埃米利奥·塞格雷

1936 年夏天，巴勒莫大学新上任的物理教授塞格雷来到伯克利，向劳伦斯要了一样奇怪的东西：回旋加速器上换下来的废零件。它们在机器里挨了成年累月的轰击，早已满身放射性。劳伦斯大方地答应了。

几个月后，一片来自偏转板的钼箔寄到了西西里。塞格雷在里面找到了周期表上空了几十年的第 43 号元素——人类第一次靠人工造出来才确认的元素。又过了将近二十年，还是靠劳伦斯那一脉的加速器，他的小组捉到了反质子。

费米的第一个学生

塞格雷生在罗马附近的蒂沃利，家里是殷实的犹太工业家，父亲经营造纸厂与水电站。他在罗马大学先读工科，1927 年经朋友拉塞蒂介绍认识了费米，随即转到物理。一年之后，1928 年，他在费米门下拿到博士，是费米在罗马带出的第一位博士。

那时罗马物理研究所所长科尔比诺正在给费米搭班子：阿马尔迪、马约拉纳、拉塞蒂、塞格雷，后来人称「帕尼斯佩尔纳大道男孩们」。塞格雷最早做原子光谱。1930 年他研究碱金属里那些按选择定则本不该出现的「禁戒」谱线，用塞曼效应证明它们来自电四极辐射，而不是常见的电偶极辐射，在《自然》上发了短讯。随后他拿洛克菲勒奖学金，去阿姆斯特丹的塞曼、汉堡的施特恩那里各待了一段。

中子与罗马小组

1934 年约里奥-居里夫妇发现人工放射性，费米立刻看出用中子比用带电粒子更容易钻进原子核。罗马小组拿一个氡-铍中子源，把周期表上能弄到的元素挨个轰了一遍。塞格雷的差事是去找元素——跑化学试剂商，把稀奇古怪的样品都搜罗回来。

这份差事日后派上了用场。他向供货商要第 43 号元素 masurium（1925 年德国人宣称发现的那个），对方说从没见过这东西的样品。塞格雷从此怀疑那次「发现」是弄错了。同年秋天，小组发现石蜡能让中子变慢、效果成倍增长，慢中子物理由此开场，这也是费米 1938 年诺贝尔奖的主体。

废零件里的锝

1935 年末，塞格雷通过竞聘拿下巴勒莫大学的物理教席，那里的实验条件远不能与罗马相比。1936 年夏天访问伯克利时，他从劳伦斯那里讨来一批照射过的废零件；1937 年初，劳伦斯又寄来一片钼箔，原是回旋加速器偏转板的一部分，长期挨氘核轰击。

钼是第 42 号元素。氘核里有一个质子、一个中子；如果质子留在钼核里，原子序数就升到 43。塞格雷拉上巴勒莫的矿物化学家佩里耶，靠比较化学一步步证明：这片钼箔里那股放射性不属于钼，也不属于周围任何一种已知元素——它只能是第 43 号元素。两人最终分离出几个半衰期，后来弄清是锝-95 与锝-97 两种同位素。

锝的所有同位素都不稳定，地壳里原有的早已衰变殆尽，这正是化学家找了几十年也没找到它的原因。1947 年，佩里耶与塞格雷在《自然》上给它取名 technetium，词根是希腊语「人造的」。

据 Jackson 为美国国家科学院写的传记回忆录，塞格雷为这项发现颇为自豪，却觉得在意大利没得到应有的承认；加上学术与政治上的掣肘、对犹太人越来越明显的敌意，他 1937 年起就开始在国外找出路。

留在伯克利

1938 年夏天，塞格雷独自来到伯克利，本打算研究几种寿命短、邮寄途中就会衰变掉的锝同位素，夏末返回意大利。可就在这个夏天，墨索里尼政府开始推行种族法，犹太人被逐出大学。他决定不回去了。10 月妻儿赶来会合，劳伦斯给了他一个有薪水的研究助理职位。

此后几年他在辐射实验室接连有收获：1939 年与西博格发明用化学方法分离核同质异能素；1940 年与科森、麦肯齐用 α 粒子轰击铋，造出第 85 号元素砹；1941 年钚被发现后，他与西博格、肯尼迪、瓦尔测出钚-239 在慢中子下会裂变，这是钚能用来造原子弹的前提。他当时还是「敌国侨民」，参与保密课题处处受限。据 Jackson 转述塞格雷自传，1951 年麦克米伦与西博格因超铀元素获诺贝尔化学奖，他为自己不在其中而失望。

1940 年前后，吴健雄在伯克利读博士，论文的一部分就是在塞格雷指导下做的；因为他当时只是研究助理而非教员，她的正式记录里没有他的名字。

洛斯阿拉莫斯：自发裂变的危机

1943 年春，塞格雷应奥本海默之邀去了洛斯阿拉莫斯，带着两个学生张伯伦与维甘德。他的小组负责测量铀与钚的自发裂变率——原子核不经中子撞击、自己裂开的频率。为了躲开一切放射性本底，他们在远离主实验区的地方另建了一处实验室。

1944 年，反应堆产出的钚样品到手，结果让整个实验室陷入危机：它的自发裂变比回旋加速器产的少量样品频繁得多。原因是反应堆里的钚-239 会再吞一个中子，混进了自发裂变率高得多的钚-240。自发裂变放出的中子会让枪式设计里两块钚还没合拢就提前起爆，钚弹只能改用尚未验证的内爆方案。洛斯阿拉莫斯当年夏天大改组，全力攻内爆，1945 年 7 月在三位一体试验场炸响的正是内爆式钚弹。

同一年，塞格雷夫妇入了美国籍。他的母亲 1943 年被纳粹抓走杀害，父亲躲过搜捕，1944 年病故。

反质子

战后塞格雷回到伯克利任教授，张伯伦与维甘德也跟了回来，三人成了研究组的核心。组里先在 184 英寸同步回旋加速器上做核子-核子散射，后来又做极化质子的双散射、三散射实验。据 Jackson 回忆录，这时的塞格雷更像管理者：定方向、争经费、拍板，具体执行交给信得过的张伯伦、维甘德与伊普西兰蒂斯。

1955 年高能质子同步加速器 Bevatron 投入运行，它的能量本就是按产生反质子的门槛定的，伯克利好几个组同时在找。塞格雷组的办法是同时量动量与速度，由此定出质量；实验装置在他去布鲁克海文期间搭好，9 月下旬出了第一批反质子计数，10 月投稿，论文写道到当时已探测到六十个。这件事详见反质子的发现一页。

1959 年，塞格雷与张伯伦共获诺贝尔物理学奖。据 Jackson 的说法，塞格雷认为作为组长，是他调动资源、力争到了机时，理应分享荣誉；而组里也有人认为维甘德同样该得奖——论文四位作者，奖只颁给两人。1972 年，意大利物理学家皮乔尼起诉塞格雷与张伯伦，称实验的关键构想是他 1954 年口头告诉他们的；法院以诉讼时效早过等理由驳回，没有审理谁出了什么主意。

写物理学史的人

得奖之后，塞格雷越来越多地转向写作。他 1958 至 1977 年主编《核科学年评》，1964 年写了教科书《原子核与粒子》，1970 年出版费米传记，1980 年与 1984 年把给本科生讲的物理学史课整理成两本书：《从 X 射线到夸克》《从落体到无线电波》。自传《永远在动的头脑》在他去世后的 1993 年出版。

他也是个认真的业余摄影师，拍下了大量同行的照片。他去世后，遗孀罗莎把这些照片捐给了美国物理联合会，那里的照片档案从此以他命名：AIP 埃米利奥·塞格雷视觉档案馆。今天这个网站上不少物理学家的肖像，版权栏里写的就是这个名字。

1989 年 4 月 22 日，塞格雷与妻子在加州拉斐特家附近例行散步时倒下，再没醒来，终年 84 岁。