费米在核能利用史上跨出了标志性的一步，并且可以说这一步毫不逊色于阿姆斯特朗在月球上留下的第一步。在费米的带领下，才会有美国芝加哥大学网球场底下的人类的第一个反应堆——芝加哥一号堆。费米是一个开拓者，他在核能利用的白纸上先给人类画上了一个坐标，人们从此迈入原子能时代。

费米出生于罗马，父亲是铁路职工，母亲是教师，费米是他们家三个孩子中最小的一个。1922年费米以有关X射线的优秀论文在比萨大学获得博士学位。几个月后费米到德国，在量子力学大师马克斯·玻恩的指导下从事研究工作，1924年回到意大利，1926年任罗马大学教授，从事固体中电子统计规律的研究。

中子的重要性在于用它可以实现许多新类型的核反应。这至少是由于不带电的中子不会像带正电的的α粒子和质子那样受到带正电荷的原子核的排斥。虽然说不能使用科克罗夫特、范德格拉夫和劳伦斯建造的那些为加速带电粒子用的加速器使中子获得巨大能量，实际上，具有较小能量的中子反而更有效得多。这正如速度太快的篮球容易从框上弹出去，速度慢的较容易进篮一样，使用慢中子轰击原子核很快被各国科学家采用。

费米注意到，在引发核反应时，如果中子先通过水或石蜡则特别有效。这些化合物中的氢原子在每一次与中子的碰撞中吸收掉它的部分能量，把中子减慢到具有室温时分子平均速度的数值。这样的“热中子”停留在邻近的时间较长，因而被俘获的几率较大，更容易被吸收。费米在1934年想到用中子去轰击铀，以尝试生成一种比铀的原子序数还高的人造元素。1934年，人们认为元素周期表上最后一个元素是92号元素铀。但是当用中子轰击时，费米等一群青年人们发现铀被强烈地激活了，并产生出好多种元素。他们认为，在这些铀的衰变产物中，有一种是原子序数为93的新元素。这是由于中子打进铀原子核里，使铀的原子量增加而转变成的新元素。1938年11月10日，也就是“93号元素”发现4年多以后，费米接到来自斯德哥尔摩的电话，瑞典科学院宣布费米获得诺贝尔物理学奖的奖状：“奖金授予罗马大学恩利克·费米教授，以表彰他认证了由中子轰击所产生的新的放射性元素，以及他在这一研究中发现由慢中子引起的反应。”

但是戏剧性的一幕出现了。

费米等人关于93号新元素的实验报告发表后，世界各国的报纸立即进行了轰动性的报道。关于93号元素问题，在各国科学家中引起一场激烈而持续的争论。有不少人肯定，也有不少人持怀疑态度。这场争论迟迟没有定论的原因是当时缺乏一种有效的手段，可以对铀元素受到中子轰击后的产物进行精确的分离和分析。

而有人却做到了。就在这一年，费米获得诺奖的同一年，德国威廉皇家化学研究所的两位化学家哈恩和斯特拉斯曼，与女物理学家梅特涅合作，试验用慢中子轰击铀元素，而且用化学方法分离和检验核反应的产物，获得了令人难以置信的结果：铀核在中子的轰击下，分裂成大致相等的两半，它们不是93号新元素，而是56号元素钡。

这一事实，对费米来说无疑是难堪的。然而和人们的想象相反，费米坦率地检讨和总结了自己的错误判断，表现了一个科学家服从真理的高尚品质。此时此刻，费米考虑的不是个人的名誉得失，他在别人成就的基础上继续向前迈进。在裂变理论的基础上，费米很快提出一种假说：当铀核裂变时，会放射出中子。这些中子又会击中其它铀核，于是就会发生一连串的反应，直到全部原子被分裂。这就是著名的链式反应理论。根据这一理论，当裂变一直进行下去时，巨大的能量就将爆发。如果制成炸弹，它理论上的爆炸力是TNT炸药的2000万倍！费米在中子轰击方面，尤其使用热中子轰击方面的成绩，费米还是配得上一枚诺奖奖章的。

这时二战的硝烟已经弥漫到世界的各个角落，因为费米是反法西斯的，加之他的妻子又是犹太人，而他的祖国意大利已经通过了反犹太法律，费米被迫和自己一家人从斯德哥尔摩搬到了美国，便从此一直留在了美国。

1939年3月，费米与美国海军界接触，希望引起他们对发展原子武器的兴趣。但是直到几个月后阿尔伯特·爱因斯坦就此课题给罗斯福总统写了一封信以后，美国政府才对原子能给予重视。直到1944年9月决定建设“曼哈顿工程”区，并试图建造可以进行这种链式反应的装置时，即反应堆，费米就被指定为这项工程的实际负责人。

如前文提到的，费米在芝加哥大学开始了这个建堆计划，在费米的反应堆设计方案中，铀和铀的氧化物与石墨块一起堆成了堆。石墨用以把中子减慢到热中子的速度，在那样的速度下，中子更容易被铀吸收，因此裂变会更容易引发，费米前十年的发现在此得到了应用。这一装置被称为原子反应“堆”，因为材料是一块块堆起来的。

原子堆反应堆正常工作，它装有镉棒，用以在裂变反应开始前吸收中子。1942年12月12月2日下午3时45分，在芝加哥大学的网球场上，镉棒慢慢地提起来，链式反应开始自持地进行。原子时代开始了。康普顿发出措辞隐秘的电报，宣告“意大利航海家进入了新大陆”。这样说因为费米确实是意大利人，而他也正如4个半世纪前意大利航海家哥伦布那样，取得了惊天动地的成就，而且对人类的善恶具有远为巨大的潜在影响。人类的第一个粗陋的反应堆就这样诞生了，费米完成了一个先驱者应完成的任务，拉开了核能利用的序幕，也包括后来的原子弹，因为随着这项实验的成功，曼哈顿计划得以顺利推进。

1945年，费米被聘为芝加哥大学核研究所教授，1946回到芝加哥任教，转入粒子物理学这个新领域。他的学生有杨振宁、李政道、盖尔曼、张伯伦等，这些人后来都是有重大贡献的物理学家。

可惜的是，在1954年11月费米刚刚接受了以他的名字命名的费米奖金后不久，便溘然长逝，年仅53岁，这与他在工作中受到较多辐射有关，因为当时人们的防护意识不高，并且防辐射的装备也没有，就比如说当时在进行反应堆实验时，费米采用的防护措施就是简单地拉上窗帘隔离反应堆。

费米喜欢冬季运动，平常也会在闲散时间散散步，爬爬山。正如同他说过的一句话：“要从小把自己锻炼得身强力壮，能吃苦耐劳，不要娇滴滴的，到大自然里去远走高攀吧！“费米是一个在理论和实验两方面都有比较高的造诣的物理学家，在许多邻域都做出了开创性的贡献。从热中子轰击，到第一个反应堆，费米呕心沥血，而以他的名字命名100号元素（是出现在元素周期表上的第三个以科学家名字命名的元素，第一个是为了纪念俄国矿物学家杉马尔斯基而命名的钐元素，而第二个是为了纪念爱因斯坦而命名的锿元素。）就是让我们不要忘记这位曝霜露，斩荆棘的先驱者。