Сэмюэл Кинг Эллисон (13 ноября 1900 - 15 сентября 1965) был американским физиком , наиболее известным своей ролью в Манхэттенском проекте , за что он был награжден медалью «За заслуги» . Он был директором Металлургической лаборатории с 1943 по 1944 год, а затем работал в лаборатории Лос-Аламоса, где он «ездил на стаде» на заключительных этапах проекта в составе «Комитета Cowpuncher» [1] и читал обратный отсчет. за подрыв ядерного испытания Тринити . После войны он вернулся в Чикагский университет, чтобы возглавить Институт ядерных исследований. и был вовлечен в «движение ученых», лоббировавших гражданский контроль над ядерным оружием.
Сэмюэл Кинг Эллисон | |
---|---|
Родившийся | Чикаго | 13 ноября 1900 г.
Умер | 15 сентября 1965 г. Чикаго | (64 года)
Гражданство | Американец |
Альма-матер | Чикагский университет (BS 1921, доктор философии 1923) |
Известен | Манхэттенский проект |
Награды | Медаль за заслуги (1946) |
Научная карьера | |
Поля | Физика |
Учреждения | Калифорнийский университет, Национальная лаборатория Лос-Аламоса Чикагского университета Беркли |
Тезис | Атомная стабильность III, эффекты электрического разряда и высокой температуры (1923) |
Докторант | Уильям Дрейпер Харкинс |
Докторанты | Джеймс Кронин Николас М. Смит |
Ранний период жизни
Сэмюэл Кинг Эллисон родился 13 ноября 1900 года в Чикаго, штат Иллинойс , в семье Сэмюэля Бьюэлла Эллисона, директора начальной школы. Он получил образование в гимназии Джона Фиске и средней школе Гайд-Парка . Он поступил в Чикагский университет в 1917 году и участвовал в студенческих занятиях по плаванию и водному баскетболу , в то время как специализировался по математике и химии . Он окончил в 1921 году, а затем приступил к его PhD в области химии под руководством Уильяма Дрейпера Harkins , написал диссертацию на тему «Atomic стабильность III, действию электрического разряда и высокие температуры», тема , тесно связанную с экспериментальной физикой . [2]
Эллисон был научным сотрудником Гарвардского университета с 1923 по 1925 год, а затем в Институте Карнеги с 1925 по 1926 год. С 1926 по 1930 год он преподавал физику в Калифорнийском университете в Беркли в качестве инструктора, а затем в качестве доцента . Там он познакомился и женился на Хелен Кэмпбелл. У них было двое детей, сын Самуил и дочь Екатерина. [2]
Рентгеновские лучи
В 1930 году Эллисон вернулся в Чикагский университет, где в 1942 году стал профессором, а в 1959 году - профессором физики Фрэнка П. Хиксона. [3] Он изучал эффект Комптона и динамическую теорию дифракции рентгеновских лучей . В то время рентгеновские лучи были важным средством исследования атомных структур, но концепция о том, что свет обладает как волновыми, так и частичными свойствами, как продемонстрировал Артур Комптон , не была общепринятой. Уильям Дуэйн из Гарварда возглавил попытку доказать, что интерпретация Комптоном эффекта Комптона была неправильной, и Эллисон присоединилась к этим усилиям. Дуэйн провел серию тщательных экспериментов, чтобы опровергнуть Комптона, но вместо этого нашел неопровержимые доказательства того, что Комптон был прав. К его чести, Дуэйн признал, что это так. [4]
Одним из результатов этого было то, что он вместе с Комптоном стал соавтором учебника « Рентгеновские лучи в теории и эксперименте» (1935), который получил широкое распространение. Вместе с аспирантом Джоном Гарри Уильямсом он разработал рентгеновский спектрометр высокого разрешения . [5] В 1935 году Эллисон выиграл стипендию Гуггенхайма учиться в Кавендишской лаборатории в Кембриджском университете в Англии, [6] , где он учился Джон Кокрофт . Он опубликовал статью в « Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society» о своих «Экспериментах по эффективности производства и периодам полураспада радиоуглерода и радиоактивного азота». [7] Он был настолько впечатлен ускорителем Кокрофта – Уолтона Кавендишской лаборатории, что, вернувшись в Чикаго, построил его. [8]
Манхэттенский проект
Во время Второй мировой войны Эллисон занялась оборонными работами. Он был консультантом Исследовательского комитета национальной обороны (NDRC) с октября 1940 года по январь 1941 года. [9] В январе 1941 года NDRC разрешил ему подписать контракт на изучение возможности использования бериллия в качестве замедлителя нейтронов . [10] Команда он собрал в Чикаго бы врасти в Manhattan Project «s Металлургической лаборатории . [11]
В сентябре 1941 года Эллисон присоединился к Секции S-1 , которая координировала первые исследования возможности создания атомной бомбы . [12] Он начал строительство реактора на кортах для игры в сквош под заброшенными трибунами Стагг Филд . [13] Он стал главой химии секции Металлургической лаборатории в январе 1942 года [11] , а в марте, его небольшой реактор экспериментального , используя бериллий подошел ближе к критичности , чем графитовый замедлитель конструкция Энрико Ферми группы «s в Колумбийском университете . [14] В 1942 году Комптон собрал все исследовательские группы, работающие над плутонием и проектированием ядерных реакторов в Колумбийском университете, Принстонском университете и Калифорнийском университете, в Металлургической лаборатории в Чикаго. Эллисон был назначен ответственным за экспериментальную работу. [13]
К октябрю 1942 года Металлургическая лаборатория должна была подумать о том, как она будет продолжать проектирование крупных промышленных реакторов, когда им еще не удалось запустить экспериментальный реактор. Ферми предпочитал делать небольшие шаги, в то время как Эллисон и Юджин Вигнер утверждали, что необходимы более крупные шаги, чтобы атомные бомбы были разработаны вовремя, чтобы повлиять на ход войны. Директор Манхэттенского проекта бригадный генерал Лесли Р. Гровс-младший сказал им, что время важнее денег, и если два подхода выглядят многообещающими, им следует использовать оба. В конце концов, это было сделано. [15] Эллисон была одним из 49 ученых, которые наблюдали, как проект совершил рывок вперед, когда 2 декабря 1942 года на Стэг-Филд произошла критическая авария в Чикаго-Пиле-1 . [16] Когда проект реактора Комптона начал распространяться за пределами Чикаго в 1943 году, Эллисон стала директор Металлургической лаборатории в июне 1943 года. [11] [17]
К концу 1944 года центр Манхэттенского проекта переместился в лабораторию Лос-Аламос в Нью-Мексико , и Эллисон отправился туда в ноябре 1944 года в качестве председателя Технического комитета и комитета по планированию. [18] Он смог сообщить Гроувсу в марте 1945 года, что ядерное оружие имплозивного типа будет готово к испытаниям в июле. Эллисон входила в состав «Комитета Cowpuncher», который «оседлал стадо» над проектом взрыва, следя за тем, чтобы он шел по графику и по графику. [19] Соответственно, он был тем, кто читал обратный отсчет через громкоговорители во время ядерного испытания Тринити в июле 1945 года. [20] Гроувс вручил Эллисону медаль за заслуги перед его работой над Манхэттенским проектом на церемонии в Университете Нью-Йорка. Чикаго, 12 января 1946 года. [18]
Более поздняя жизнь
После войны Эллисон был директором Института ядерных исследований Энрико Ферми с 1946 по 1957 год, а затем с 1963 по 1965 год. С 1960 по 1963 год он был председателем секции физики Национального исследовательского совета и председателем его комитета. по ядерной науке с 1962 по 1965 год. [9] Он был активным участником «движения ученых» за контроль над атомным оружием. Ученые успешно лоббировали, чтобы ядерное оружие находилось под гражданским, а не военным контролем, что в конечном итоге было записано в Закон об атомной энергии 1946 года . Он был ярым противником секретности в науке и в своей влиятельной речи, объявившей о создании Института Энрико Ферми, сказал:
Мы полны решимости вернуться к бесплатным исследованиям, как до войны. Если на научные исследования в области физики ввести секретность, мы обнаружим, что все первоклассные ученые работают над такими безобидными предметами, как цвета крыльев бабочек. [21]
Эллисон перестроил свой ускоритель, который он назвал «кеватроном», потому что он мог ускорять частицы до энергии 400 кэВ . Название было отсылкой к массивному беватрону , строящемуся в лаборатории Лоуренса Беркли , который должен был ускорять частицы до миллиардов электрон-вольт. Эллисон по-прежнему считал, что при низких энергиях еще можно найти полезные результаты. Он стал пионером того, что стало известно как «физика тяжелых ионов», ускорения протонов и дейтронов и использования лития и бериллия в качестве мишеней. Данные об этих реакциях легких элементов впоследствии пригодятся при изучении звездного нуклеосинтеза . [22]
Позже Эллисон приобрел генератор Ван де Граафа на 2 МэВ и вспомнил старую статью о получении ионов лития из таких минералов, как эвкрипт . Это позволило ему создать пучок ионов лития с энергией 1,2 МэВ. Он создал до сих пор неизвестные изотопы бора и других легких элементов, и измерил их захват нейтронов сечения . Побочным эффектом этой работы был метод анализа поверхностных материалов, для которых химический анализ был недоступен. Его коллега Энтони Туркевич впоследствии использовал это для анализа состава Луны в более поздних миссиях программы Surveyor . Эллисон продолжала защищать докторскую диссертацию. кандидаты, некоторые из которых, например Джеймс Кронин, сделали выдающуюся карьеру. [23]
Эллисон умерла от осложнений после аневризмы аорты 15 сентября 1965 года во время участия в конференции по исследованиям физики плазмы и контролируемого ядерного синтеза в Калхэме , Англия. [24] Его документы хранятся в Американском институте физики . [25]
Библиография
- Комптон, Артур Холли ; Эллисон, Сэмюэл К. (1935). Рентгеновские лучи в теории и эксперименте . Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд.
Заметки
- ^ «Манхэттенский проект» . Проверено 26 марта 2017 года .
- ^ a b Хильдебранд 1999 , стр. 3–4.
- ^ «Некролог: Сэмюэл К. Эллисон» . Физика сегодня . 18 (12): 88. декабря 1965 года Bibcode : 1965PhT .... 18l..88. . DOI : 10.1063 / 1.3047071 . Архивировано из оригинала на 2013-09-23.
- ↑ Allison, 1965 , стр. 84–86.
- Перейти ↑ Hildebrand 1999 , p. 5.
- ^ "Сэмюэл К. Эллисон" . Мемориальный фонд Джона Саймона Гуггенхайма. Архивировано из оригинального 17 октября 2014 года . Проверено 12 октября 2014 года .
- ^ Эллисон, Сэмюэл К. (январь 1936 г.). «Эксперименты по эффективности производства и периодов полураспада радиоуглерода и радиоактивного азота». Математические труды Кембриджского философского общества . 32 (1): 179–182. Bibcode : 1936PCPS ... 32..179A . DOI : 10.1017 / S0305004100018983 . ISSN 1469-8064 .
- Перейти ↑ Hildebrand 1999 , p. 9.
- ^ а б «Сэмюэл Эллисон» . Массив современных американских физиков. Архивировано из оригинального 18 октября 2014 года . Проверено 12 октября 2014 года .
- ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 29.
- ^ a b c Хильдебранд 1999 , стр. 6.
- ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 44.
- ^ a b Hewlett & Anderson 1962 , стр. 55–56.
- ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 65.
- Перейти ↑ Hewlett & Anderson 1962 , pp. 180–181.
- ^ "Пионеры Чикагской сваи 1" . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 12 октября 2014 года .
- ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 207.
- ^ а б Хильдебранд 1999 , стр. 7.
- ↑ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 317–318.
- ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 379.
- ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 422.
- Перейти ↑ Hildebrand 1999 , pp. 9–10.
- Перейти ↑ Hildebrand 1999 , p. 14.
- Перейти ↑ Hildebrand 1999 , p. 15.
- ^ «Путеводитель по бумагам Сэмюэля Кинга Эллисона 1920–1965» . Проверено 11 октября 2014 года .
Рекомендации
- Эллисон, Сэмюэл К. (1965). «Артур Холли Комптон 1892–1962». Биографические воспоминания . Национальная академия наук. 38 : 81–110. ISSN 0077-2933 . OCLC 1759017 .
- Хьюлетт, Ричард Г .; Андерсон, Оскар Э. (1962). Новый мир, 1939–1946 (PDF) . Университетский парк: издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN 0-520-07186-7. OCLC 637004643 . Проверено 26 марта 2013 года .
- Хильдебранд, Роджер Х. (1999). «Сэмюэл Кинг Эллисон 13 ноября 1900 - 15 сентября 1965» . Биографические воспоминания . Национальная академия наук. 76 : 1–17. ISSN 0077-2933 . Проверено 11 октября 2014 года .
Внешние ссылки
- 1965 Аудио-интервью с Сэмюэлем К. Эллисоном Стефаном Гроуффом Голоса Манхэттенского проекта
- Путеводитель по документам Сэмюэля Кинга Эллисона 1920-1965 гг. От Центра специальных коллекций Чикагского университета
- Сэмюэл Кинг Эллисон на проекте « Математическая генеалогия»