論の矛盾について」という論文でこれに対処し、この見かけ上の矛盾は相対性の結果であることを示した。この論文は高く評価され、ドイツ語に翻訳され、1922年にドイツの科学雑誌「Physikalische Zeitschrift」^{に掲載された。 [23]その年、フェルミは「}世界線の近くで起こる現象について」( Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria )という論文をイタリアの雑誌「I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei  」に投稿した。この論文で、彼は等価性原理を検討し、いわゆる「フェルミ座標」を導入した。彼は、タイムラインに近い世界線上では、空間がユークリッド空間であるかのように振る舞うことを証明した。^{[24] [25]}

フェルミは1922年7月に「確率定理とその応用のいくつか」（Un teorema di calcolo delle probabilità ed alcune sue applicazioni）という論文を高等師範学校に提出し、 20歳という異例の若さで学位を授与された。この論文はX線回折像に関するものだった。理論物理学はイタリアではまだ学問分野とはみなされておらず、受け入れられた論文は実験物理学だけだった。このため、イタリアの物理学者はドイツからやってきた相対性理論のような新しい考えを受け入れるのに時間がかかった。フェルミは実験室で実験作業をするのに慣れていたので、これは彼にとって克服できない問題ではなかった。^[25]

1923年にアウグスト・コップ著『アインシュタインの相対性理論の基礎』のイタリア語版の付録を執筆中、フェルミはアインシュタイン方程式（E = mc ² ）の中に、利用できる膨大な量の核ポテンシャルエネルギーが隠されていることを初めて指摘した。 ^[26]「少なくとも近い将来には、これらの恐ろしい量のエネルギーを解放する方法を見つけることは不可能と思われる。これはすべて良いことである。なぜなら、そのような恐ろしい量のエネルギーの爆発の最初の影響は、それを行う方法を見つけるという不運に見舞われた物理学者を粉々に粉砕することだからである。」^[25]

1924年、フェルミはイタリア大東亜フリーメーソンのロッジ「アドリアーノ・レミ」に入会した。^[27]

1923年から1924年にかけて、フェルミはゲッティンゲン大学でマックス・ボルンのもとで1学期を過ごし、そこでヴェルナー・ハイゼンベルクやパスクアル・ジョルダンと出会った。フェルミはその後、数学者ヴィト・ヴォルテラのとりなしによりロックフェラー財団から奨学金を得て、1924年9月から12月までライデンでパウル・エーレンフェストに師事した。ここでフェルミはヘンドリック・ローレンツやアルバート・アインシュタインと出会い、サミュエル・ハウツミットやヤン・ティンベルゲンと友人になった。1925年1月から1926年後半にかけて、フェルミはフィレンツェ大学で数理物理学と理論力学を教え、ラゼッティとチームを組んで水銀蒸気に対する磁場の影響に関する一連の実験を行った。また、ローマ・ラ・サピエンツァ大学のセミナーにも参加し、量子力学と固体物理学の講義を行った。^[28]シュレーディンガー方程式の予測の驚くべき正確さに基づいた新しい量子力学についての講義中、フェルミはよく「こんなによく合うはずがない！」と言っていた。^[29]

1925年にヴォルフガング・パウリが排他原理を発表した後、フェルミは「完全単原子気体の量子化について」（Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico）という論文でこれに応え、理想気体に排他原理を適用した。この論文は、排他原理に従う多数の同一粒子のシステムにおける粒子の分布を記述するフェルミの統計的定式化で特に注目された。これはその後まもなくイギリスの物理学者ポール・ディラックによって独自に開発され、ボーズ・アインシュタイン統計とどのように関連しているかも示した。したがって、これは現在フェルミ・ディラック統計として知られている。^[30]ディラック以降、排他原理に従う粒子は今日では「フェルミオン」と呼ばれ、従わない粒子は「ボソン」と呼ばれるようになった。^[31]

イタリアでは教授職は空席をめぐる競争（コンコルソ）によって授与され、応募者は教授会によって出版物に基づいて評価された。フェルミはサルデーニャ島のカリアリ大学の数理物理学の教授職に応募したが、僅差でジョバンニ・ジョルジに取って代わられた。^[32] 1926年、24歳のとき、フェルミはローマ・ラ・サピエンツァ大学の教授職に応募した。これはイタリアの理論物理学における最初の3つの教授職のうちの1つで、大学の実験物理学教授、物理学研究所所長、ベニート・ムッソリーニ内閣の一員であったオルソ・マリオ・コルビーノ教授の強い要請により文部大臣が創設した新しい教授職であった。選考委員会の委員長も務めたコルビーノは、新しい教授職によってイタリアの物理学の水準と評判が向上することを期待していた。^{[33]委員会はエンリコ・ペルシコや}アルド・ポントレモリよりもフェルミを優先し、^[34]コルビーノはフェルミのチーム編成を手伝い、すぐにエドアルド・アマルディ、ブルーノ・ポンテコルヴォ、エットーレ・マヨラーナ、エミリオ・セグレなどの著名な学生や、フェルミが助手に任命したフランコ・ラゼッティが加わった。 [35] 彼らはすぐに物理学研究所があった通りにちなんで「パニスペルナ通りの少年たち」というあだ名をつけた。 [ ^{36 ]}

フェルミは1928年7月19日、大学の理科の学生だったローラ・カポンと結婚した。^[37] 2人の間には2人の子供が生まれた。1931年1月に生まれたネッラと、1936年2月に生まれたジュリオである。 ^{[38] 1929年3月18日、フェルミはムッソリーニによって}イタリア王立アカデミーの会員に任命され、4月27日にはファシスト党に入党した。後にムッソリーニが1938年にイタリアのファシズムをドイツのナチズムに思想的に近づけるために人種法を公布したとき、フェルミはファシズムに反対した。これらの法律はユダヤ人であったローラを脅かし、フェルミの研究助手の多くが失業した。^{[39] [40] [41] [42] [43]}

ローマ滞在中、フェルミと彼のグループは物理学の多くの実践的、理論的側面に重要な貢献をした。1928年に彼は原子物理学入門（Introduzione alla fisica atomica）を出版し、イタリアの大学生に最新かつ分かりやすいテキストを提供した。フェルミはまた、新しい物理学の知識をできるだけ広く広めるために、公開講義を行ったり、科学者や教師向けの一般向け記事を書いたりした。^[44]彼の教授法の一部は、一日の終わりに同僚や大学院生を集めて、多くの場合彼自身の研究からの問題を検討するというものだった。^{[44] [45]}成功の兆しとして、今では外国人学生がイタリアに来るようになった。最も有名なのはドイツの物理学者ハンス・ベーテ^[46]で、彼はロックフェラー財団の研究員としてローマを訪れ、フェルミと共同で1932年の論文「二つの電子の相互作用について」（ドイツ語：Über die Wechselwirkung von Zwei Elektronen）を執筆した。^{[47] [44]}

当時、物理学者たちはベータ崩壊に困惑していた。ベータ崩壊では電子が原子核から放出される。エネルギー保存の法則を満たすために、パウリは電荷を持たず質量もほとんどない目に見えない粒子の存在を仮定し、この粒子も同時に放出されるという仮説を立てた。フェルミはこの考えを取り上げ、1933年に暫定的な論文で展開し、翌年には仮説上の粒子を組み込んだより長い論文を発表した。フェルミはこの粒子を「ニュートリノ」と呼んだ。^{[48] [49] [50]後に}フェルミの相互作用、さらに後には弱い相互作用の理論と呼ばれるようになった彼の理論は、自然界の4つの基本的な力のうちの1つを説明するものだった。ニュートリノはフェルミの死後に検出され、彼の相互作用理論はなぜニュートリノの検出がそれほど難しいのかを示した。彼が論文を英国の雑誌「ネイチャー」に投稿したとき、その雑誌の編集者は、論文には「物理的現実からかけ離れすぎていて読者の興味を引かない」推測が含まれているとして論文を却下した。^[49]フェルミの伝記作家デイヴィッド・N・シュワルツによれば、フェルミがこの雑誌からの出版を真剣に希望したことは少なくとも奇妙である。なぜなら、当時ネイチャーはこの種の記事に関する短いメモしか掲載しておらず、新しい物理理論の出版にさえ適していなかったからである。どちらかと言えば、ロンドン王立協会紀要の方がより適していただろう。フェルミは、イギリスの雑誌が拒否されたことで、1933年1月にヒトラーが政権を握った後、若い同僚（ユダヤ人や左翼もいた）がドイツの科学雑誌のボイコットをやめたという一部の学者の仮説に同意している。^[51]そのため、フェルミは理論が英語で出版される前にイタリア語とドイツ語で出版されるのを見た。^[35]

1968 年の英語版の序文で、物理学者フレッド・L・ウィルソンは次のように述べています。

フェルミの理論は、パウリのニュートリノの提案を補強するだけでなく、現代物理学の歴史において特別な意味を持っています。理論が提案された当時は、自然に発生するβ放出体しか知られていなかったことを忘れてはなりません。後に陽電子崩壊が発見されると、そのプロセスはフェルミの元の枠組みに簡単に組み込まれました。彼の理論に基づいて、軌道電子が原子核に捕獲されることが予測され、最終的に観察されました。時間の経過とともに、実験データが大幅に蓄積されました。β崩壊の特異性は何度も観察されてきましたが、フェルミの理論は常に挑戦に応えてきました。
フェルミ理論の結果は広大です。たとえば、β分光法は原子核構造の研究のための強力なツールとして確立されました。しかし、おそらくフェルミのこの研究の最も影響力のある側面は、彼の特定の形のβ相互作用が、他のタイプの相互作用の研究に適したパターンを確立したことです。これは、物質粒子の生成と消滅に関する最初の成功した理論でした。これまでは光子だけが生成され破壊されることが知られていた。^[50]

1934年1月、イレーヌ・ジョリオ＝キュリーとフレデリック・ジョリオは、元素にアルファ粒子を照射して放射能を誘発したと発表した。^{[52] [53]} 3月までに、フェルミの助手ジャン＝カルロ・ウィックは、フェルミのベータ崩壊理論を用いた理論的説明を提供した。フェルミは、ジェームズ・チャドウィックが1932年に発見した中性子を使用した実験物理学に切り替えることを決定した。 ^[54] 1934年3月、フェルミはラセッティのポロニウム-ベリリウム中性子源で放射能を誘発できるかどうかを確認したかった。中性子は電荷を持たず、したがって正に帯電した原子核によって偏向されない。これは、中性子が原子核を貫通するのに荷電粒子よりもはるかに少ないエネルギーしか必要としないことを意味し、したがって粒子加速器を必要としないが、ヴィア・パニスペルナの少年たちはそれを持っていなかった。^{[55] [56]}

フェルミは、ポロニウム-ベリリウム中性子源をラドン-ベリリウム中性子源に置き換えるというアイデアに頼ることにしました。彼はガラス球にベリリウム粉末を充填し、空気を抜き、ジュリオ・チェーザレ・トラバッチ [it]から提供されたラドンガス50 m Ciを加えることでこれを作成しました。^{[57] [58]}これにより、はるかに強力な中性子源ができましたが、ラドンの半減期が3.8日であるため、その効果は低下しました。フェルミは、この源がガンマ線も放出することを知っていたものの、彼の理論に基づいて、これが実験結果に影響することはないと考えました。彼は、簡単に入手できる大きな原子番号の元素である白金を照射することから始めましたが、うまくいきませんでした。そこで、アルファ粒子を放出してナトリウムを生成するアルミニウムに目を向けました。ナトリウムは、ベータ粒子の放出によってマグネシウムに崩壊しました。彼は鉛を試したが成功せず、次にフッ素をフッ化カルシウムの形で試した。これはアルファ粒子を放出して窒素を生成し、ベータ粒子放出によって酸素に崩壊した。全部で22種類の元素で放射能を誘発した。^[59]フェルミは中性子誘発放射能の発見を1934年3月25日にイタリアの雑誌「ラ・リチェルカ・サイエンティフィカ」ですぐに報告した^{。[58] [60] [61]}

トリウムとウランの自然放射能のため、これらの元素に中性子を当てた際に何が起きているのか判断するのは困難だったが、ウランより軽く鉛より重い元素の存在を正しく排除した後、フェルミはこれらが新しい元素を生成したと結論付け、それらをアウセニウムとヘスペリウムと名付けた。^{[62] [56]}化学者のアイダ・ノダックは、いくつかの実験では鉛より軽い元素が生成された可能性があり、新しい重い元素は生成されなかったと示唆した。彼女のチームがウランの実験を行っておらず、この可能性の理論的根拠も構築していなかったため、彼女の示唆は当時は真剣に受け止められなかった。当時、理論的根拠からは核分裂は不可能ではないとしても起こりそうにないと考えられていた。物理学者は軽い元素への中性子の照射により原子番号の大きい元素が形成されると予想していたが、ノダックが示唆したように重い原子を2つの軽い元素の破片に分裂させるほどのエネルギーを中性子が持つとは誰も予想していなかった。^{[63] [62]}

ヴィア・パニスペルナ兄弟は、説明のつかない効果にも気づいた。実験は、大理石のテーブルよりも木製のテーブルの方がうまくいったようだった。フェルミは、ジョリオ＝キュリーとチャドウィックがパラフィンワックスが中性子の減速に効果的であると述べていたことを思い出し、それを試してみることにした。中性子をパラフィンワックスに通すと、パラフィンなしで銀を照射したときに比べて100倍の放射能が銀に誘導された。フェルミは、これはパラフィン中の水素原子によるものだと推測した。木材中の水素原子も同様に、木製と大理石のテーブルトップの違いを説明した。これは、水で同じ効果を繰り返すことで確認された。フェルミは、水素原子との衝突が中性子を減速させると結論付けた。 ^{[64] [56]}衝突する原子核の原子番号が低いほど、衝突ごとに中性子が失うエネルギーが多くなり、したがって、中性子を一定量減速させるために必要な衝突回数が少なくなる。^{[65]フェルミは、}遅い中性子は速い中性子よりも簡単に捕獲されるため、より多くの放射能が誘発されることに気づきました。彼はこれを記述する拡散方程式を開発し、これはフェルミ年齢方程式として知られるようになりました。^{[64] [56]}

1938年、フェルミは37歳にして「中性子照射によって生成される新しい放射性元素の存在の実証と、低速中性子によって引き起こされる核反応の発見」によりノーベル物理学賞を受賞した。 ^[66]ストックホルムで賞を受賞した後、フェルミはイタリアに帰国せず、1938年12月に家族とともにニューヨーク市に移住し、永住権を申請した。アメリカに移住して米国市民権を取得するという決断は、主にイタリアの人種法によるものであった。^{[39] [67]}

フェルミは1939年1月2日にニューヨーク市に到着した。^[68]彼は直ちに5つの大学から職のオファーを受け、コロンビア大学の一つを受け入れた。^[69 ] 彼は1936年にすでにそこで夏季講義を行っていた。^[70] 1938年12月にドイツの化学者オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンがウランに中性子を照射してバリウム元素を検出したという知らせを彼は受け取り、 ^[71]リーゼ・マイトナーと甥のオットー・フリッシュはそれを原子核分裂の結果であると正しく解釈した。フリッシュは1939年1月13日に実験的にこれを確認した。^{[72] [73]}マイトナーとフリッシュによるハーンとシュトラスマンの発見の解釈の知らせは大西洋を渡り、プリンストン大学で講義することになっていたニールス・ボーアに伝わった。プリンストンで働いていたコロンビア大学の物理学者イシドール・アイザック・ラビとウィリス・ラムはそれを発見し、コロンビアに持ち帰った。ラビはエンリコ・フェルミに伝えたと述べたが、フェルミは後にラムにその功績を認めた。^[74]

私がピューピン研究所で働き始めた最初の月、1939年1月のことは非常に鮮明に覚えている。物事が急速に進み始めたからだ。その時期、ニールス・ボーアはプリンストン大学で講演をしていたが、ある日の午後、ウィリス・ラムが興奮して戻ってきて、ボーアが素晴らしいニュースを漏らしたと言ったのを覚えている。漏らされた素晴らしいニュースとは、核分裂の発見と、少なくともその解釈の概要だった。その後、その同じ月の少し後に、ワシントンで会議があり、そこで核分裂という新しく発見された現象の重要性が、核エネルギーの可能性のある源として、半ば冗談めかして真剣に初めて議論された。^[75]

結局、ノダックの考えが正しかったことが証明された。フェルミは計算に基づいて核分裂の可能性を否定していたが、奇数の中性子を持つ核種が余分な中性子を吸収したときに生じる結合エネルギーを考慮していなかった。 ^[63]フェルミにとって、この知らせは大きな恥辱であった。なぜなら、彼が発見してノーベル賞の一部を得た超ウラン元素は、超ウラン元素ではなく、核分裂生成物だったからである。彼はノーベル賞受賞スピーチにこの趣旨の脚注を加えた。^{[74] [76]}

コロンビア大学の科学者たちは、中性子を当てたウランの核分裂で放出されるエネルギーを検出しようと決めた。1939年1月25日、コロンビア大学のピューピンホールの地下室で、フェルミを含む実験チームが米国初の核分裂実験を行った。チームの他のメンバーは、ハーバート・L・アンダーソン、ユージン・T・ブース、ジョン・R・ダニング、G・ノリス・グラソー、フランシス・G・スラックであった。^[77]翌日、ジョージ・ワシントン大学とワシントンのカーネギー研究所の共催で第5回ワシントン理論物理学会議がワシントンDCで始まった。そこで核分裂に関するニュースはさらに広まり、さらに多くの実験的デモンストレーションが促進された。^[78]

フランスの科学者ハンス・フォン・ハルバン、リュー・コワルスキー、フレデリック・ジョリオ＝キュリーは、中性子で衝撃を受けたウランは吸収するよりも多くの中性子を放出し、連鎖反応の可能性を示唆することを実証した。^[79]数週間後、フェルミとアンダーソンもそれと同じことを行った。^{[80] [81]レオ・シラード} は、カナダのラジウム生産者エルドラド・ゴールド・マインズ・リミテッドから200キログラム（440ポンド）の酸化ウランを入手し、フェルミとアンダーソンはより大規模な核分裂実験を行うことができた。^[82]フェルミとシラードは、自立した核反応を実現する装置、つまり原子炉の設計で協力した。水中の水素による中性子の吸収率を考えると、天然ウランと水を中性子減速材として用いた場合、自立的な反応が達成される可能性は低かった。フェルミは中性子に関する研究に基づき、水の代わりにウラン酸化物ブロックとグラファイトを減速材として用いれば反応が達成できると示唆した。これにより中性子の捕獲率が下がり、理論的には自立的な連鎖反応が可能になる。シラードは実行可能な設計を考案した。それはグラファイトレンガを散りばめたウラン酸化物ブロックの山だった。^[83]シラード、アンダーソン、フェルミは「ウランにおける中性子生成」という論文を発表した。^[82]しかし、彼らの仕事の習慣や性格は異なり、フェルミはシラードと仕事をするのに苦労した。^[84]

フェルミは、1939年3月18日に海軍省でこのテーマに関する講演を行い、軍の指導者に原子力エネルギーの潜在的な影響について警告した最初の人物の1人であった。海軍はコロンビアでのさらなる研究のために1,500ドルを提供することに同意したものの、反応はフェルミが期待したほどではなかった。^[85]その年の後半、シラード、ユージン・ウィグナー、エドワード・テラーは、アインシュタインの署名入りの書簡をフランクリン・D・ルーズベルト米国大統領に送り、ナチス・ドイツが原子爆弾を製造する可能性があると警告した。これを受けて、ルーズベルトはウランに関する諮問委員会を設置し、この問題を調査することとなった。^[86]

ウラン諮問委員会はフェルミにグラファイトを購入するための資金を提供し、^[87]彼はピューピンホール研究所の7階にグラファイトレンガの山を築きました。^[88] 1941年8月までに、彼は6トンの酸化ウランと30トンのグラファイトを手に入れ、それらを使ってコロンビアのシャーマーホーンホールにさらに大きな山を築きました。^[89]

科学研究開発局のS-1セクション、当時ウラン諮問委員会と呼ばれていたセクションは、1941年12月18日に会合を開いた。当時、米国は第二次世界大戦に突入しており、その作業は緊急を要するものだった。委員会が後援する努力のほとんどは濃縮ウランの生産に向けられていたが、委員会メンバーのアーサー・コンプトンは、 1944年末までに原子炉で大量生産できるプルトニウムが実現可能な代替手段であると判断した。 ^[90]彼はプルトニウムの研究をシカゴ大学に集中させることに決めた。フェルミはしぶしぶ移り、彼のチームはシカゴ大学に新しくできた冶金研究所の一部となった。^[91]

自立的核反応がどのような結果をもたらすかは未知であったため、最初の原子炉をシカゴ大学キャンパスの街中に建設するのは賢明ではないと思われた。コンプトンはシカゴから約20マイル (32 km) 離れたアルゴンヌ・ウッズ森林保護区に建設場所を見つけた。ストーン・アンド・ウェブスター社がその開発を請け負ったが、労働争議により工事は中断された。その後フェルミはコンプトンを説得し、シカゴ大学スタッグ・フィールドの観客席下のスカッシュコートに原子炉を建設できるようにした。原子炉の建設は1942年11月6日に始まり、シカゴ・パイル1は12月2日に臨界に達した。 ^[92]原子炉の形状は​​ほぼ球形になる予定だったが、作業が進むにつれてフェルミは原子炉全体を計画通りに完成させなくても臨界に達する可能性があると計算した。^[93]

この実験はエネルギー探求における画期的なものであり、フェルミのアプローチの典型であった。すべてのステップが慎重に計画され、すべての計算が細心の注意を払って行われた。^[92]最初の自立型核連鎖反応が達成されたとき、コンプトンは国防研究委員会の委員長であるジェームズ・B・コナントに暗号電話をかけた。

私は受話器を取り、コナントに電話した。ハーバード大学の学長室で彼は電話に出た。「ジム、イタリアの航海士が新世界に着陸したばかりだと知ったら面白いと思うよ」と私は言った。そして、私は SL 委員会に、堆積物が完成するまでにあと 1 週間以上かかると信じ込ませていたので、半ば申し訳なさそうにこう付け加えた。「地球は彼が見積もったほど大きくなく、彼は予想よりも早く新世界に到着したんだ」

「そうなんですか」とコナントは興奮して答えた。「原住民は友好的でしたか？」

「全員が無事に幸せに着陸しました。」^[94]

公衆衛生上の危険を及ぼさない場所で研究を続けるため、原子炉は解体され、アルゴンヌの森に移された。そこでフェルミは原子炉の自由中性子の豊富な生成によってもたらされる機会を大いに楽しみながら、核反応の実験を指揮した。^[95]研究所はすぐに物理学と工学から分岐し、原子炉を生物学と医学の研究に使用するようになった。当初、アルゴンヌはシカゴ大学の一部としてフェルミによって運営されていたが、1944年5月にフェルミが所長となり、独立した組織となった。^[96]

1943年11月4日、オークリッジの空冷式グラファイト原子炉X-10が臨界状態になったとき、フェルミは万が一の事態に備えて現場にいた。技術者たちはフェルミが事態を目撃できるよう、早起きして彼を起こした。 ^[97] X-10の稼働はプルトニウム計画のもう一つのマイルストーンだった。原子炉設計に関するデータや、デュポン社の原子炉操作に関する訓練を提供し、原子炉で増殖したプルトニウムを初めて少量生産した。^[98]フェルミは1944年7月にアメリカ市民権を得たが、これは法律で認められた最も早い日付だった。^[99]

1944年9月、フェルミはハンフォード・サイトのB原子炉に最初のウラン燃料スラグを挿入した。B原子炉はプルトニウムを大量に生成するように設計された生産原子炉である。X-10と同様に、冶金研究所のフェルミのチームが設計し、デュポンが建造したが、はるかに大きく、水冷式であった。その後数日間で838本の管が装填され、原子炉は臨界状態になった。9月27日深夜を少し過ぎて、オペレーターは生産を開始するために制御棒を引き抜き始めた。最初はすべて順調に見えたが、午前3時頃に出力レベルが低下し始め、午前6時30分までに原子炉は完全に停止した。陸軍とデュポンはフェルミのチームに答えを求めた。冷却水に漏れや汚染がないか調査された。翌日、原子炉は突然再始動したが、数時間後に再び停止した。この問題は、半減期が9.1～9.4時間の核分裂生成物であるキセノン135 （Xe-135）による中性子中毒に起因していた。フェルミとジョン・ウィーラーはともに、Xe-135が原子炉内で中性子を吸収し、核分裂プロセスを妨害していると推論した。フェルミは同僚のエミリオ・セグレから、フィジカル・レビュー誌に掲載されるこの問題に関する原稿を準備していた呉建雄に尋ねるよう勧められた。^[100]原稿を読んで、フェルミと科学者たちは自分たちの疑いを確認した。Xe-135は確かに中性子を吸収し、事実、中性子断面積が非常に大きかったのである。^{[101] [102] [103]}デュポンは冶金研究所の当初の設計から逸脱し、原子炉には円形に1,500本の管が配置され、角を埋めるために504本の管が追加されました。科学者たちは当初、この過剰な設計は時間とお金の無駄だと考えていましたが、フェルミは2,004本の管すべてを装填すれば原子炉は必要な出力レベルに達し、効率的にプルトニウムを生産できることに気付きました。^{[104] [105]}

1943年4月、フェルミはロバート・オッペンハイマーに、濃縮の際の放射性副産物を使ってドイツの食糧を汚染する可能性を提起した。その背景には、ドイツの原爆計画がすでに進行段階にあることへの懸念があり、フェルミも当時、原爆がすぐに開発できるかどうか懐疑的だった。オッペンハイマーは、この「有望な」提案についてエドワード・テラーと話し合い、テラーはストロンチウム90の使用を提案した。ジェームズ・B・コナントとレスリー・グローブスにも報告されたが、オッペンハイマーは、50万人を殺すのに十分な量の食糧をこの兵器で汚染できる場合にのみ、計画を進めたいと考えていた。^[106]

1944年半ば、オッペンハイマーはフェルミを説得してニューメキシコ州ロスアラモスのプロジェクトYに参加させた。^[107] 9月に到着したフェルミは、原子核物理学と理論物理学の幅広い責任を負う研究所の副所長に任命され、彼の名を冠したF部門の責任者となった。F部門には4つの部門があった。テラーの指揮下にあるF-1超一般理論部門は「超」（熱核）爆弾を研究し、LDPキングの指揮下にあるF-2湯沸かし部門は「湯沸かし」水性均質研究炉を管理し、エゴン・ブレッチャーの指揮下にあるF-3超実験部門、アンダーソンの指揮下にあるF-4核分裂研究部門であった。^[108]フェルミは1945年7月16日にトリニティ実験を観察し、爆風の中に紙片を落として爆弾の威力を推定する実験を行った。彼は爆発で紙片が飛ばされた距離を測り、威力がTNT火薬換算で10キロトンであると算出した。実際の威力は約18.6キロトンであった。^[109]

オッペンハイマー、コンプトン、アーネスト・ローレンスとともに、フェルミは標的選定について暫定委員会に助言した科学パネルの一員であった。パネルは、原子爆弾は警告なしに産業標的に使用されるという委員会の見解に同意した。 ^[110]ロスアラモス研究所の他の職員と同様、フェルミは技術エリアの拡声システムから広島と長崎への原爆投下について知った。フェルミは、原子爆弾が国家の戦争抑止になるとは信じていなかったし、世界政府の機が熟しているとは考えていなかった。そのため、彼はロスアラモス科学者協会には入会しなかった。^[111]

フェルミは1945年7月1日にシカゴ大学のチャールズ・H・スウィフト物理学特別教授になったが、^[112]ロスアラモス研究所を家族とともに去ったのは1945年12月31日だった。^[113]彼は1945年に米国科学アカデミーの会員に選ばれた。^[114]冶金研究所は1946年7月1日にアルゴンヌ国立研究所となり、マンハッタン計画によって設立された最初の国立研究所となった。 ^[115]シカゴとアルゴンヌは距離が近かったため、フェルミは両方の場所で研究することができた。アルゴンヌでは実験物理学を続け、レオナ・マーシャルとともに中性子散乱を研究した。^[116]彼はマリア・メイヤーと理論物理学について議論し、彼女がノーベル賞を受賞することになるスピン軌道相互作用についての洞察を深める手助けをした。 ^[117]

マンハッタン計画は1947年1月1日に原子力委員会（AEC）に置き換えられた。 ^[118]フェルミは、ロバート・オッペンハイマーが委員長を務める影響力のある科学委員会であるAEC一般諮問委員会に所属していた。^[119]彼はまた、毎年数週間をロスアラモス国立研究所で過ごすことを好み、^{[120 ]}そこでニコラス・メトロポリスやジョン・フォン・ノイマンと、密度の異なる2つの流体の境界で何が起こるかを研究するレイリー・テイラー不安定性について共同研究した。 ^[122]

1949年8月にソ連初の核分裂爆弾が爆発した後、フェルミはイシドール・ラビとともに委員会に提出した報告書で、道徳的および技術的観点から水素爆弾の開発に反対する強い文言を記した。^{[123]それでもフェルミはロスアラモスでコンサルタントとして水素爆弾の研究に参加し続けた。}スタニスワフ・ウラムとともにフェルミは、テラーの熱核兵器モデルに必要なトリチウムの量が法外なだけでなく、これだけの量のトリチウムを使っても核融合反応が確実に進行するわけではないと計算した。^{[124]フェルミは1954年の}オッペンハイマー安全保障聴聞会でオッペンハイマーの代理として証言した科学者の1人であり、この聴聞会でオッペンハイマーの安全保障許可が拒否された。^[125]

フェルミは晩年もシカゴ大学で教鞭をとり、後にエンリコ・フェルミ研究所となる組織の設立者の一人となった。戦後のフェルミの博士課程の学生には、オーウェン・チェンバレン、ジェフリー・チュー、ジェローム・フリードマン、マービン・ゴールドバーガー、ツングダオ・リー、アーサー・ローゼンフェルド、サム・トレイマンらがいる。^{[126] [76]ジャック} ・スタインバーガーは大学院生であり、ミルドレッド・ドレッセルハウスはフェルミと博士課程の学生として重なった年にフェルミから多大な影響を受けた。^{[127] [128]フェルミは粒子物理学、特に}パイ中間子とミュー中間子に関する重要な研究を行った。彼はパイ中間子-核子共鳴の最初の予測を行ったが、^[121]統計的手法に頼っていた。なぜなら、理論がどうせ間違っているのなら正確な答えは必要ないと彼は考えたからである。^[129]楊陳寧との共著論文では、フェルミはパイオンが実際には複合粒子である可能性があると推測した。^{[130]このアイデアは}坂田昌一によって詳しく説明された。その後、パイオンがクォークで構成されているとするクォークモデルに取って代わられ、フェルミのモデルが完成し、フェルミのアプローチが正当化された。^[131]

フェルミは「宇宙放射線の起源について」という論文を執筆し、宇宙線は星間空間の磁場によって加速された物質から発生すると提唱したが、これがテラーとの意見の相違を招いた。^{[129]フェルミは}渦巻銀河の腕の磁場を取り巻く問題を研究した。^{[132]彼は現在「}フェルミのパラドックス」と呼ばれるものについて熟考した。それは地球外生命体が存在すると推定される確率と、接触がまだ行われていないという事実との間の矛盾である。^[133]

フェルミは人生の終わりに近づくにつれ、社会全体が原子力技術に関して賢明な選択を行えるかどうかという自身の信念に疑問を抱きました。彼はこう言いました。

皆さんの中には、そのようなものを集めるのが大好きな数人の長髪の教授以外には何の喜びももたらさず、せいぜい数人の専門家しか理解できないので、誰の役にも立たないであろう、いくつかの事実を集めるためだけに一生懸命働くことに何の意味があるのか​​と疑問に思う人もいるかもしれません。そのような疑問に対する答えとして、私はかなり安全な予測を思いつきます。

科学技術の歴史は、科学の基本的な理解の進歩が遅かれ早かれ私たちの生活様式を一変させる技術的および産業的応用につながることを一貫して教えてきた。物質の構造を解明しようとするこの努力がこの規則の例外となることは、私にはありそうにない。確実ではないが、私たち全員が熱烈に望んでいるのは、人間がすぐに十分に成長し、自然に対して獲得した力をうまく活用できるようになるということである。^[134]

フェルミは1954年10月にビリングス記念病院でいわゆる「検査」手術を受け、その後帰宅した。50日後、彼はシカゴの自宅で手術不能な胃癌で亡くなった。享年53歳だった。 ^[2]フェルミは原子炉の近くで作業することは大きな危険を伴うと感じていたが、個人の安全に対するリスクよりも利益の方が大きいと感じたため、作業を続けた。原子炉の近くで働いていた大学院生助手2人も癌で亡くなった。^[135]

追悼式がシカゴ大学礼拝堂で行われ、同僚のサミュエル・K・アリソン、エミリオ・セグレ、ハーバート・L・アンダーソンが、世界で最も優秀で生産性の高い物理学者の一人の死を悼んだ。^{[136]彼の遺体は}オークウッズ墓地に埋葬され、ルーテル派の牧師が司式する中、近親者のみによる私的な墓前式が行われた。^[137]

フェルミは、その功績が認められ、 1926年のマテウチ賞、1938年のノーベル物理学賞、1942年のヒューズ賞、1947年のフランクリン賞、 1953年のランフォード賞など、数多くの賞を受賞した。また、マンハッタン計画への貢献により、1946年に功労勲章を授与された。 ^[138]フェルミは、1939年にアメリカ哲学協会の会員に、 1950年には王立協会外国人会員に選出された。^{[139] [140]イタリアの歴史上多くの芸術家、科学者、著名人の墓があることから}イタリアの栄光の神殿として知られるフィレンツェのサンタ・クローチェ聖堂には、フェルミを記念する銘板がある。^[141] 1999年、タイム誌はフェルミを20世紀のトップ100人のリストに挙げた。^[142]フェルミは、理論的にも実験的にも優れた20世紀の物理学者の珍しいケースとして広く認識されていた。化学者で小説家のC・P・スノーは、「フェルミが数年前に生まれていたら、ラザフォードの原子核を発見し、その後ボーアの水素原子理論を展開していたことは容易に想像できただろう。これが誇張のように聞こえるなら、フェルミに関することはすべて誇張のように聞こえるだろう」と書いている。^[143]

フェルミは感動的な教師として知られ、講義の細部へのこだわり、簡潔さ、そして入念な準備で有名だった。^[144]後に彼の講義ノートは本に書き起こされた。^[145]彼の論文とノートは今日シカゴ大学にある。^[146] ビクター・ワイスコフはフェルミが「常に複雑さと洗練さを最小限に抑えながら、最も単純で最も直接的なアプローチを見つけ出した」と述べている。^[147]彼は複雑な理論を嫌い、数学的才能に恵まれていたが、もっと簡単にできる仕事にはそれを決して使わなかった。彼は他の人が困惑するような問題に素早く正確な答えを出すことで有名だった。後に封筒の裏の計算で近似値と素早い答えを出す彼の方法は非公式に「フェルミ法」として知られるようになり、広く教えられている。^[148]

フェルミは、アレッサンドロ・ボルタが自分の研究室で働いていたころ、ボルタは電気の研究がどこへ向かうのか全くわかっていなかったとよく指摘していた。 ^[149]フェルミは一般に原子力と核兵器に関する研究、特に最初の原子炉の製作と最初の原子爆弾および水素爆弾の開発で記憶されている。彼の科学的研究は時の試練に耐えてきた。これにはベータ崩壊の理論、非線形システムに関する研究、低速中性子の効果の発見、パイ中間子と核子の衝突の研究、フェルミ・ディラック統計などが含まれる。パイ中間子は基本粒子ではないという彼の推測は、クォークとレプトンの研究への道を示した。^[150]

フェルミは、とても単純な人物だった。彼は並外れて活発で、ゲームやスポーツが大好きだった。そのような機会に、彼の野心的な性格が明らかになった。彼はテニスをかなり激しくプレイし、登山ではガイドのような役割を果たした。彼は慈悲深い独裁者と呼べるかもしれない。私はかつて、フェルミが山の頂上で起き上がって「さて、2時2分前だ。2時に出発しよう」と言ったのを覚えている。もちろん、全員が忠実に従順に起きた。このリーダーシップと自信から、フェルミは物理学において絶対確実な発言をする「法王」と呼ばれた。彼はかつてこう言った。「私は物理学のあらゆることを数枚の紙で2倍以内の計算ができる。式の前の数値係数を正しく計算するには物理学者でも1年かかるかもしれないが、私はそんなことには興味がない」。彼のリーダーシップは、一緒に働く人の独立性を脅かすほどにまで達することがあった。かつて、フェルミの家で開かれたパーティーで妻がパンを切っていると、フェルミがやって来て、自分はパンの切り方について別の哲学を持っていると言い、自分のやり方の方が優れていると確信していたので、妻の手からナイフを取り上げ、仕事を進めたのを覚えています。しかし、これはまったく不快なことではなく、むしろ皆を魅了してフェルミを好きにさせました。フェルミは物理学以外にはほとんど興味がなく、私がテラーのピアノを弾くのを聞いたとき、音楽への興味は単純な曲に限られていると告白しました。

— エゴン・ブレッチャー^[140]

フェルミの名を冠したものは数多くある。イリノイ州バタビアにあるフェルミ国立加速器研究所と物理学研究所は1974年にフェルミに敬意を表して改名された^{[151] 。}フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡は2008年にフェルミの宇宙線研究を称えてフェルミにちなんで名付けられた^[152] 。原子炉施設にはフェルミにちなんで名付けられたものが3つある。ミシガン州ニューポートにあるフェルミ1号原子力発電所とフェルミ2号原子力発電所、イタリアのトリノ・ヴェルチェッレーゼにあるエンリコ・フェルミ原子力発電所^[153]、アルゼンチンにあるエンリコ・フェルミ研究炉RA-1である^[154]。 1952年のアイビー・マイク核実験の残骸から分離された合成元素は、フェルミの科学界への貢献を称えてフェルミウムと名付けられた^{[155] 。 [156]これによりフェルミは}元素にちなんで名付けられた16人の科学者のうちの1人となった。^[157]

1956年以来、米国原子力委員会は彼にちなんで最高の栄誉であるフェルミ賞を授与している。受賞者にはオットー・ハーン、ロバート・オッペンハイマー、エドワード・テラー、ハンス・ベーテらがいる。^[158]

• Introduzione alla Fisica Atomica (イタリア語)。ボローニャ: N.ザニケリ1928.OCLC 9653646  。
• Fisica per i Licei (イタリア語)。ボローニャ：N.ザニケリ。 1929 年。OCLC 9653646  。
• Molecole e cristalli (イタリア語)。ボローニャ：N.ザニケリ。 1934年。OCLC 19918218  。
• 熱力学. ニューヨーク: プレンティスホール. 1937. OCLC  2379038.
• Fisica per Istituti Tecnici (イタリア語)。ボローニャ：N.ザニケリ。 1938年。
• Fisica per Licei Scientifici (イタリア語)。ボローニャ：N.ザニケリ。 1938年。（エドアルド・アマルディ氏と共著）
• 素粒子。ニューヘブン：エール大学出版局。1951年。OCLC  362513。
• 量子力学に関するノート。シカゴ：シカゴ大学出版局。1961年。OCLC  1448078。

彼の論文の全リストについては、文献^{[140]の75～78ページを参照。}

• 米国特許 2206634、「放射性物質の製造方法」、1940 年 7 月発行 
• 米国特許 2836554、「空冷式中性子炉」、1950 年 4 月発行 
• 米国特許 2524379、「中性子速度セレクター」、1950 年 10 月発行 
• 米国特許 2852461、「中性子炉」、1953 年 9 月発行 
• 米国特許 2708656、「中性子炉」、1955 年 5 月発行 
• 米国特許 2768134、「中性子炉内の材料試験」、1956 年 10 月発行 
• 米国特許 2780595、「指数関数杭の試験」、1957 年 2 月発行 
• 米国特許 2798847、「中性子炉の操作方法」、1957 年 7 月発行 
• 米国特許 2807581、「中性子炉」、1957 年 9 月発行 
• 米国特許 2807727、「中性子炉シールド」、1957 年 9 月発行 
• 米国特許 2813070、「中性子連鎖反応システムを維持する方法」、1957 年 11 月発行 
• 米国特許 2837477、「連鎖反応システム」、1958 年 6 月発行 
• 米国特許 2931762、「中性子炉」、1960 年 4 月発行 
• 米国特許 2969307、「熱中性子核分裂性物質の純度試験方法」、1961 年 1 月発行