Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Уиллард Фрэнк Либби (17 декабря 1908 - 8 сентября 1980) был американским физико-химиком, известным своей ролью в разработке радиоуглеродного датирования 1949 года , процесса, который произвел революцию в археологии и палеонтологии . За свой вклад в команду, разработавшую этот процесс, Либби был удостоен Нобелевской премии по химии в 1960 году.

Выпускник химического факультета Калифорнийского университета в Беркли в 1931 году , в котором он получил докторскую степень в 1933 году, он изучал радиоактивные элементы и разработал чувствительные счетчики Гейгера для измерения слабой естественной и искусственной радиоактивности. Во время Второй мировой войны он работал в лабораториях замещающих легирующих материалов (SAM) Манхэттенского проекта в Колумбийском университете , разрабатывая газодиффузионный процесс для обогащения урана .

После войны, Либби принял профессор в университете Чикаго «s института ядерных исследований , где он разработал метод датировки органических соединений с использованием углерода-14 . Он также обнаружил, что тритий можно использовать для датировки воды и, следовательно, вина. В 1950 году он стал членом Генерального консультативного комитета (GAC) Комиссии по атомной энергии (AEC). Он был назначен комиссаром в 1954 году, став единственным ученым. Он встал на сторону Эдварда Теллера в проведении аварийной программы по разработке водородной бомбы , участвовал в программе « Атом во имя мира » и защищал политику администрации в области атмосферы.ядерные испытания .

Либби ушел из АЕС в 1959 году , чтобы стать профессором химии в Университете Калифорнии, Лос - Анджелес (UCLA), должность , которую он занимал до своей отставки в 1976 г. В 1962 г. он стал директором Калифорнийского университета штата Института геофизики и Планетарная физика (IGPP). Он начал первую программу экологической инженерии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1972 году и, как член Совета по воздушным ресурсам Калифорнии , работал над разработкой и улучшением стандартов загрязнения воздуха в Калифорнии.

Ранняя жизнь и карьера [ править ]

Уиллард Фрэнк Либби родился в Гранд-Вэлли, штат Колорадо , 17 декабря 1908 года, в семье фермеров Оры Эдвард Либби и его жены Евы Мэй (урожденной Риверс). [1] У него было два брата, Элмер и Раймонд, и две сестры, Ева и Эвелин. [2] Либби начал свое образование в двухкомнатной школе в Колорадо. [3] Когда ему было пять лет, родители Либби переехали в Санта-Розу, штат Калифорния . [4] Он учился в средней школе «Аналитик» в Севастополе , которую окончил в 1926 году. [5] Либби, которая выросла до 188 см, играла в отборы в школьной футбольной команде. [6]

В 1927 году он поступил в Калифорнийский университет в Беркли, где получил степень бакалавра в 1931 году и докторскую степень. в 1933 г. [1] написал докторскую диссертацию на тему «Радиоактивность обычных элементов, особенно самария и неодима: метод обнаружения» [7] под руководством Венделла Митчелла Латимера . [8] Независимо от работ Джорджа де Хевеши и Макса Пала, он обнаружил, что природные долгоживущие изотопы самария в первую очередь распадаются за счет испускания альфа-частиц . [9]

Либби был назначен преподавателем химического факультета Калифорнийского университета в Беркли в 1933 году. [1] Он стал там доцентом химии в 1938 году. [10] Он потратил 1930-е годы на создание чувствительных счетчиков Гейгера для измерения слабых естественных и слабых энергии. искусственная радиоактивность. [9] Он присоединился к главе Беркли Альфа Чи Sigma в 1941 году [11] В том же году он был удостоен стипендии Гуггенхайма , [10] и избран на работу в Принстонском университете . [6]

Манхэттенский проект [ править ]

8 декабря 1941 года, на следующий день после нападения японцев на Перл-Харбор, в результате которого Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну , Либби добровольно предложил свои услуги лауреату Нобелевской премии Гарольду Юри . Юри организовал отпуск Либби из Калифорнийского университета в Беркли и присоединился к нему в Колумбийском университете для работы над Манхэттенским проектом , проектом военного времени по разработке атомных бомб , [1] [6] на том, что стало его заменителем материалов из сплава. (SAM) Лаборатории. [12] Во время своего пребывания в районе Нью-Йорка Либби был жителем Леонии, штат Нью-Джерси . [13]

В течение следующих трех лет Либби работала над процессом газовой диффузии для обогащения урана . [4] Атомная бомба требовала делящегося материала, а делящийся уран-235 составлял только 0,7 процента природного урана. Поэтому лабораториям SAM пришлось найти способ отделить килограммы этого урана от более распространенного урана-238 . Газовая диффузия работает по принципу, согласно которому более легкий газ диффундирует через барьер быстрее, чем более тяжелый, со скоростью, обратно пропорциональной его молекулярной массе. Но единственным известным газом, содержащим уран, был высококоррозионный гексафторид урана , и было трудно найти подходящий барьер. [14]

В течение 1942 года Либби и его команда изучали различные барьеры и средства защиты их от коррозии, вызванной гексафторидом урана. [15] Наиболее многообещающим типом был барьер из порошкового никеля, разработанный Эдвардом О. Норрисом из Jelliff Manufacturing Corporation и Эдвардом Адлером из Городского колледжа Нью-Йорка , который к концу 1942 года стал известен как барьер «Норрис-Адлер». . [16]

Помимо разработки подходящего барьера, SAM Laboratories также должна была помочь в проектировании газоразделительной установки, которая стала известна как К-25 . Либби вместе с инженерами Kellex помогла разработать работоспособную конструкцию пилотной установки. [17] Либби провел серию тестов, которые показали, что барьер Норриса-Адлера будет работать, и он был уверен, что приложив все усилия, оставшиеся проблемы с ним могут быть решены. Хотя сомнения оставались, строительные работы на полномасштабном заводе К-25 начались в сентябре 1943 года [18].

Когда 1943 год уступил место 1944 году, многие проблемы остались. Испытания машины начались на К-25 в апреле 1944 г. без заграждения. Внимание обратилось на новый процесс, разработанный Kellex. Наконец, в июле 1944 года на К-25 начали устанавливать заграждения Kellex. [19] К-25 начал работу в феврале 1945 года, и по мере того, как каскад за каскадом вводился в действие, качество продукции повышалось. К апрелю 1945 года обогащение К-25 достигло 1,1%. [20] Уран, частично обогащенный K-25, подавали в калютроны на Y-12 для завершения процесса обогащения. [21]

Строительство верхних ступеней завода К-25 было отменено, и Kellex поручили вместо этого спроектировать и построить 540-ступенчатую установку с боковой подачей, которая стала известна как К-27. [22] Последняя из 2 892 ступеней К-25 была введена в эксплуатацию в августе 1945 года. [20] 5 августа К-25 начал производить сырье с обогащением до 23 процентов по урану-235. [23] К-25 и К-27 полностью раскрыли свой потенциал только в ранний послевоенный период, когда они затмили другие производственные предприятия и стали прототипами для нового поколения заводов. [20] Обогащенный уран использовался в бомбе Little Boy, использованной при бомбардировке Хиросимы 6 августа 1945 года. [24]Либби принес домой пачку газет и сказал жене: «Это то, что я делал». [6]

Радиоуглеродное датирование [ править ]

После войны Либби приняла предложение Чикагского университета стать профессором химического факультета в новом Институте ядерных исследований . [1] Он вернулся к своим довоенным исследованиям радиоактивности. [4] В 1939 году Серж Корфф обнаружил, что космические лучи генерируют нейтроны в верхних слоях атмосферы. Они взаимодействуют с азотом-14 в воздухе с образованием углерода-14 : [25]

1 п + 14 N → 14 C + 1 п

Полураспада углерода-14 составляет 5,730 ± 40 лет. [26] Либби поняла, что когда растения и животные умирают, они перестают поглощать свежий углерод-14, тем самым давая любому органическому соединению встроенные ядерные часы. [25] Он опубликовал свою теорию в 1946 году, [27] [28] и расширил ее в своей монографии « Радиоуглеродное датирование» в 1955 году. Он также разработал чувствительные детекторы излучения, которые могли использовать эту технику. Тесты на секвойю с известными датами по годичным годам показали надежность и точность радиоуглеродного датирования . Этот метод произвел революцию в археологии и палеонтологии.и другие дисциплины, связанные с древними артефактами. [4] В 1960 году он был удостоен Нобелевской премии по химии «за свой метод использования углерода-14 для определения возраста в археологии, геологии, геофизике и других областях науки». [29] Он также обнаружил, что тритий может быть использован для датировки воды и, следовательно, вина. [25]

Комиссия по атомной энергии [ править ]

Председатель Комиссии по атомной энергии (AEC) Гордон Дин назначил Либби членом своего влиятельного Общего консультативного комитета (GAC) в 1950 году. В 1954 году он был назначен комиссаром AEC президентом Дуайтом Д. Эйзенхауэром по рекомендации преемника Дина, Льюиса Штрауса . Либби и его семья переехали из Чикаго в Вашингтон, округ Колумбия. Он привез с собой грузовик с научным оборудованием, которое он использовал для создания лаборатории в Институте Карнеги, чтобы продолжить свои исследования аминокислот . Будучи стойким политически консервативным, он был одним из немногих ученых, которые встали на сторону Эдварда Теллера, а не Роберта Оппенгеймера.во время дебатов о том, разумно ли проводить аварийную программу разработки водородной бомбы . [6] В качестве уполномоченного Либби сыграла важную роль в продвижении программы Эйзенхауэра « Атом во имя мира » [9] и была частью делегации Соединенных Штатов на Женевских конференциях по использованию атомной энергии в мирных целях в 1955 и 1958 годах [6] [ 30]

Либби, единственному ученому среди пяти уполномоченных AEC, пришлось отстаивать позицию администрации Эйзенхауэра в отношении ядерных испытаний в атмосфере . [31] Он утверждал, что опасность радиации от ядерных испытаний меньше, чем от рентгеновских лучей грудной клетки, и, следовательно, менее важна, чем риск наличия неадекватного ядерного арсенала, но его аргументы не смогли убедить научное сообщество или успокоить общественность. . [9] [32] В январе 1956 года он публично объявил о существовании проекта «Солнечный свет» , серии исследований, направленных на выяснение воздействия радиоактивных осадков на население мира, которые он начал в 1953 году, работая в GAC. [33]К 1958 году даже Либби и Теллер поддерживали ограничения на атмосферные ядерные испытания. [34]

UCLA [ править ]

Либби ушел из AEC в 1959 году, он стал профессором химии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и занимал эту должность до выхода на пенсию в 1976 году. Он преподавал химию с отличием для первокурсников. В 1962 году он стал директором Института геофизики и планетной физики (IGPP) Калифорнийского университета , который он также занимал до 1976 года. Его время в качестве директора охватывало космическую программу « Аполлон» и высадки на Луну. [4] [8]

Либби начал первую программу экологической инженерии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1972 году. [8] Как член Совета по воздушным ресурсам Калифорнии , он работал над разработкой и улучшением стандартов загрязнения воздуха Калифорнии. [9] Он учредил исследовательскую программу по изучению гетерогенного катализа с идеей сокращения выбросов от автомобилей за счет более полного сгорания топлива. [8] Избрание Ричарда Никсона президентом в 1968 году породило предположения о том, что Либби может быть назначена советником президента по науке. Ученые, считавшие Либби слишком консервативной, вызвали бурю протеста, и предложение не было сделано. [35]

Хотя Либби вышел на пенсию и стал почетным профессором в 1976 году [8], он оставался профессионально активным до своей смерти в 1980 году [3].

Награды и награды [ править ]

Либби была избранным членом Национальной академии наук , Американской академии искусств и наук и Американского философского общества . [3] В дополнение к Нобелевской премии, он получил множество наград и наград, в том числе медаль Чандлера Колумбийского университета в 1954 году, [36] Премию Мемориала Ремсена за лекции в 1955 году, Премию за двухсотлетие лекций от Городского колледжа Нью-Йорка и Ядерную Применение в химии премии в 1956 году, институт Франклина «s Elliott Cresson медаль , в 1957 году американское химическое общество » s Award Гиббс Уиллард в 1958 году,Джозеф Пристли Award от Dickinson College и Альберта Эйнштейна медаль в 1959 году Геологическое общество Америки «s Arthur L. День медалью в 1961 году [37] Золотой премии Плита Американской Академии достижений в 1961 году [38] Gold Медаль американского института химиков в 1970 году [39] и премию Леман из Нью - Йоркской академии наук , в 1971 году был избран членом Национальной академии наук в 1950 году [37] Analy Высшая школа библиотека имеет фреска Либби, [5]В его честь названы городской парк Севастополя и близлежащая магистраль. [40] Его статья 1947 года по радиоуглеродному датированию была удостоена награды Citation for Chemical Breakthrough от Отдела истории химии Американского химического общества, представленной Чикагскому университету в 2016 году. [41] [42] [28]

Личный [ править ]

В 1940 году Либби женился Леонор Хики, а физического воспитания учителя. [6] У них были дочери-близнецы, Джанет Ева и Сьюзен Шарлотта, родившиеся в 1945 году. [2]

В 1966 году Либби развелась с Леонор и вышла замуж за Леона Вудс Маршалл , выдающегося физика-ядерщика, которая была одним из первых строителей Chicago Pile-1 , первого в мире ядерного реактора . Она присоединилась к нему в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в качестве профессора экологической инженерии в 1973 году. Благодаря этому второму браку он приобрел двух пасынок, детей от ее первого брака. [2] [43]

Либби умерла в Медицинском центре Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе 8 сентября 1980 года от тромба в легком, осложненного пневмонией . [35] Его статьи находятся в Исследовательской библиотеке Чарльза Э. Янга в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. [44] Семь томов его статей отредактировали Леона и Райнер Бергер и опубликовали в 1981 году. [45]

Библиография [ править ]

  • Арнольд, младший и У. Ф. Либби. «Радиоуглерод из кучи графита; химические методы его концентрирования» , Аргоннская национальная лаборатория , Министерство энергетики США (через предшествующее агентство - Комиссию по атомной энергии ) (10 октября 1946 г.).
  • У. Ф. Либби (1946). «Атмосферный гелий-3 и радиоуглерод космического излучения». Физический обзор . 69 (11–12): 671–672. Полномочный код : 1946PhRv ... 69..671L . DOI : 10.1103 / PhysRev.69.671.2 .
  • Либби, Уиллард Ф., Радиоуглеродное датирование , 2-е изд., University of Chicago Press, 1955.
  • Либби, В.Ф. «Радиоактивные осадки», Министерство энергетики США (через предшествующее агентство - Комиссию по атомной энергии ) (29 мая 1958 г.).
  • Либби, У. Ф. «Прогресс в использовании изотопов: атомная триада - реакторы, радиоизотопы и радиация» , Министерство энергетики США (через предшествующее агентство - Комиссию по атомной энергии ), (4 августа 1958 г.).
  • Либби, WF "История радиоуглеродного датирования" , Химический факультет и Институт геофизики, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе , Международное агентство по атомной энергии , (15 августа 1967 г.).
  • Либби, WF "Вулканизм и радиоуглеродные даты" , Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, Национальный научный фонд (октябрь 1972 г.).
  • Либби, WF «Радиоуглеродное датирование, воспоминания и надежды» , Химический факультет и Институт геофизики и планетной физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Национальный научный фонд (октябрь 1972 г.).
  • Либби, У. Ф. (1981). Бергер, Райнер; Либби, Леона Маршалл (ред.). Сборник статей . Санта-Моника, Калифорния: Geo Science Analytical. ISBN 978-0-941054-00-3. (7 томов)

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c d e "Уиллард Ф. Либби - Биографический" . Нобелевский фонд . Проверено 7 декабря 2014 года .
  2. ^ a b c "Уиллард Ф. Либби" . Sylent Communications . Проверено 26 июля 2015 года .
  3. ^ а б в Мэджилл 1989 , стр. 703–712.
  4. ^ a b c d e Кэри 2006 , стр. 231–232.
  5. ^ a b «Фреска Уилларда Ф. Либби в средней школе Аналитики и крупный план мемориальной доски, которую можно увидеть на левом плече Либби, 6 мая 1984 года» . Проверено 22 июля 2015 года .
  6. ^ a b c d e f g "Наука: философский камень" . Время . 15 августа 1955 . Проверено 22 июля 2015 года .
  7. ^ Либби, Уиллард Ф. (1933). «Радиоактивность обычных элементов, особенно самария и неодима: метод обнаружения» . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 22 июля 2015 года .
  8. ^ a b c d e "Калифорнийский университет: Памяти, 1980 - Уиллард Фрэнк Либби, Химия: Беркли и Лос-Анджелес" . Калифорнийский университет . Проверено 22 июля 2015 года .
  9. ^ a b c d e Сиборг 1981 , стр. 92–95.
  10. ^ а б "Уиллард Ф. Либби" . Фонд Джона Саймона Гуггенхайма . Проверено 28 июля 2015 года .
  11. ^ "Альфа Хи Сигма" . Сигма Глава . Проверено 22 июля 2015 года .
  12. ^ Hewlett & Anderson 1962 , стр. 128.
  13. ^ "Начитанный, хорошо заштрихованный и ухоженный" . Нью-Йорк Таймс . 15 июня 1997 . Проверено 30 марта 2011 года . Намного позже среди его жителей были пять лауреатов Нобелевской премии, в том числе Энрико Ферми, один из разработчиков атомной бомбы, и Уиллард Либби, открывший радиоуглеродное датирование; Сэмми Дэвис-младший, Пэт Бун и Алан Алда, артисты, и Роберт Ладлам, автор
  14. Hewlett & Anderson 1962 , стр. 29–31.
  15. Hewlett & Anderson 1962 , стр. 99–100.
  16. Перейти ↑ Hewlett & Anderson 1962 , pp. 101, 126.
  17. Hewlett & Anderson 1962 , стр. 121–124.
  18. Hewlett & Anderson 1962 , стр. 130–134.
  19. ^ Хьюлетт & Anderson 1962 , стр. 137-141.
  20. ^ а б в Джонс 1985 , стр. 167–171.
  21. Hewlett & Anderson 1962 , стр. 159–160.
  22. ^ Jones 1985 , стр. 158-165.
  23. ^ Джонс 1985 , стр. 148.
  24. Hewlett & Anderson 1962 , стр. 401–403.
  25. ^ a b c Уиллард Либби на Nobelprize.org , по состоянию на 1 мая 2020 г., включая Нобелевскую лекцию, 12 декабря 1960 г. Radiocarbon Dating
  26. ^ Годвин, H (1962). «Период полураспада радиоуглерода». Природа . 195 (4845): 984. Bibcode : 1962Natur.195..984G . DOI : 10.1038 / 195984a0 . S2CID 27534222 . 
  27. ^ WF Либби (1946). «Атмосферный гелий-3 и радиоуглерод космического излучения». Физический обзор . 69 (11–12): 671–672. Полномочный код : 1946PhRv ... 69..671L . DOI : 10.1103 / PhysRev.69.671.2 .
  28. ^ а б Андерсон, ЕС; Либби, ВФ; Weinhouse, S .; Рид, AF; Киршенбаум, AD; Гроссе, А.В. (30 мая 1947 г.). «Радиоуглерод космического излучения». Наука . 105 (2735): 576–577. Bibcode : 1947Sci ... 105..576A . DOI : 10.1126 / science.105.2735.576 . PMID 17746224 . 
  29. ^ "Нобелевская премия по химии 1960" . Нобелевский фонд . Проверено 27 июля 2015 года .
  30. ^ Хьюлетт и Holl 1989 , стр. 446.
  31. ^ Hewlett-Holl 1989 , стр. 278-279.
  32. Перейти ↑ Greene 2007 , p. 65.
  33. Бак, Алиса (июль 1983 г.). «Комиссия по атомной энергии» (PDF) . Министерство энергетики США . Проверено 29 июля 2015 года .
  34. ^ Hewlett-Holl 1989 , стр. 542-543.
  35. ^ a b Что ж, Мартин (10 сентября 1980 г.). «Уиллард Либби умер, отмеченный исследованиями углерода-14» . Вашингтон Пост . Проверено 29 июля 2015 года .
  36. ^ «Чтобы вручить медаль Чендлера завтра химику из Чикаго» . Columbia Daily Spectator . XCVIII (66). 16 февраля 1954 . Проверено 29 июля 2015 года .
  37. ^ a b Laylin 1993 , стр. 419–420.
  38. ^ "Золотые медали Американской академии достижений" . www.achievement.org . Американская академия достижений .
  39. ^ "Обладатели золотой медали" . AIC . Проверено 17 января 2015 года .
  40. ^ "Городские парки" . Город Севастополь, Калифорния . Проверено 29 июля 2015 года .
  41. ^ "Победители 2016" . Американское химическое общество, Отдел истории химии . Университет Иллинойса в Школе химических наук Урбана-Шампейн. 2016 . Проверено 14 июня 2017 года .
  42. ^ «Цитата за химический прорыв» (PDF) . Американское химическое общество, Отдел истории химии . Университет Иллинойса в Школе химических наук Урбана-Шампейн. 2016 . Проверено 14 июня 2017 года .
  43. ^ Folkart, Берт А. (13 ноября 1986). «Леона Маршалл Либби умирает; единственная женщина работает над первым ядерным реактором Ферми» . Проверено 16 апреля 2013 года .
  44. ^ "Поиск помощи для бумаг Уилларда Ф. Либби" . Проверено 28 июля 2015 года .
  45. Перейти ↑ Libby 1981 .

Ссылки [ править ]

  • Кэри, Чарльз В. (2006). Американские ученые . Нью-Йорк: факты в файле. ISBN 978-0-8160-5499-2. OCLC  57414633 .
  • Грин, Бенджамин П. (2007). Эйзенхауэр, Совет по науке и дебаты о запрещении ядерных испытаний, 1945–1963 гг . Стэнфорд, Калифорния: Издательство Стэнфордского университета. ISBN 978-0-8047-5445-3. OCLC  65204949 .
  • Хьюлетт, Ричард Г .; Андерсон, Оскар Э. (1962). Новый мир, 1939–1946 (PDF) . Университетский парк: издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN 978-0-520-07186-5. OCLC  637004643 . Проверено 26 марта 2013 года .
  • -; Холл, Джек М. (1989). Атом для мира и войны, 1953–1961 Эйзенхауэр и Комиссия по атомной энергии (PDF) . История Комиссии по атомной энергии США. Юниверсити-Парк, Пенсильвания: Издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN 978-0-520-06018-0. OCLC  82275622 . Проверено 14 декабря 2015 года .
  • Джонс, Винсент (1985). Манхэттен: Армия и атомная бомба (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Центр военной истории армии США. OCLC  10913875 . Проверено 25 августа 2013 года .
  • Лейлин, Джеймс К. (1993). Нобелевские лауреаты по химии, 1901–1992 . Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество. ISBN 978-0-8412-2690-6. OCLC  28113007 .
  • Мэджилл, Фрэнк Н. (1989). Лауреаты Нобелевской премии по химии 1938–1968 . Пасадена, Калифорния: Салем Пресс. ISBN 978-0-89356-561-9. Многотомный набор. Объем .
  • Сиборг, Гленн Т. (февраль 1981). «Некролог: Уиллард Фрэнк Либби» . Физика сегодня . 34 (2): 92–95. Bibcode : 1981PhT .... 34b..92S . DOI : 10.1063 / 1.2914458 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Уиллард Либби на Nobelprize.org, включая Нобелевскую лекцию, 12 декабря 1960 г. Радиоуглеродные знакомства