Герберт Дж. Макферсон
Герберт Г. Макферсон (2 ноября 1911 г. - 6 января 1993 г.) был американским инженером-ядерщиком и заместителем директора Окриджской национальной лаборатории (ORNL). Он внес свой вклад в проектирование и разработку ядерных реакторов и, по мнению Элвина Вайнберга, был «главным экспертом страны по графиту»... [1]
Карьера
[ редактировать ]После получения докторской степени. Получив степень бакалавра физики в Калифорнийском университете в Беркли, в 1936 году Макферсон поступил на работу в Национальную метеорологическую службу в Вашингтоне. В следующем году его наняли в Национальное углеродное подразделение Union Carbide and Carbon Corporation в Кливленде, штат Огайо, где он исследовал спектры углеродных дуг. [2] которые часто использовались в киноиндустрии. В 1956 году он переехал в Ок-Ридж, штат Теннесси, чтобы стать научным сотрудником Окриджской национальной лаборатории. Макферсон стал заместителем директора Окриджской национальной лаборатории в 1965 году и занимал эту должность до 1970 года. [1] С 1970 по 1976 год он занимал должность профессора ядерной техники в Университете Теннесси. [3] В 1973 году он исполнял обязанности директора Института энергетического анализа. [4] : 220 организация, основанная Элвином Вайнбергом для изучения управления и будущих источников энергии. В 1978 году он был избран членом Национальной инженерной академии .
Возможность создания цепной реакции в уране стала очевидной в 1939 году после по делению ядра экспериментов Отто Хана и Фрица Штрассмана и интерпретации этих результатов Лизой Мейтнер и Отто Фришем . Захватывающие возможности, которые это открыло, быстро распространились по всему мировому физическому сообществу. Чтобы процесс деления шел по цепной реакции, нейтроны, образующиеся при делении урана, должны быть замедлены путем взаимодействия с замедлителем нейтронов (элементом с низким атомным весом, который будет «отскакивать» при ударе нейтрона), прежде чем они начнут быть захвачен другими атомами урана. В 1939 году было хорошо известно, что двумя наиболее перспективными замедлителями были тяжелая вода и графит. [5] (полукристаллическая форма чистого углерода).
В феврале 1940 года, используя средства, которые были выделены частично в результате письма Эйнштейна-Сциларда президенту Рузвельту, Лео Сцилард приобрел у компании National Carbon 4 тонны графита для использования в экспериментальном реакторе Энрико Ферми , так называемой экспоненциальной установке. [6] : 190 Ферми пишет, что «результаты этого эксперимента были [sic] несколько обескураживающими». [7] предположительно из-за поглощения нейтронов какой-то неизвестной примесью. [8] : 40 Итак, в декабре 1940 года Ферми и Сцилард встретились с Х.Г. Макферсоном и В.К. Хамистером в National Carbon, чтобы обсудить возможное существование примесей в графите, не описывая конкретно причины своего визита. [9] : 143 Предварительно (сентябрь 1939 г.) прочитав статью [10] Р.Б. Робертса и Дж.Б.Х. Купера (в которых описывалась необходимость модератора в цепной реакции), Макферсон смог определить цель визита. [11] Благодаря своему опыту работы со спектрами углеродных дуг он понял, что даже высококачественный графит содержит незначительные количества примесей бора , которые могут сделать его потенциально непригодным для использования в качестве замедлителя нейтронов в урановом реакторе. [11] подтверждая подозрения Сциларда. [5]
В результате этой встречи в течение следующих двух лет Макферсон (совместно с Л. М. Карри и В. К. Хамистером) разработал методы термической очистки для производства графита с низким содержанием бора. [11] [12] в результате появился продукт «AGOT Graphite» компании National Carbon. По словам WP Etherly, это был «первый настоящий графит ядерного качества». [13] К ноябрю 1942 года компания National Carbon поставила 250 тонн графита AGOT в Чикагский университет. [6] : 200 где он был использован при строительстве Чикагской реактора Ферми-1 , первого ядерного реактора, способного генерировать устойчивую цепную реакцию. Графит AGOT также использовался для строительства графитового реактора X-10 в Ок-Ридже, штат Теннесси, и реакторов на Хэнфордской площадке в Вашингтоне, которые производили плутоний во время и после Второй мировой войны. [11] [13] Этот процесс и его последующие усовершенствования стали стандартными методами производства ядерного графита. [14]
Эта важная информация о примесях бора не была известна немецким ученым, которые пытались создать цепную реакцию в уране во время Второй мировой войны. Сечение поглощения нейтронов в графите исследовали в Германии Вальтер Боте , П. Йенсен и Вернер Гейзенберг , которые обнаружили, что оно слишком велико, тем самым исключив графит как возможный замедлитель. [5] [15] [16] Следовательно, немецкие усилия по созданию цепной реакции включали попытки использовать тяжелую воду , дорогую и дефицитную альтернативу. Еще в 1947 году Гейзенберг еще не понимал, что единственной проблемой графита являются примеси бора. [15]
назначил Макферсона В 1956 году директор ORNL Элвин Вайнберг руководителем эксперимента с реактором на расплавленной соли . [4] : 125 [17] : 90 [18] : 109 революционная, безопасная, эффективная и относительно недорогая конструкция реактора, теперь называемая ториевым топливным циклом . В течение двух лет химические испытания расплавленных материалов, исследования стоимости, общий дизайн и расчеты были завершены и были изложены в ежеквартальном отчете Макферсона о ходе работы MSRE. [19] Вычисления были выполнены [19] на ORACLE (компьютере) , клоне фон Неймана , машины IAS которая была построена в ORNL под руководством Олстона Скотта Хаусхолдера . [17] : 70 [18] : 86 [20] MSRE финансировался Комиссией по атомной энергии в 1959 году и был завершен в 1965 году. Он работал непрерывно, пока не был остановлен в 1969 году, но доказал жизнеспособность конструкции. [4] : 126 [21] [22] Вайнберг называет этот проект «возможно, самым гениальным и смелым инженерным экспериментом, когда-либо проводившимся в ORNL». [11] (В 1972 году правительство США отказалось финансировать предложенный последующий реактор-размножитель на расплавленной соли в ORNL, уволило Элвина Вайнберга и перенаправило свою поддержку на проектирование и строительство быстрых реакторов-размножителей на жидком металле, таких как реактор-размножитель на реке Клинч . [4] : 200 [22] )
В 1958 году, одновременно с публикацией первого учебника по ядерным реакторам, [23] Макферсон (вместе с Джеймсом Лейном и Фрэнком Масланом) отредактировал и опубликовал свой инженерный трактат по реакторам на жидком топливе. [24]
Археология майя
[ редактировать ]После выхода на пенсию Макферсон проявил интерес к культуре и писаниям майя, особенно к тем, которые имели отношение к Дрезденскому кодексу . Эта древняя рукопись майя содержит таблицу дат, обычно называемую «Таблица предупреждений о затмениях», интервалы между которыми примерно соответствуют интервалам между солнечными затмениями, происходящими во всем мире. Сотни статей были написаны в попытках понять эту таблицу (см. [25] [26] ). Макферсон изучал загадочную проблему: как древней цивилизации удалось создать такую таблицу, когда у нее не было астрономических моделей, необходимых для предсказания затмений по всему миру. [27] [28] и когда майя могли видеть лишь несколько солнечных затмений за весь период их цивилизации. [29] [30] Некоторые эксперты считают это «самым интересным из последних исследований таблицы затмений». [25] : 275 Макферсон описал [31] простая процедура, с помощью которой такая таблица могла быть составлена астрономами майя в процессе определения «лунного сезона».
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Вайнберг, Элвин М. (1994). Первая ядерная эра . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американский институт физики. Рисунок 11. ISBN 978-1563963582 .
- ^ Макферсон, Х.Г. (1941), «Углеродная дуга как стандарт радиации», Температура, ее измерение и контроль в науке и промышленности , Скрэнтон, Пенсильвания: Reinhold Publishers, стр. 1141–1149.
- ^ Элисон Перрусо, изд. (1980), «Кто есть кто в Америке» , том. 2, Маркиз Кто есть Кто, с. 2112
- ^ Перейти обратно: а б с д Вайнберг, Элвин М. (1994). Первая ядерная эра . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американский институт физики. ISBN 978-1563963582 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бете, Ганс (2000), «Немецкий урановый проект», Physics Today , 53 (7), Американский институт физики: 34–36, Бибкод : 2000PhT....53g..34B , doi : 10.1063/1.1292473
- ^ Перейти обратно: а б Сальветти, Карло (2001). «Груда Ферми» . В К. Бернардини и Л. Бонолисе (ред.). Энрико Ферми: Его работа и наследие . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer Verlag. стр. 177–203 . ISBN 3540221417 .
- ^ Ферми, Энрико (1946), «Разработка первой цепной реагирующей сваи», Труды Американского философского общества , 90 (1): 2024
- ^ Ферми, Энрико (1965). Сборник статей . Том. 2. Издательство Чикагского университета.
- ^ Сцилард, Гертруда; Уэрт, Спенсер (1978). Лео Сцилард: Его версия фактов . Том. II. МТИ Пресс. ISBN 0262191687 .
- ^ Робертс, РБ; Купер, Дж.Б.Х. (1939), «Уран и атомная энергия», Журнал прикладной физики , 10 (9): 612–614, Бибкод : 1939JAP....10..612R , doi : 10.1063/1.1707351
- ^ Перейти обратно: а б с д и Вайнберг, Элвин (1994), «Герберт Г. Макферсон» , «Memorial Tributes» , том. 7, Национальная инженерная академия, стр. 143–147, doi : 10.17226/4779 , ISBN. 978-0-309-05146-0
- ^ Карри, LM; Хамистер, ВК; Макферсон, Х.Г. (1955). Производство и свойства графита для реакторов . Национальная углеродная компания.
- ^ Перейти обратно: а б Эзерли, WP (1981), «Ядерный графит - первые годы», Journal of Nuclear Materials , 100 (1–3): 55–63, Бибкод : 1981JNuM..100...55E , doi : 10.1016/0022-3115 (81)90519-5
- ^ Р.Э. Соловей, изд. (1962). Ядерный графит . Отдел технической информации Комиссии по атомной энергии США. Нью-Йорк: Академическая пресса.
- ^ Перейти обратно: а б Гейзенберг, Вернер (16 августа 1947 г.), «Исследования в Германии по техническому применению атомной энергии», Nature , 160 (4059): 211–215, Бибкод : 1947Natur.160..211H , doi : 10.1038/160211a0 , PMID 20256200 , S2CID 4077785
- ^ Хентшель, Клаус (ред.); Хентшель, Энн М. (переводчик) (1996), «Документ 115», Физика и национал-социализм: антология первоисточников (английский перевод Гейзенберга, 1947), Birkhäuser, стр. 361–379, ISBN 978-3-0348-0202-4
{{citation}}:|first1=имеет общее имя ( справка ) - ^ Перейти обратно: а б Джонсон, Лиланд; Шаффер, Дэниел (1994). Окриджская национальная лаборатория, первые пятьдесят лет . Ноксвилл, штат Теннесси: Издательство Университета Теннесси.
- ^ Перейти обратно: а б «Олимпийские подвиги» , Обзор ONRL , 25 (3, 4), Министерство энергетики США, Martin Marietta Energy Systems, 1992 г., заархивировано из оригинала 09 января 2014 г. , получено 21 марта 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Ежеквартальный отчет о ходе реализации программы реактора на расплавленной соли за период, закончившийся 31 января 1958 г. (PDF) , том. ORNL-2474, Национальная лаборатория Ок-Ридж
- ^ Рейли, Эдвин (2003). Вехи в области компьютерных наук и информационных технологий . Гринвуд. п. 193 . ISBN 978-1573565219 .
- ^ П. Н. Хаубенрайх и Дж. Р. Энгель (1970). «Опыт эксперимента с реактором на расплавленной соли» (PDF, перепечатка) . Ядерные приложения и технологии . 8 (2): 118–136. дои : 10.13182/NT8-2-118 .
- ^ Перейти обратно: а б Макферсон, Х.Г. (1985), «Приключение с расплавленной солью» (PDF) , Nuclear Science and Engineering , 90 : 374–380, doi : 10.13182/NSE90-374
- ^ Вайнберг, Элвин; Вигнер, Юджин (1958). Физическая теория нейтронных цепных реакций . Издательство Чикагского университета. ISBN 0226885178 .
- ^ Лейн, Джеймс А.; Макферсон, ХГ; Маслан, Франк (1958). Жидкотопливные реакторы . Ридинг, Массачусетс: Addison-Wesley Publishing Co.
- ^ Перейти обратно: а б Брикер, Харви; Брикер, Виктория (2011). Астрономия в Кодексах майя . Филадельфия, Пенсильвания: Американское философское общество. ISBN 9780871692658 .
- ^ Келли, Дэвид; Милон, Юджин (2011). Исследование древнего неба . Нью-Йорк: Springer Verlag. ISBN 9781441976239 .
- ^ Лаунсбери, Флойд Г. (1978), «Нумерация, вычисления и календарная астрономия майя», в Чарльзе Гилиспи (ред.), Словарь научной биографии , том. 15, Приложение I, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера, стр. 759–818.
- ^ Лаунсбери, Флойд Г. (1982), «Астрономические знания и их использование в Бонампаке, Мексика», в Энтони Авени (редактор), Археоастрономия в Новом Свете , Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, стр. 143–168, ISBN 9780521247313
- ^ Авени, Энтони Ф. (1983), «комментарий [к классическому предсказанию солнечных затмений майя, сделанному Х.М. Брикером и В.Р. Брикером]», Current Anthropology , 24 : 18–19, doi : 10.1086/202931 , S2CID 163330918
- ^ Мальмстрём, Винсент Х. (2008), За пределами «Дрезденского кодекса»: новый взгляд на эволюцию предсказания затмений майя (PDF) , Дартмутский колледж
- ^ Макферсон, Х.Г. (1987), «Лунный сезон майя», Antiquity , 61 (233): 440, doi : 10.1017/S0003598X00072999 , S2CID 164115214
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Технические отчеты библиотеки ORNL. Архивировано 19 марта 2015 г. на Wayback Machine.
- MoltenSalt.org
- Калькулятор затмений НАСА
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
