1942年12月2日15時(shí)20分，世界上第一座原子反應(yīng)堆正式運(yùn)轉(zhuǎn)，它標(biāo)志著原子能時(shí)代的開始。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工程的是美籍意大利科學(xué)家恩里克·費(fèi)米(1901—1954年)。
費(fèi)米于1901年9月29日生在意大利羅馬的一個鐵路職員家里。他從小心靈手巧，肯動腦筋。在中小學(xué)讀書時(shí)，他一直名列前茅。1918年，費(fèi)米高中畢業(yè)，考入著名高等學(xué)府比薩大學(xué)，顯露出他在物理學(xué)領(lǐng)域的杰出才能。1922年，21歲的費(fèi)米獲比薩大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。不久他前往德國哥廷根大學(xué)，做著名物理學(xué)家玻恩的研究生。1924年他回到意大利，先后在佛羅倫薩大學(xué)和羅馬大學(xué)講授物理學(xué)和數(shù)學(xué)。1929年3月，費(fèi)米當(dāng)選為意大利皇家科學(xué)院第一批院士。費(fèi)米一生都致力于原子物理理論的研究工作，取得了重要的研究成果。
1932年，英國物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)了中子。1934年，法國物理學(xué)家約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射現(xiàn)象，為人工改變原子核創(chuàng)造了有利條件。中子的發(fā)現(xiàn)，提供了改變原子核的新的有力武器，人工放射提供了察覺原子核改變的靈敏手段。
1934年以后，由于人工放射性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，費(fèi)米開始轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)工作。
在以前，物理學(xué)家一直把原子核看成是一個很頑固的堡壘，無論用怎樣的方法都無法使它分裂。1934年夏天，法國物理學(xué)家約里奧·居里夫婦用高速的α粒子去轟擊金屬鋁，結(jié)果竟把它變成了人工放射性物質(zhì)硅30。這是人工實(shí)現(xiàn)核反應(yīng)的第一次突破。他們還指出，不僅是鋁，而且一些輕元素，在α粒子轟擊下也會有放射性；可是，對于重元素來說，α粒子就不起作用了。
費(fèi)米獨(dú)辟蹊徑，他和他的同事決定用中子去轟擊元素周期表中的每一種元素。當(dāng)他轟擊到氟時(shí)，得人工放射性物質(zhì)。經(jīng)過近2個月的實(shí)驗(yàn)，費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)的小組使37種元素發(fā)生人工放射現(xiàn)象。此后，費(fèi)米對中子引起的核反應(yīng)進(jìn)行了大量的研究，證明大多數(shù)元素的放射性同位素可以用中子轟擊的方法來產(chǎn)生。
1939年，費(fèi)米開始研究原子核裂變，很快就證實(shí)，1個慢中子分裂1個鈾原子核后，會產(chǎn)生出2個中子，它們再去轟擊另外2、3個軸原子核，這些核分裂后又會產(chǎn)生更多的中子，這些中子繼續(xù)轟擊鈾核，發(fā)生新的分裂，再放出中子，這個過程會越來越激烈地進(jìn)行下去，實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，直到把軸用光為止。
裂變的發(fā)現(xiàn)震動了當(dāng)時(shí)的科學(xué)界。鈾原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)現(xiàn)，奠定了世界上第一座原子反應(yīng)堆的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
1938年，費(fèi)米因在中子核反應(yīng)研究方面的杰出成就，榮獲科學(xué)家的最高獎——諾貝爾獎金。同年，為了躲避意大利法西斯迫害猶太人(費(fèi)米的妻子是猶太人),他利用去瑞典受獎的機(jī)會，永遠(yuǎn)離開了意大利，而移居美國，擔(dān)任芝加哥大學(xué)教授。在美國，他設(shè)計(jì)并領(lǐng)導(dǎo)建成世界上第一座原子反應(yīng)堆。
1942年12月2日下午30時(shí)30分，在芝加哥大學(xué)“冶金研究所”的工廠里，傳出“成功了！成功了！”的歡呼聲，原來，費(fèi)米和他的助手們設(shè)計(jì)建造的第一座原子反應(yīng)堆運(yùn)轉(zhuǎn)成功。
事情是這樣的：
在工廠里，費(fèi)米設(shè)計(jì)建造了一座50層高的石墨磚砌成的爐灶，爐灶里插著一根金屬棒，灶底放著一個“中子發(fā)生器”,外面還有一部“蓋革計(jì)數(shù)器”。這就是原子反應(yīng)堆。在磚縫中放著軸235和鈾238。當(dāng)最初的鈾的原子被中子發(fā)生器發(fā)生的中子轟擊后，分裂出來的中子又對其他鈾的原子進(jìn)行轟擊，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，就這樣把大量的能量釋放出來。在實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)堆里插的那根鎘棒，是為了控制原子分裂用的。當(dāng)費(fèi)米拉出那根鎘棒之后，原子就開始了轟擊。在爐臺上，兩個人手提著裝滿鎘的水桶，還有反應(yīng)堆四周砌的一道墻，都是為了防止意外。這個實(shí)驗(yàn)的成功或失敗只能靠計(jì)數(shù)器來表達(dá)，肉眼是看不到的。
費(fèi)米實(shí)驗(yàn)的成功，是人類經(jīng)過多年頑強(qiáng)不息的奮斗，揭開原子能秘密的第一次實(shí)驗(yàn)。第一個原子反應(yīng)堆運(yùn)轉(zhuǎn)成功，為制造原子彈和和平利用原子能打開了大門。