Эмилио Сегре: Физик, Нобель лауреаты және жаңа элементтердің ашушысы

Кіріспе

Итальяндық-американдық физик және Нобель сыйлығының лауреаты (1905–1989)

Эмилио Джино Сегре (seˈgrɛ; 1 ақпан 1905 – 22 сәуір 1989) – итальяндық және АҚШ азаматтығын алған физик және Нобель сыйлығының лауреаты, техноций, астатин элементтерін және антипротонды – субатомдық антибөлшекті ашқан. Ол 1959 жылы Оуэн Чемберленмен бірге физика саласындағы Нобель сыйлығымен марапатталды. Рим қаласының жанындағы Тиволиде туған Сегре 1927 жылға дейін Римнің Ла Сапиенца университетінде инженерлік мамандық алды, содан кейін физиканы оқуға кірісті. 1932 жылы Рим университетінде физика профессорының ассистенты болып тағайындалды және 1936 жылға дейін сол жерде жұмыс істеді, ол «Via Panisperna жігіттері» қатарында болды. 1936 жылдан 1938 жылға дейін Палермо университетінің физика зертханасының директоры қызметін атқарды. Эрнест О. Лоуренстің Беркли радиациялық зертханасына сапар шеккеннен кейін, 1937 жылы зертхананың циклотронынан молибден жолағы жіберілді, ол аномальды радиоактивтілік шығарып тұрды. Күтілістік химиялық және теориялық талдаулардың нәтижесінде Сегре бұл сәулеленудің бір бөлігін бұрын белгісіз техноций деп аталатын элементтен шығатынын дәлелдеді – табиғатта кездеспейтін, жасанды түрде синтезделген алғашқы химиялық элемент. 1938 жылы, Сегре Беркли радиациялық зертханасында болып тұрғанда, Бенито Муссолинидің фашистік үкіметі еврейлерге университеттердегі қызметке тыйым салатын антисемит заңдарын қабылдады. Еврей болғандықтан, Сегре белгісіз мерзімге эмигрант мәртебесіне ие болды. Берклидегі радиациялық зертханада Лоуренс оған ғылыми көмекші ретінде жалақысы төмен жұмыс ұсынды. Ол жерде Сегре астатин элементін және кейін Нагасакиге тасталған «Жұқа Адам» ядролық бомбасын жасауға пайдаланылған плутоний-239 изотопын ашуға көмектесті. 1943 жылдан 1946 жылға дейін Лос-Аламос Ұлттық зертханасында Манхэттен жобасының топ жетекшісі болып жұмыс істеді. 1944 жылдың сәуір айында плутоний-240 қоспаларының болуына байланысты «Жұқа Адам» – жоспарланған плутонийлік қарудың жұмыс істемейтінін анықтады. 1944 жылы ол АҚШ азаматы болды. 1946 жылы Берклиге оралғаннан кейін физика және ғылым тарихы профессоры болып, 1972 жылға дейін қызмет етті. Сегре мен Оуэн Чемберлен Лоуренс радиациялық зертханасында антипротонды ашқан ғылыми топқа жетекшілік етті, осы жетістігі үшін екеуі де 1959 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығымен марапатталды. Сегре – қазіргі заманғы ғылым тарихындағы оқиғалар мен адамдарды суретке түсірген белсенді фотограф, ол қайтыс болғаннан кейін түсірген суреттерін Америка физика институтына сыйға берді. Америка физика институты физика тарихының фотоархивін оның құрметіне атады.

Emilio Gino Segrè (seˈgrɛ; 1 February 1905 – 22 April 1989) was an Italian and naturalized American physicist and Nobel laureate, who discovered the elements technetium and astatine, and the antiproton, a subatomic antiparticle, for which he was awarded the Nobel Prize in Physics in 1959 along with Owen Chamberlain. Born in Tivoli, near Rome, Segrè studied engineering at the University of Rome La Sapienza before taking up physics in 1927. Segrè was appointed assistant professor of physics at the University of Rome in 1932 and worked there until 1936, becoming one of the Via Panisperna boys. From 1936 to 1938 he was director of the Physics Laboratory at the University of Palermo. After a visit to Ernest O. Lawrence's Berkeley Radiation Laboratory, he was sent a molybdenum strip from the laboratory's cyclotron accelerator in 1937, which was emitting anomalous forms of radioactivity. Using careful chemical and theoretical analysis, Segrè was able to prove that some of the radiation was being produced by a previously unknown element, named technetium, the first artificially synthesized chemical element that does not occur in nature. In 1938 and while Segrè was visiting the Berkeley Radiation laboratory, Benito Mussolini's fascist government passed antisemitic laws barring Jews from university positions. As a Jew, Segrè was rendered an indefinite émigré. At the Berkeley Radiation Lab, Lawrence offered him an underpaid job as a research assistant. There, Segrè helped discover the element astatine and the isotope plutonium 239, which was later used to make the Fat Man nuclear bomb dropped on Nagasaki. From 1943 to 1946 he worked at the Los Alamos National Laboratory as a group leader for the Manhattan Project. He found in April 1944 that Thin Man, the proposed plutonium gun type nuclear weapon, would not work due to the presence of plutonium 240 impurities. In 1944, he became a naturalized citizen of the United States. On his return to Berkeley in 1946, he became a professor of physics and of history of science, serving until 1972. Segrè and Owen Chamberlain co headed a research group at the Lawrence Radiation Laboratory that discovered the antiproton, for which the two shared the 1959 Nobel Prize in Physics. Segrè was an active photographer who took many pictures documenting events and people in the history of modern science, which were donated to the American Institute of Physics after his death. The American Institute of Physics named its photographic archive of physics history in his honor.

Ерте өмір

Эмилио Джино Сегре 1905 жылдың 1 ақпанында Римге жақын Тиволи қаласында сефардтық еврей отбасында дүниеге келді. Ол қағаз фабрикасының иесі, кәсіпкер Джузеппе Сегре мен Амелия Сусанна Тревестің ұлы еді. Оның Анджело және Марко есімді екі ағасы болды. Оның әйелінің ағасы, Джинно Сегре заң профессоры болған. Ол Тиволидегі гимназияда білім алды, ал 1917 жылы отбасы Римге көшкеннен кейін Римдегі гимназия мен лицейде оқыды. 1922 жылдың шілдесінде бітіріп, Римдегі Ла Сапиенца университетіне инженерлік мамандық бойынша түсті. 1927 жылы Сегре Франко Расеттимен танысты, ол оны Энрико Фермимен таныстырды. Екі жас физика профессоры дарынды студенттерді іздеп жүрді. Олар 1927 жылдың қыркүйегінде Комодағы Вольта конференциясына қатысты, онда Сегре Нильс Бор, Вернер Гейзенберг, Роберт Милликан, Вольфганг Паули, Макс Планк және Эрнест Резерфорд сияқты көрнекті физиктердің лекцияларын тыңдады. Содан кейін Сегре Ферми мен Расеттиге Римдегі зертханаларында қосылды. Физика институтының директоры Орсо Марио Корбиноның көмегімен Сегре физикаға ауысып, Фермидің басшылығымен 1928 жылдың шілдесінде «Аномальды дисперсия және магниттік айналу» тақырыбындағы дипломдық жұмысын қорғады. 1928-1929 жылдары Италия армиясында қызмет еткен кезде, ол зениттік артиллерияда екінші лейтенант болып тағайындалды, содан кейін Виа Паниспернадағы зертханаға оралды. Ол 1928 жылы Эдоардо Амальдимен бірлесіп «Күкірт және литийдегі аномальды дисперсия туралы» диссертациясын және келесі жылы Раман эффектісі туралы тағы бір мақаласын жариялады. 1930 жылы Сегре белгілі бір сілті металдарындағы Земан эффектін зерттеуді бастады. Италияда оны жалғастыру үшін қажетті дифракциялық тордың болмауына байланысты жұмысы тоқтап қалғанда, ол Еуропаның басқа жерлеріндегі төрт зертханаға көмек сұрап хат жазды және Питер Земаннан Амстердамдағы зертханасында жұмысын аяқтауға шақыру алды. Сегре Рокфеллер қорынан стипендия алды және Фермидің кеңесі бойынша оны Гамбургте Отто Стернмен бірге оқуға баруға шешім қабылдады. Отто Фришпен бірлесіп кеңістіктік кванттау бойынша жұмыс істеу қазіргі теориямен сәйкес келмейтін нәтижелер берді, бірақ Исидор Исаак Раби калийдің ядролық спині +1/2 болған жағдайда теория мен тәжірибе сәйкес келетінін көрсетті.

Emilio Gino Segrè was born into a Sephardic Jewish family in Tivoli, near Rome, on 1 February 1905, the son of Giuseppe Segrè, a businessman who owned a paper mill, and Amelia Susanna Treves. He had two older brothers, Angelo and Marco. His uncle, Gino Segrè, was a law professor. He was educated at the ginnasio in Tivoli and, after the family moved to Rome in 1917, the ginnasio and liceo in Rome. He graduated in July 1922 and enrolled in the University of Rome La Sapienza as an engineering student. In 1927, Segrè met Franco Rasetti, who introduced him to Enrico Fermi. The two young physics professors were looking for talented students. They attended the Volta Conference at Como in September 1927, where Segrè heard lectures from notable physicists including Niels Bohr, Werner Heisenberg, Robert Millikan, Wolfgang Pauli, Max Planck and Ernest Rutherford. Segrè then joined Fermi and Rasetti at their laboratory in Rome. With the help of the director of the Institute of Physics, Orso Mario Corbino, Segrè was able to transfer to physics, and, studying under Fermi, earned his laurea degree in July 1928, with a thesis on "Anomalous Dispersion and Magnetic Rotation". After a stint in the Italian Army from 1928 to 1929, during which he was a commissioned as a second lieutenant in the antiaircraft artillery, Segrè returned to the laboratory on Via Panisperna. He published his first article, which summarised his thesis, "On anomalous dispersion in mercury and in lithium", jointly with Edoardo Amaldi in 1928, and another article with him the following year on the Raman effect. In 1930, Segrè began studying the Zeeman effect in certain alkaline metals. When his progress stalled because the diffraction grating he required to continue was not available in Italy, he wrote to four laboratories elsewhere in Europe asking for assistance and received an invitation from Pieter Zeeman to finish his work at Zeeman's laboratory in Amsterdam. Segrè was awarded a Rockefeller Foundation fellowship and, on Fermi's advice, elected to use it to study under Otto Stern in Hamburg. Working with Otto Frisch on space quantization produced results that apparently did not agree with the current theory; but Isidor Isaac Rabi showed that theory and experiment were in agreement if the nuclear spin of potassium was +1/2.

Физика профессоры

Сегре 1932 жылы Рим университетінде физика профессорының көмекшісі болып тағайындалды және 1936 жылға дейін сол жерде жұмыс істеді, ол Via Panisperna жігіттерінің бірі болды. 1934 жылы ол Эльфриде Спиромен танысты, оның отбасы Батыс Пруссиядағы Острово қаласынан келген, бірақ Пруссияның бұл бөлігі Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Польшаның құрамына өткен кезде Бреслауға қашып кеткен. 1933 жылы Германияда нацистік партия билікке келгеннен кейін, ол Италияға эмиграциялап, хатшы және аудармашы болып жұмыс істеді. Басында ол итальян тілін жақсы білмеді, ал Сегре мен Спиро неміс тілінде сөйлесті, ол оны жақсы меңгерген. Екеуі 1936 жылдың 2 ақпанында Римдегі Ұлы синагогада неке қиды. Сегре раввинмен келісіп, тойға ең аз шығын жұмсады, ал қалған ақшаны Германиядан келген еврей қашқындығына жұмсады. Раввин оларға сәнді тойдың көптеген атрибуттарын ұсынуға тырысты. Олардың үш баласы болды: Клаудио 1937 жылы, Амелия Гертруда Аллегра 1937 жылы және Фауста Ирен 1945 жылы дүниеге келді. Неке қиғаннан кейін Сегре тұрақты жұмыс іздеді және Палермо университетінің физика профессоры және Физика институтының директоры болды. Ол мұндағы жабдықтың қарапайым екенін және кітапханада заманауи физика әдебиетінің жоқ екенін байқады, бірақ Палермодағы әріптестеріне математиктер Микеле Чиполла мен Микеле Де Франшис, минералог Карло Перриер және ботаник кірді. 1936 жылы ол Эрнест О. Лоуренстің Беркли радиациялық зертханасына сапар шекті, онда Эдвин Макмиллан, Дональд Кукси, Франц Кури, Филип Абельсон және Роберт Оппенгеймермен кездесті. Сегре зертхананың циклотронының бұрынғы бөлігі болған радиоактивті металл қалдықтарына қызығушылық танытты. Палермода бұл металлдың құрамында бірнеше радиоактивті изотоптар бар екені анықталды. 1937 жылдың ақпан айында Лоуренс оған аномальды радиоактивтілік шығаратын молибден жолағын жіберді. Сегре Перридің көмегімен жолақты мұқият химиялық және теориялық талдаудан өткізді, және олар сәулеленудің бір бөлігін бұрын белгісіз элемент өндіргенін дәлелдеді. 1947 жылы олар оны техноций деп атады, өйткені ол алғашқы жасанды синтезделген химиялық элемент болды.

Segrè was appointed assistant professor of physics at the University of Rome in 1932 and worked there until 1936, becoming one of the Via Panisperna boys. In 1934, he met Elfriede Spiro, a Jewish woman whose family had come from Ostrowo in West Prussia, but had fled to Breslau when that part of Prussia became part of Poland after World War I. After the Nazi Party came to power in Germany in 1933, she had emigrated to Italy, where she worked as a secretary and an interpreter. At first she did not speak Italian well, and Segrè and Spiro conversed in German, in which he was fluent. The two were married at the Great Synagogue of Rome on 2 February 1936. He agreed with the rabbi to spend the minimal amount on the wedding, giving the balance of what would be spent on a luxury wedding to Jewish refugees from Germany. The rabbi managed to give them many of the trappings of a luxury wedding anyway. The couple had three children: Claudio, born in 1937, Amelia Gertrude Allegra, born in 1937, and Fausta Irene, born in 1945. After marrying, Segrè sought a stable job and became professor of physics and director of the Physics Institute at the University of Palermo. He found the equipment there primitive and the library bereft of modern physics literature, but his colleagues at Palermo included the mathematicians Michele Cipolla and Michele De Franchis, the mineralogist Carlo Perrier and the botanist it. In 1936 he paid a visit to Ernest O. Lawrence's Berkeley Radiation Laboratory, where he met Edwin McMillan, Donald Cooksey, Franz Kurie, Philip Abelson and Robert Oppenheimer. Segrè was intrigued by the radioactive scrap metal that had once been part of the laboratory's cyclotron. In Palermo, this was found to contain a number of radioactive isotopes. In February 1937, Lawrence sent him a molybdenum strip that was emitting anomalous forms of radioactivity. Segrè enlisted Perrier's help to subject the strip to careful chemical and theoretical analysis, and they were able to prove that some of the radiation was being produced by a previously unknown element. In 1947 they named it technetium, as it was the first artificially synthesized chemical element.

Сәулелену зертханасы

1938 жылдың маусым айында Сегре техноцийдің аз ғана өмір сүретін изотоптарын зерттеу үшін Калифорнияға жазғы сапар жасады, бірақ оларды Италияға жібергенде сақтау мүмкін болмады. Сегре жолға шыққанда Бенито Муссолинидің фашистік үкіметі еврейлерге университет қызметтерінен тыйым салатын нәсілдік заңдар қабылдады. Еврей болғандықтан Сегре белгісіз мерзімге эмигрантқа айналды. Чехословакиялық дағдарыс Сегреге Эльфриде мен Клаудионы шақыруға түрткі болды, өйткені ол Еуропада соғыс болатынынан қатты қорқынышпен қарады. 1938 жылдың қарашасы мен 1939 жылдың ақпанында олар Мексикаға туристік визаларын иммиграциялық визаға ауыстыру үшін шағын сапар жасады. Сегре де, Эльфриде де Италия мен Германиядағы ата-аналарының тағдырына қатты алаңдады. Беркли радиациялық зертханасында Лоуренс Сегреге ғылыми көмекші лауазымын ұсынды – элемент ашқан адам үшін бұл салыстырмалы түрде төменгі қызмет болды, айлығы айына 300 доллар, мерзімі алты ай. Лоуренс Сегренің Калифорнияда заңды түрде қалып қойғанын білген соң, ол осы жағдайды пайдаланып Сегренің айлығын айына 116 долларға дейін төмендетті. Гленн Сиборгпен бірлесіп жұмыс істеп, Сегре 99m техноцийдің метатұрақ изотопын бөліп алды. Оның қасиеттері оны ядролық медицинада қолдануға өте қолайлы етті, қазір ол жылына шамамен 10 миллион медициналық диагностикалық процедурада қолданылады. Сегре 93-ші элементті іздеді, бірақ таба алмады, себебі ол сирек кездесетін жер элементін іздегені орнына, ренийге химиялық тұрғыдан ұқсас элементті іздеді. Александр Лангсдорф кіші және Чьен Шиунг Вумен бірлесіп жұмыс істеп, ол ксенон-135 элементін ашты, ол кейіннен ядролық реакторларда ядты у ретінде маңызды рөл атқарды. Содан кейін Сегре назарын периодтық жүйедегі тағы бір жоғалған элементке – 85-ші элементке бұрды. Ол оны бисмут-209-ды альфа бөлшектерімен бомбалау арқылы жасау ниетін Радиациялық зертханадағы дүйсенбілік мәжілісте жариялады, содан кейін оның әріптестері Дейл Р. Корсон мен Роберт А. Корног оның ұсынған тәжірибесін жүзеге асырды. Сегре химиялық бөліп алу жұмысын өзіне алуға рұқсат сұрады және Кеннет Росс МакКензимен бірлесіп жаңа элементті табысты бөліп алды, ол бүгінде астатин деп аталады. Сегре мен Ву содан кейін жоғалған соңғы трансурандық емес элементті – 61-ші элементті табуға тырысты. Олар оны жасаудың жолын білген, бірақ оны химиялық әдістермен бөліп алуға қабілетсіз болды. Ол сондай-ақ 1940 жылдың желтоқсанында Лоуренстің циклотронында плутоний-239 жасау үшін Сеаборг, Макмиллан, Джозеф В. Кеннеди және Артур С. Уоллмен бірге жұмыс істеді.

In June 1938, Segrè paid a summer visit to California to study the short lived isotopes of technetium, which did not survive being mailed to Italy. While Segrè was en route, Benito Mussolini's fascist government passed racial laws barring Jews from university positions. As a Jew, Segrè was now rendered an indefinite émigré. The Czechoslovakian crisis prompted Segrè to send for Elfriede and Claudio, as he now feared that war in Europe was inevitable. In November 1938 and February 1939 they made quick trips to Mexico to exchange their tourist visas for immigration visa. Both Segrè and Elfriede held grave fears for the fate of their parents in Italy and Germany. At the Berkeley Radiation Lab, Lawrence offered Segrè a job as a research assistant—a relatively lowly position for someone who had discovered an element—for $300 a month for six months. When Lawrence learned that Segrè was legally trapped in California, he took advantage of the situation to reduce Segrè's salary to $116 a month. Working with Glenn Seaborg, Segrè isolated the metastable isotope technetium 99m. Its properties made it ideal for use in nuclear medicine, and it is now used in about 10 million medical diagnostic procedures annually. Segrè went looking for element 93, but did not find it, as he was looking for an element chemically akin to rhenium instead of a rare earth element, which is what element 93 was. Working with Alexander Langsdorf, Jr., and Chien Shiung Wu, he discovered xenon 135, which later became important as a nuclear poison in nuclear reactors. Segrè then turned his attention to another missing element on the periodic table, element 85. After he announced how he intended to create it by bombarding bismuth 209 with alpha particles at a Monday meeting Radiation Laboratory meeting, two of his colleagues, Dale R. Corson and Robert A. Cornog carried out his proposed experiment. Segrè then asked whether he could do the chemistry and, with Kenneth Ross MacKenzie, successfully isolated the new element, which is today called astatine. Segrè and Wu then attempted to find the last remaining missing non transuranic element, element 61. They had the correct technique for making it, but lacked the chemical methods to separate it. He also worked with Seaborg, McMillan, Joseph W. Kennedy and Arthur C. Wahl to create plutonium 239 in Lawrence's cyclotron in December 1940.

Манхэттен жобасы

1941 жылдың желтоқсанында жапондықтардың Перл-Харборға жасаған шабуылы және АҚШ-тың Италияға соғыс жариялауы Сегрені жау шетелдігінің азаматы деп таныстырып, оны ата-анасымен байланысқа түсуден алды. Физиктер радиациялық зертханадан соғыс жұмыстарына қатысу үшін кете бастады, ал Реймонд Т. Бирж одан қалған студенттерге сабақ оқуын сұрады. Бұл Сегренің кірісіне пайдалы толықтыру болды, сондай-ақ ол Оуэн Чемберлен және Клайд Виганд сияқты студенттермен маңызды достық және кәсіби байланыстар орнатты. 1942 жылдың соңында Оппенгеймер Сегрені Лос-Аламостағы Манхэттен жобасына қосылуға шақырды. Сегре лабораторияның P 5 (Радиоактивтілік) тобының жетекшісі болды, бұл Роберт Бахердің P (Эксперименталды физика) бөлімінің бір бөлігі болды. Қауіпсіздік мақсатында оған Эрл Симан деген кодовое имя берілді. 1943 жылдың маусымында ол отбасымен Лос-Аламосқа көшті. 1943 жылдың тамызында Сегренің тобы Лос-Аламосқа жақын Пахарито каньонындағы орман шаруашылығына тиесілі ескі кабинада өз жабдықтарын орнатты. Топтың міндеті әртүрлі бөліну өнімдерінің радиоактивтілігін өлшеу және тізімдеу болды. Маңызды зерттеу бағыты – әртүрлі байытылған уран үлгілеріндегі изотоптық байыту деңгейін анықтау болды. Бастапқыда Колумбия университетінде қолданылған массалық спектрометрия және Берклиде қолданылған нейтрондық анализ әдістерімен жүргізілген сынақтар әртүрлі нәтижелер көрсетті. Сегре Берклидің нәтижелерін зерттеді және ешқандай қате таппады, ал Кеннет Бейнбридж Нью-Йоркте де ешқандай кемшілік таба алмады. Дегенмен, тағы бір үлгіні талдау нәтижелері екі пікірдің де сәйкес екенін көрсетті. Лос-Аламоста спонтанды бөлінудің жоғары деңгейі байқалды, Сегренің тобы бұл Лос-Аламостың биік орналасқан жеріне байланысты космостық сәулелердің көп болуынан туындады деген қорытындыға келді. Топ торий, уран-234, уран-235 және уран-238-дің белсенділігін өлшеді, бірақ плутоний-239-дың тек микрограммалық мөлшеріне қол жеткізді. Оук-Риджтегі ядролық реакторда өндірілген плутонийдің алғашқы үлгісі 1944 жылдың сәуір айында алынды. Бірнеше күн ішінде топ циклотронда өндірілген плутонийге қарағанда спонтанды бөлінудің бес есе жоғары деңгейін байқады. Бұл жоба жетекшілері естігісі келмейтін жаңалық болды. Бұл «Жұқа Адам» (Thin Man) деп аталған, жоспарланған плутонийлік тапанша тәрізді ядролық қару жұмыс істемейтінін және Ханфордтағы плутоний өндірісіне жасалған инвестициялардың бекер кеткенін білдірді. Сегренің тобы нәтижелерін мұқият тексерді және белсенділіктің артуы плутоний-240 изотопына байланысты деген қорытындыға келді. 1944 жылдың маусым айында Сегре Оппенгеймердің кеңсесіне шақырылып, әкесі қауіпсіз екенін, бірақ анасы 1943 жылдың қазан айында нацистер ұстағанын естіді. Сегре ата-анасын ешқашан қайта көрмеді. Оның әкесі 1944 жылдың қазан айында Римде қайтыс болды. 1944 жылдың соңында Сегре мен Эльфриде АҚШ азаматтығына қабылданды. Оның R 4 деп аталған тобына 1945 жылдың шілдесінде «Тринити» ядролық сынағынан шыққан гамма-сәулесін өлшеу міндеті жүктелді. Жарылыс көптеген эксперименттерді зақымдады немесе жойды, бірақ гамма-сәулелерін өлшеу үшін жеткілікті деректер қалды.

The Japanese attack on Pearl Harbor in December 1941 and the subsequent United States declaration of war upon Italy rendered Segrè an enemy alien and cut him off from communication with his parents. Physicists began leaving the Radiation Laboratory to do war work, and Raymond T. Birge asked him to teach classes to the remaining students. This provided a useful supplement to Segrè's income, and he established important friendships and professional associations with some of these students, who included Owen Chamberlain and Clyde Wiegand. In late 1942, Oppenheimer asked Segrè to join the Manhattan Project at its Los Alamos Laboratory. Segrè became the head of the laboratory's P 5 (Radioactivity) Group, which formed part of Robert Bacher's P (Experimental Physics) Division. For security reasons, he was given the cover name of Earl Seaman. He moved to Los Alamos with his family in June 1943. Segrè's group set up its equipment in a disused Forest Service cabin in the Pajarito Canyon near Los Alamos in August 1943. His group's task was to measure and catalog the radioactivity of various fission products. An important line of research was determining the degree of isotope enrichment achieved with various samples of enriched uranium. Initially, the tests using mass spectrometry, used by Columbia University, and neutron assay, used by Berkeley, gave different results. Segrè studied Berkeley's results and could find no error, while Kenneth Bainbridge likewise found no fault with New York's. However, analysis of another sample showed close agreement. Higher rates of spontaneous fission were observed at Los Alamos, which Segrè's group concluded were due to cosmic rays, which were more prevalent at Los Alamos due to its high altitude. The group measured the activity of thorium, uranium 234, uranium 235 and uranium 238, but only had access to microgram quantities of plutonium 239. The first sample plutonium produced in the nuclear reactor at Oak Ridge was received in April 1944. Within days the group observed five times the rate of spontaneous fission as with the cyclotron produced plutonium. This was not news that the leaders of the project wanted to hear. It meant that Thin Man, the proposed plutonium gun type nuclear weapon, would not work and implied that the project's investment in plutonium production facilities at the Hanford Site was wasted. Segrè's group carefully checked their results and concluded that the increased activity was due to the plutonium 240 isotope. In June 1944, Segrè was summoned into Oppenheimer's office and informed that while his father was safe, his mother had been rounded up by the Nazis in October 1943. Segrè never saw either of his parents again. His father died in Rome in October 1944. In late 1944, Segrè and Elfriede became naturalized citizens of the United States. His group, now designated R 4, was given responsibility for measuring the gamma radiation from the Trinity nuclear test in July 1945. The blast damaged or destroyed most of the experiments, but enough data was recovered to measure the gamma rays.

Кейінгі өмірі

1945 жылдың тамызында, Жапонияның капитуляциясына және Екінші дүниежүзілік соғыстың аяқталуына санаулы күндер қалғанда, Сегреге Сент-Луис қаласындағы Вашингтон университетінен 5000 доллар жалақымен доцент қызметіне ұсыныс келіп түсті. Келесі айда Чикаго университеті де оған ұсыныс жасады. Бірнеше итермелеуден кейін Бирж 6500 доллар және профессорлық лауазым ұсынды, оны Сегре қабылдауға шешім қабылдады. 1946 жылдың қаңтарында Лос-Аламостан кетіп, Берклиге оралды. 1940 жылдардың соңында көптеген ғалымдар Калифорния университетінен жоғары жалақы ұсыныстары мен университеттің ерекше адалдық сертінің талабына байланысты кетіп қалды. Сегре серт беруге келісіп, қалды, бірақ бұл оның адалдығына күдік тудырды. Луис Альварес Амальди, Ферми, Понтекорво, Расетти және Сегренің соғысқа дейінгі жаңалықтары үшін АҚШ-қа қарсы патенттік талаптарды көтергеніне ашуланды және Сегреге Понтекорво Ресейден хат жазғанда хабарлап тұруын айтты. Ол сондай-ақ Лоуренспен Калифорнияның Ливермор қаласында Лос-Аламосқа балама ядролық зертхана құру жоспары бойынша дауласты, мұның мақсаты – Сегреге күмәнді пайдалы көрінген сутекті бомбаны жасау еді. Әріптестерімен қарым-қатынасының нашарлауына және Берклидегі адалдық сертіне байланысты уытты саяси атмосфераға наразы болған Сегре Иллинойс университетінің Урбана-Шампейн қаласындағы жұмыс ұсынысын қабылдады. 1953 жылы соттар итальяндық ғалымдардың патенттік талаптарын шешіп, оларға нейтрон өндіруге қатысты патенттер үшін 400 000 доллар берді, заңдық шығындардан кейін бұл сома шамамен 20 000 долларға бағаланды. Кеннеди, Себорг, Валь және Сегре кейіннен плутонийді ашқандары үшін бірдей сома алды, оны төрт бөлікке бөлгеннен кейін 100 000 долларға жетті, бұл жолы заңгерлік қызмет ақысы болған жоқ. IBM және Брукхейвен ұлттық зертханасынан ұсыныстарды қабылдамағаннан кейін Сегре 1952 жылы Берклиге оралды. Сол жылы ол АҚШ Ұлттық ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. 1955 жылы ол отбасымен Берклиден жақын маңдағы Лафайеттеге (Калифорния) көшті. Чемберлен және басқалармен бірге ол протонның антибөлшегі – антипротонды іздеуді бастады, оны 1932 жылы Карл Д. Андерсон тапқан еді. Салыстыру бойынша, протонға сәйкес антибөлшек болуы керек еді, бірақ ешкім таппаған, тіпті 1955 жылы кейбір ғалымдар оның бар екеніне күмән келтірді. Лоренстің 6 ГэВ-қа дейін реттелген Беватронын пайдалана отырып, олар антипротонның нақты дәлелдерін анықтады. Чемберлен мен Сегреге 1959 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығы табысталды. Бұл дау тудырды, өйткені Клайд Виганд пен Томас Ипсилантис осы мақаланың авторлары болды, бірақ сыйлықты бөліспеді. Сегре 1961 жылдан 1965 жылға дейін университеттің қуатты Бюджеттік комитетінің мүшесі болды және 1965 жылдан 1966 жылға дейін Физика кафедрасын басқарды. Ол Теллердің 1970 жылы Лоренс Беркли зертханасын Лоренс Ливермор зертханасынан бөлу жөніндегі сәтті әрекетін қолдады. Ол 1965-1968 жылдары Фермилабтың сенімділерінің бірі болды. Ол 1974 жылы Лаура Фермимен бірге оның ашылуына қатысты. 1950 жылдары Сегре Фермидің жазбаларын редакциялады. Кейіннен Фермидің өмірбаянын жариялады: Энрико Ферми: Физик (1970). Ол өзінің лекциялық жазбаларын «Рентген сәулелерінен кварктерге дейін: заманауи физиктер және олардың жаңалықтары» (1980) және «Құлаушы денелерден радио толқындарына дейін: классикалық физиктер және олардың жаңалықтары» (1984) деп жариялады. Сондай-ақ, ол 1958-1977 жылдары Ядролық және бөлшек ғылымының жылдық шолуын редакциялады және өлімінен кейін жарық көрген «А Mind Always in Motion» (1993) атты автобиографиясын жазды. Сол жылы ол Калифорния университетінің міндетті зейнеткерлік жасына жетті. Физика тарихын оқытуды жалғастырды. 1974 жылы ол Рим университетіне профессор болып оралды, бірақ міндетті зейнеткерлік жасына жеткенге дейін бір жыл ғана жұмыс істеді. Фотограф ретінде белсенді Сегре қазіргі заманғы ғылым тарихындағы оқиғалар мен адамдарды суретке түсірді. Ол қайтыс болғаннан кейін Роза оның көптеген фотосуреттерін Америка физика институтына сыйға тартты, ол физика тарихының фотоархивін оның құрметіне атады. Жинақты Розаның 1997 жылы Тиволиде болған апаттан қайтыс болғаннан кейін қалдырған мұрасымен толықтырды.

In August 1945, a few days before the surrender of Japan and the end of World War II, Segrè received an offer from Washington University in St. Louis of an associate professorship with a salary of $5000. The following month, the University of Chicago also made him an offer. After some prompting, Birge offered $6,500 and a full professorship, which Segrè decided to accept. He left Los Alamos in January 1946 and returned to Berkeley. In the late 1940s, many academics left the University of California, lured away by higher salary offers and by the university's peculiar loyalty oath requirement. Segrè chose to take the oath and stay, but this did not allay suspicions about his loyalty. Luis Alvarez was incensed that Amaldi, Fermi, Pontecorvo, Rasetti and Segrè had chosen to pursue patent claims against the United States for their pre war discoveries and told Segrè to let him know when Pontecorvo wrote from Russia. He also clashed with Lawrence over the latter's plan to create a rival nuclear weapons laboratory to Los Alamos in Livermore, California, in order to develop the hydrogen bomb, a weapon that Segrè felt would be of dubious utility. Unhappy with his deteriorating relationships with his colleagues and with the poisonous political atmosphere at Berkeley caused by the loyalty oath controversy, Segrè accepted a job offer from the University of Illinois at Urbana–Champaign. The courts ultimately resolved the patent claims in the Italian scientists' favour in 1953, awarding them $400000 for the patents related to generating neutrons, which worked out to about $20,000 after legal costs. Kennedy, Seaborg, Wahl and Segrè were subsequently awarded the same amount for their discovery of plutonium, which came to $100,000 after being divided four ways, there being no legal fees this time. After turning down offers from IBM and the Brookhaven National Laboratory, Segrè returned to Berkeley in 1952. He was elected to the United States National Academy of Sciences that same year. He moved his family from Berkeley to nearby Lafayette, California, in 1955. Working with Chamberlain and others, he began searching for the antiproton, a subatomic antiparticle of the proton. and then discovered by Carl D. Anderson in 1932. By analogy, it was now expected that there would be an antiparticle corresponding to the proton, but no one had found one, and even in 1955 some scientists doubted that it existed. Using Lawrence's Bevatron set to 6 GeV, they managed to detect conclusive evidence of antiprotons. Chamberlain and Segrè were awarded the 1959 Nobel Prize in Physics for their discovery. This was controversial, because Clyde Wiegand and Thomas Ypsilantis were co authors of the same article, but did not share the prize. Segrè served on the university's powerful Budget Committee from 1961 to 1965 and was chairman of the Physics Department from 1965 to 1966. He supported Teller's successful bid to separate the Lawrence Berkeley Laboratory from the Lawrence Livermore Laboratory in 1970. He was one of the trustees of Fermilab from 1965 to 1968. He attended its inauguration with Laura Fermi in 1974. During the 1950s, Segrè edited Fermi's papers. He later published a biography of Fermi, Enrico Fermi: Physicist (1970). He published his own lecture notes as From X rays to Quarks: Modern Physicists and Their Discoveries (1980) and From Falling Bodies to Radio Waves: Classical Physicists and Their Discoveries (1984). He also edited the Annual Review of Nuclear and Particle Science from 1958 to 1977 and wrote an autobiography, A Mind Always in Motion (1993), which was published posthumously. That year he reached the University of California's compulsory retirement age. He continued teaching the history of physics. In 1974 he returned to the University of Rome as a professor, but served only a year before reaching the mandatory retirement age. Active as a photographer, Segrè took many photos documenting events and people in the history of modern science. After his death Rosa donated many of his photographs to the American Institute of Physics, which named its photographic archive of physics history in his honor. The collection was bolstered by a subsequent bequest from Rosa after her death from an accident in Tivoli in 1997.