Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено Уолтером Генри Зинном )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Уолтер Зинн
Портрет Уолтера Х. Зинна.jpg
Уолтер Зинн
Рожденный( 1906-12-10 )10 декабря 1906 г.
Берлин, Онтарио
Умер14 февраля 2000 г. (2000-02-14)(93 года)
Безопасная гавань, Флорида
ГражданствоКанадский
американец
Альма-матерКоролевский университет (BA 1927, MA 1930)
Колумбийский университет ( доктор философии ) (1934)
НаградыПремия Атом во имя мира (1960)
Премия Энрико Ферми (1969)
Медаль Эллиота Крессона (1970)
Научная карьера
ПоляЯдерная физика
УчрежденияПроект Манхэттенской металлургической лаборатории Чикагского университета
ТезисДвухкристальное исследование структуры и ширины границ поглощения рентгеновского излучения K  (1934 г.)

Вальтер Генри Зинн (10 декабря 1906 - 14 февраля 2000) американский физик - ядерщик , который был первым директором Национальной лаборатории Аргон с 1946 по 1956 год он работал в Manhattan Project «s Металлургической лаборатории во время Второй мировой войны , и руководил строительством первого в мире ядерного реактора Chicago Pile-1 , который вышел из строя 2 декабря 1942 года в Чикагском университете . В Аргонне он спроектировал и построил несколько новых реакторов, в том числе экспериментальный реактор-размножитель I.Первый ядерный реактор, вырабатывающий электроэнергию, был запущен 20 декабря 1951 года.

Ранняя жизнь [ править ]

Вальтер Генри Зинн родился в Берлине (ныне Китченер), Онтарио , 10 декабря 1906 года, в семье Джона Зинна, который работал на шинном заводе, и Марии Анны Стоскопф. У него был старший брат Альберт, который тоже стал заводским рабочим. [1]

Зинн поступил в Королевский университет , где получил степень бакалавра математики в 1927 году и степень магистра гуманитарных наук в 1930 году. Затем он поступил в Колумбийский университет в 1930 году, где изучал физику [1], написав докторскую диссертацию на тему " Двухкристальное исследование структуры и ширины границ поглощения рентгеновского излучения K ». [2] Впоследствии это было опубликовано в Physical Review . [2] [3]

Чтобы поддержать себя, Зинн преподавал в Королевском университете с 1927 по 1928 год и в Колумбийском университете с 1931 по 1932 год. В 1932 году он стал преподавателем Городского колледжа Нью-Йорка . В то время как в Куинс он познакомился с Дженни А. (Джин) Смит. однокурсник. Они поженились в 1933 году и родили двух сыновей, Джона Эрика и Роберта Джеймса. В 1938 году Зинн стал натурализованным гражданином США. [1]

Манхэттенский проект [ править ]

В 1939 году лаборатории физики Pupin в Колумбии, где работал Зинн, были центром интенсивных исследований свойств урана и ядерного деления , которые недавно были обнаружены Лиз Мейтнер , Отто Хан и Фриц Штрассманн . В Колумбии Зинн, Энрико Ферми , Герберт Л. Андерсон , Джон Р. Даннинг и Лео Сцилард исследовали, расщепляется ли уран-238 медленными нейтронами, как полагал Ферми, или только изотопом урана-235 , как Нильс Борутверждал. Поскольку чистый уран-235 недоступен, Ферми и Сцилард решили работать с природным ураном. Их особенно интересовало, может ли быть инициирована цепная ядерная реакция . Это потребует в среднем более одного нейтрона, испускаемого за одно деление, чтобы цепная реакция продолжалась. К марту 1939 года они установили, что в среднем на деление излучается около двух. Задержка между поглощением нейтрона атомом и делением будет ключом к управлению цепной реакцией. [4]

В этот момент Зинн начал работать на Ферми, создав экспериментальные решетки урана . [1] Для замедления нейтронов требуется замедлитель нейтронов . Вода была первым выбором Ферми, но она, как правило, поглощала нейтроны, а также замедляла их. В июле Сцилард предложил использовать углерод в виде графита . [4] Критический радиус сферического реактора был рассчитан следующим образом: [5]

Для того чтобы произошла самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция , им необходимо k> 1. Для практической конфигурации реактора оно должно быть по крайней мере на 3–4 процента больше; [5], но в августе 1941 г. первые эксперименты Зинна показали разочаровывающее значение 0,87. Ферми возлагал свои надежды на лучший результат на улучшенную конфигурацию и более чистые уран и графит. [1]

В начале 1942 года , с Соединенными Штатами в настоящее время втянута Вторая мировой война , Артур Комптон сосредоточена Manhattan Project различных команд «s , работающие на плутонии в металлургической лаборатории в Университете Чикаго . [6] Зинн использовал спортсменов для создания все более крупных экспериментальных конфигураций Ферми под трибунами заброшенного стадиона «Стагг Филд» . [1] В июле 1942 года Ферми измерил ak = 1,007 на решетке оксида урана . Это вселило надежду, что чистый уран даст подходящее значение k. [7]

К декабрю 1942 года Зинн и Андерсон подготовили новую конфигурацию на Стэг-Филд. Примерно 24 фута (7,3 м) в длину, 24 фута (7,3 м) в ширину и 19 футов (5,8 м) в высоту, он содержал 385,5 длинных тонн (391,7 т) графита и 46,5 длинных тонн (47,2 т) металлического урана и оксида урана. . [8] Когда эксперимент проводился во второй половине дня 2 декабря 1942 года, реактор, известный как Chicago Pile-1 , без происшествий достиг критичности. [1] Поскольку реактор не имел радиационной защиты , он работал с максимальной мощностью всего 200 Вт, достаточной для питания лампочки, и проработал всего три месяца. Он был закрыт 28 февраля 1943 года, потому что армия США не хотела рисковать аварией возле густонаселенного центра Чикаго.[8]

Армия сдала в аренду 1000 акров (400 га) лесного заповедника округа Кук, известного как « Участок А », Манхэттенскому проекту и «Загородный клуб» примерно сотне ученых, охранников и других, которые там работали. Зинн был назначен ответственным за Зону А под руководством Ферми. Чикагская свая-1 была разобрана и перестроена, на этот раз с радиационной защитой, на Зоне А. Реактор, ныне известный как Чикагская свая-2, снова заработал 20 марта 1943 года. Через несколько месяцев Ферми приступил к проектированию нового реактора. реактор, который стал известен как Chicago Pile-3 . Это был реактор совсем другого типа. Он был намного меньше - всего 6 футов (1,8 м) в диаметре и 9 футов (2,7 м) в высоту. Он приводился в действие 120 стержнями из металлического урана и замедлялся на 1200 галлонов США (4500 л; 1000 имп галлонов).тяжелая вода . [8] Зинн снова возглавил строительство, которое началось в первый день Нового года в 1944 году. 15 мая 1944 года Чикагская свая-3 вышла из строя и начала работу 23 июня на полной мощности 300 кВт. [9] [10] Когда Ферми отбыл в Хэнфорд , Зинн стал единственным руководителем в Зоне А. [8]

29 сентября 1944 года Зинну срочно позвонил Сэмюэл Эллисон , директор Металлургической лаборатории. B реактор в Хэнфорд был закрыт вскоре после достижения полной мощности, только чтобы вернуться к жизни через несколько часов. Норман Хилберри подозревал, что это нейтронный яд . Если так, то его период полураспада составляет около 9,7 часов. Ксенон-135 имел период полураспада, близкий к этому, но не был обнаружен в Аргонне или графитовым реактором X-10 в Ок-Ридже, штат Теннесси . Зинн быстро вывел на полную мощность «Чикаго Пайл-3» и в течение двенадцати часов провел серию измерений, которые подтвердили результаты Хэнфорда.[10]

В течение следующих месяцев около 175 технических сотрудников были переведены из Металлургической лаборатории в Хэнфорд и Лос-Аламос . Аргоннская лаборатория Зинна превратилась в костяк посоха, но Комптон не одобрил ее закрытия. [11]

Аргоннская национальная лаборатория [ править ]

Зинн (стоя) нажимает кнопку, которая навсегда закрывает блок Chicago Pile-3.

11 июля 1946 года аргоннская лаборатория официально стала Аргоннской национальной лабораторией , а Зинн стал ее первым директором. [8] Элвин Вайнберг охарактеризовал Зинна как «образец того, каким должен быть директор возникающих тогда национальных лабораторий: чутким к чаяниям как подрядчика, так и поставщика средств, но достаточно уверенным, чтобы победить, когда это было необходимо». [1]

Одной из первых проблем, с которыми столкнулся Зинн, была проблема аккомодации. Федеральное правительство обещало восстановить сайта А в графстве Кук лесных заповедников после войны, и несмотря на вмешательство со стороны военного министра , Роберт П. Паттерсон , самый Лесной Заповедники комиссии округа Кук согласился бы, что Национальная лаборатория Аргон может продолжать занимать часть аренды до тех пор, пока не будет найден новый объект. Зинн отверг альтернативные участки за пределами Чикаго, и армия нашла новое место для постоянного дома лаборатории примерно в 5 милях (8,0 км) отсюда в округе Дюпейдж, штат Иллинойс , [12], которое стало известно как Участок D. [8]

При Зинне в Аргоннской национальной лаборатории были приняты несколько более прогрессивные методы найма, чем в других современных учреждениях. Три афроамериканки и семь мужчин, шесть из которых работали над Манхэттенским проектом, были задействованы в исследованиях в Аргонне в то время, когда в Национальной лаборатории Лос-Аламоса не было афроамериканских ученых. Аргонн также назначал женщин на руководящие должности: Мария Гепперт-Майер руководила отделом теоретической физики, а Хойланде Янг - директором отдела технической информации. [13]

Комиссия по атомной энергии (AEC) заменила Манхэттенский проект 1 января 1947 года [14], а 1 января 1948 года объявила, что Аргоннская национальная лаборатория будет «сосредоточена главным образом на проблемах разработки реакторов». [15] Зинн не стремился к дополнительной ответственности, которая, как он понимал, отвлекла бы лабораторию от исследований и отвлекла бы его от других обязанностей, таких как проектирование реактора- размножителя на быстрых нейтронах . Он даже получил письменное заверение от Кэрролла Л. Уилсона , генерального директора AEC, что этого не произойдет. Поэтому он был готов сотрудничать с Элвином Вайнбергом, чтобы позволить Окриджской национальной лаборатории продолжать участвовать в проектировании реактора.[16] Тем не менее, исследования реакторов составляли почти половину бюджета лаборатории в 1949 году, и 84 процента ее исследований были засекречены. [17]

Зинн не ладит с капитаном Риковер , тем ВМС США директор «s военно - морских реакторов , но тем не менее , Аргон помощь в развитии Атомоход , [18] в конечном счете производство двух реакторов, земля на основе прототипа Mark I и пропульсивный реактор Mark II. [19] Значение STR (подводная лодка термического реактора) под давлением реактор с водой разработан в Аргонн работает первый атомной подводной подводной лодки , USS  Nautilus , и стали основой почти всех реакторов , установленных в военных кораблей. [20] [21]

Другим направлением разработки реакторов в Аргоннской национальной лаборатории, близким сердцу Зинна, был реактор-размножитель на быстрых нейтронах. В то время считалось, что уран - дефицитный ресурс, поэтому было бы разумно использовать его наилучшим образом. Селекционеры были созданы для создания большего количества делящегося материала, чем они потребляли. [1] К 1948 году он убедился, что было бы неразумно строить большие экспериментальные реакторы возле Чикаго, и AEC приобрела землю вокруг Арко, штат Айдахо , которая стала форпостом Аргонны. [17] Экспериментальный реактор Заводчик я (EBR-I, но известно в Аргонне как «ZIP» - инфернал Ворсовые Зинн) был первый реактор должен быть охлажден жидким металлом, [22]и первая произвела электричество. [23] Это доказало концепцию селекционера. [22] Председатель AEC Гордон Дин назвал это важной вехой в истории ядерной энергетики. [24]

В буры Эксперименты были рядом разрушительных испытаний кипячения воды реакторов , проводимых Аргоннской национальной лаборатории в Айдахо. Испытание BORAX-1 было проведено под наблюдением Зинна в 1954 году. Он снял управляющие стержни, чтобы продемонстрировать, что реактор отключится без проблем, и он немедленно взорвался с громким грохотом и высоким столбом темного дыма. события, которых он не ожидал. [25] Он крикнул Гарольду Лихтенбергу, чтобы тот снова вставил стержни управления, но Лихтенберг указал, что один из них уже летел по воздуху. Позже Зинну пришлось свидетельствовать об эксперименте перед Объединенным комитетом по атомной энергии . [25]

Более поздняя жизнь [ править ]

После ухода из Аргоннской национальной лаборатории в 1956 году Зинн переехал во Флориду, где основал свою собственную консалтинговую фирму General Nuclear Engineering [26] со штаб-квартирой в Данидине, Флорида . Компания участвовала в проектировании и строительстве реакторов с водой под давлением. [1] Компания была приобретена Combustion Engineering в 1964 году, и он стал вице-президентом и главой ее ядерного подразделения. [27] Он ушел с этой должности в 1970 году, но оставался членом совета директоров до 1986 года. [28] Он был членом Президентского научного консультативного комитета с 1960 по 1962 год, а также членом Генерального консультативного комитета AEC. и его преемник,Управление энергетических исследований и разработок , с 1972 по 1975 год. [27]

За эти годы Зинн получил множество наград за свою работу, в том числе особую награду от AEC в 1956 году, премию « Атом во имя мира» в 1960 году, [26] премию Энрико Ферми в 1969 году, [29] и медаль Эллиота Крессона от The Franklin. Институт в 1970 году. [30] В 1955 году он был избран первым президентом Американского ядерного общества (ANS). [31]

Жена Зинна Джин умерла в 1964 году. [26] Он женился на Мэри Терезе Пратт в 1966 году и таким образом приобрел двух пасынков, Уоррена и Роберта Джонсонов. [1] Он умер в больнице Mease Countryside в Безопасной гавани, Флорида , 14 февраля 2000 года, после перенесенного инсульта. У него остались жена Мэри, сыновья Джон и Роберт и пасынок Уоррен. Роберт стал профессором астрономии в Йельском университете . [26] [32]

Премия Уолтера Х. Зинна [ править ]

С 1976 года Отдел эксплуатации и энергетики Американского ядерного общества ежегодно вручает премию Уолтера Х. Зинна в знак признания личности «за заметный и устойчивый вклад в ядерную энергетику, который не получил широкого признания». [33] [34]

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k Вайнберг, Элвин М. "Уолтер Генри Зинн" . Биографические воспоминания. Национальная академия наук . С. 364–376 . Проверено 6 октября 2014 года .
  2. ^ a b "Двухкристальное исследование структуры и ширины границ K-рентгеновского поглощения" . Колумбийский университет . Проверено 6 октября 2014 года .
  3. ↑ Уолтер Х., Зинн (октябрь 1934 г.). «Двухкристальное исследование структуры и ширины границ поглощения рентгеновского излучения K». Физический обзор . 46 (8): 659–664. Полномочный код : 1934PhRv ... 46..659Z . DOI : 10.1103 / PhysRev.46.659 .
  4. ^ a b Hewlett & Anderson 1962 , стр. 13–14.
  5. ^ а б Вайнберг 1994 , стр. 15.
  6. Перейти ↑ Weinberg 1994 , pp. 11–12.
  7. Перейти ↑ Weinberg 1994 , p. 16.
  8. ^ a b c d e f "История эксплуатации аргоннского реактора" (PDF) . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 7 октября 2014 года .
  9. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 28.
  10. ^ a b Hewlett & Anderson 1962 , стр. 306–307.
  11. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 29.
  12. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 51-53.
  13. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 77-78.
  14. ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 651.
  15. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 62.
  16. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 64-66.
  17. ↑ a b Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 86–87.
  18. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 60-71.
  19. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 98.
  20. ^ "STR (подводный тепловой реактор)" . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 7 октября 2014 года .
  21. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 514-515.
  22. ^ a b "EBR-I (Экспериментальный реактор-размножитель-I)" . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 7 октября 2014 года .
  23. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 108-109.
  24. ^ Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 114-115.
  25. ↑ a b Holl, Hewlett & Harris 1997 , стр. 119–121.
  26. ^ a b c d Джейнега, Джеймс (24 февраля 2000 г.). "Уолтер Х. Зинн: Помог обуздать ядерную энергетику" . Чикаго Трибьюн . Проверено 7 октября 2014 года .
  27. ^ а б "Уолтер Зинн" . Американский институт физики . Проверено 9 октября 2014 года .
  28. ↑ Саксон, Вольфганг (25 февраля 2000 г.). «Уолтер Х. Зинн, 93 года, физик, который помог создать атомную бомбу» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 14 февраля 2011 года .
  29. ^ "Лауреаты премии" . Министерство энергетики США . Проверено 7 октября 2014 года .
  30. ^ "База данных лауреатов Франклина - Лауреаты медали Эллиотта Крессона" . Институт Франклина . Проверено 15 февраля 2011 года .
  31. ^ «Краткая история американского ядерного общества» . Американское ядерное общество . Проверено 14 февраля 2011 года .
  32. ^ "Роберт Зинн" . Йельский университет . Проверено 14 февраля 2011 года .
  33. ^ "Премия Уолтера Х. Зинна" . Американское ядерное общество . Проверено 14 февраля 2011 года .
  34. ^ "Получатели премии Уолтера Х. Зинна" . Награды и награды, лауреаты . Американское ядерное общество . Проверено 28 марта 2011 года .

Ссылки [ править ]

  • Хьюлетт, Ричард Г .; Андерсон, Оскар Э. (1962). «Новый мир, 1939–1946» (PDF) . Физика сегодня . 15 (12): 62. Bibcode : 1962PhT .... 15l..62H . DOI : 10.1063 / 1.3057919 . ISBN 978-0-520-07186-5. OCLC  637004643 . Проверено 26 марта 2013 года .
  • Холл, Джек М .; Хьюлетт, Ричард Г .; Харрис, Рут Р. (1997). Аргоннская национальная лаборатория, 1946–96 . Чикаго: Иллинойсский университет Press. ISBN 978-0-252-02341-5.
  • Вайнберг, Элвин (1994). «Первая ядерная эра: жизнь и времена технологического фиксатора». Физика сегодня . 48 (10): 63–64. Bibcode : 1995PhT .... 48j..63W . DOI : 10.1063 / 1.2808209 . ISBN 978-1-56396-358-2.