两个穿着肮脏工作服的“运动员”

在小居里夫妇发现人工放射性的最初两篇文章发表以后，费米立刻开始去做类似的工作，他不是和小居里夫妇一样用α粒子去轰击各种原子，而是用中子去轰击，观察由中子引起的效应。他们开始时，可以说一无所有。没有盖革计数管，费米自己动手做。

1934年费米实验室的计数管

中子源更是问题。当然最好是用镭铍中子源。但镭是很贵的，1克镭需要约3.4万美元，费米他们实验室没有那么多经费买镭。幸亏当时用他们物理楼房子的有“公共卫生部”的物理实验室，他们有1克镭，放在地下室的保险柜里，还有一套从镭提取氡的设备。镭放出一个α粒子后就变成氡，氡也放射α粒子，费米他们就决心收集氡，将氡和铍放在一起，让氡放出α粒子去轰击铍而得到中子。这样既能达到自己的目的，又可以不去动用那么昂贵的镭而引起“公共卫生部”的不满。因而费米他们用的是氡铍中子源，氡是气体，用起来很不方便。他们把氡气收集到玻璃瓶里，有时玻璃管会爆炸。因而他们将收集氡气的玻璃瓶放在低温的液态空气里。液态空气可以给实验提供一个低温的区域，使氡在低温时略有些凝聚，可以避免爆炸。他们把氡从地下室拿到实验室后就把它与铍混在一起做成氡铍中子源，这种中子源每秒能发射10兆个中子。由于氡的半衰期只有三天多，因而他们要不断地到地下室去收集氡。

1934年费米集体的实验室之一

费米他们系统地按周期表从轻到重一个一个元素用中子照射，看哪些元素能被激活；所谓激活，就是普通元素被中子照射后成为放射性元素。费米让善于采购的赛格里负责采购各种元素，而他自己与阿玛尔迪自称为长跑运动员，负责跑着把经中子照射过的元素从一条长廊的这一头的实验室拿到那一头的测试室去测量。

不能在有放射源的实验室测试经照射后的元素，因为那样会分不清测到的放射性到底是从哪儿发出的。要跑的原因是怕被激活的元素的放射性半衰期很短，要抓紧时间测量。有一次一个西班牙科学家来找当时已经颇有名气的费米，当他走到那长廊时，看到两个穿着肮脏工作服的年轻人，手里拿着什么东西，疯子似地从长廊一头跑道另一头，过一会儿又疯子似地跑回来，他根本不相信其中有一个就是他要找的费米。

费米他们从最轻元素开始一个一个地让中子照射，结果都是失败的。一直到用中子打氟和铝时，才成功地在盖革-弥拉计数器上获得几个β粒子的记数。氟已经是周期表上的第9个元素，前面的8个元素都没有被中子激活。氟的质量数为19，吸收了一个中子，质量数就多1，成为氟20，氟20放射一个β粒子，它就变成另一种元素，氖20。其反应式可以如下表示：

铝的反应式类似，为：

激活了的氟，半衰期很短，只有11秒，怪不得费米与阿玛尔迪要使劲地跑；激活的铝，半衰期略长一点，为2分钟多一点。

氟与铝的激活成功，使费米信心百倍。在1934年4～6月，费米领导下的集体用中子照射了60个元素，其中有35个元素发现了44种不同的放射性。

为什么35种元素有44种放射性？放射性的种类比元素多？

不同的放射性是以不同的半衰期为标志的。有的经中子照射后，会发生两种不同的变化。例如磷，它的原子序数为15，质量数为31，一种变化是吸收一个中子后，发生β衰变变成元素硫32，即：

另一种变化为磷吸收一个中子后，放出一个质子，变化为矽31，矽31也是放射性元素，放出一个β粒子又成为磷31，即：

因而磷被中子照射后，可以测到两种不同半衰期的β粒子，前者的半衰期约为14天，后者的半衰期约为3小时。

元素经中子照射后最后到底变成什么，要靠化学分析确定，要知道用化学分析来确定这些成分也是很不容易的，如有的元素寿命很短，就无法进行化学分析。当时反应产物中有16种的化学性质已被组里的化学家们确定。那时他们组里不但有化学教授O·达戈斯蒂诺，还有达戈斯蒂诺的学生普迪卡诺夫。普迪卡诺夫1934年7月刚通过了他的博士论文考试，1934年9月，他就加入了他们的集体。