Эрнест Титтертон

Сэр Эрнест Титтертон КМГ ФРС ФАУ
Рожденный	Эрнест Уильям Титтертон ( 1916-03-04 ) 4 марта 1916 г. Тамворт, Стаффордшир , Англия
Умер	8 февраля 1990 г. ) ( 1990-02-08 ) ( 73 года Канберра , столичная территория Австралии , Австралия
Национальность	Британский
Альма-матер	Университет Бирмингема
Научная карьера
Поля	Ядерная физика
Учреждения	Университет Бирмингема Манхэттенский проект Научно-исследовательский институт атомной энергии Австралийский национальный университет
Докторантура	Марк Олифант

Сэр Эрнест Уильям Титтертон CMG FRS FAA (4 марта 1916 — 8 февраля 1990) — британский физик-ядерщик .

Выпускник Бирмингемского университета , Титтертон работал на исследовательской должности под руководством Марка Олифанта , который нанял его для работы над радаром для Британского Адмиралтейства во время первой части Второй мировой войны . В 1943 году он присоединился к Манхэттенского проекта , Лос-Аламосской лаборатории где участвовал в разработке первых атомных бомб . В конце концов он стал одним из руководителей группы лаборатории. Он участвовал в ядерных испытаниях операции «Перекресток» на атолле Бикини в 1946 году, где выполнил обратный отсчет для обоих испытаний. С принятием Закона об атомной энергии 1946 года , известного как Закон Мак-Магона, все британские государственные служащие были вынуждены уйти. Он был последним членом британской миссии , сделавшим это в апреле 1947 года.

Вернувшись в Англию, Титтертон присоединился к Исследовательскому институту атомной энергии в Харвелле, Оксфордшир , возглавив группу, ответственную за исследования с использованием ядерных эмульсий и камер Вильсона . Он исследовал тройное деление — сравнительно редкий тип ядерного деления, при котором ядро ​​распадается на три части вместо двух, а также фоторасщепление легких ядер под действием гамма-лучей . Он также был консультантом Исследовательского центра по атомному оружию (AWRE) в Олдермастоне, который спроектировал и разработал первое в Великобритании ядерное оружие.

В августе 1950 года Титтертон принял предложение Олифанта стать заведующим кафедрой ядерной физики в Австралийском национальном университете (ANU) в Канберре . В течение следующих тридцати лет Титтертон занимал высокие посты в различных комитетах, институтах и ​​советах Австралии, связанных с наукой, обороной и ядерной тематикой. Он помог создать физический факультет АНУ за счет приобретения ускорителей. Будучи членом Комитета по безопасности испытаний атомного оружия (AWTSC), Титтертон был свидетелем многих британских ядерных испытаний в Маралинге . Его репутация была запятнана Королевской комиссией Макклелланда в 1984 и 1985 годах, которая обвинила его в лояльности Великобритании, а не Австралии. Он был активным общественным сторонником ядерной энергетики в Австралии , утверждая, что «ядерная энергия - это самый дешевый, самый чистый и безопасный метод производства энергии, когда-либо изобретенный человеком».

Ранняя жизнь

Эрнест Уильям Титтертон родился 4 марта 1916 года в Кеттлбруке, Тамворт, Стаффордшир , Англия. сын Уильяма Альфреда и его жены Элизабет, урожденной Смит . У него был младший брат Морис. У него был музыкальный талант, он пел с хором церкви Святой Эдиты в Тамворте .

Начальное образование Титтертона началось по соседству с семейным домом в Кеттлбруке, в однокомнатной школе для младенцев, начиная с четырехлетнего возраста. Через два года он перешел в школу только для мальчиков в Гласкоте, Тамворт. В этой муниципальной школе в шахтерском городке были базовые научные возможности (редкость для того времени), и именно там впервые зародился его интерес к науке. В десять лет Титтертон выиграл стипендию для обучения в гимназии королевы Елизаветы в Тамворте, где он стабильно хорошо учился. Он также преуспел в спорте, играл в крикет и хоккей за первые команды школы, а также научился играть на фортепиано и органе . Он получил школьный аттестат с семью кредитами, когда ему было четырнадцать, и поступил в шестой класс , который в то время был предназначен для одаренных учеников, которые, как предполагалось, продолжали учиться на уровне высшего образования. Он изучал математику, химию и физику. Его учитель физики Уильям Саммерхейс развил интерес Титтертона к науке. Саммерхейс считал, что его ученики должны научиться проводить исследования, и поручил Титтертону и еще одному мальчику измерить суточное изменение магнитного поля Земли . Их результаты были опубликованы в школьном журнале.

Саммерхейс надеялся, что Титтертон сможет поступить в Кембриджский университет , но бумажная фабрика, на которой работал его отец, закрылась из-за Великой депрессии , в результате чего его отец на какое-то время остался безработным и не мог себе этого позволить. Вместо этого в 1934 году Титтертон был принят в Бирмингемский университет на стипендию преподавателя, которая покрывала его плату за обучение, питание и проживание в Канцлерс-холле, общежитии для студентов мужского пола. Благодаря его достижениям в средней школе Эрнесту разрешили начать обучение в высшем учебном заведении со второго курса, и даже тогда, как говорили, ему было легко. В 1936 году он получил степень бакалавра наук с отличием по чистой и прикладной математике и, конечно, физике. Вскоре последовал год с отличием, и Титтертон стал лидером года по физике. Он продолжал интересоваться музыкой, играя на фортепиано на светских мероприятиях. Он также играл в хоккей за университетскую команду First XI с 1934 по 1936 год.

В 1937 году Эрнест получил университетскую стипендию в размере 92 фунтов стерлингов и работал на исследовательской должности под руководством Марка Олифанта , заведующего кафедрой физики. Стипендии было недостаточно для покрытия его расходов на жизнь, поэтому он жил дома и добирался до работы на автобусе и поезде. Проект, которым он поделился с другим студентом, заключался в том, чтобы определить, альфа-частиц ли слабая активность самария связана с электронными или гамма- компонентами космических лучей . Работу пришлось проводить в угольной шахте, на глубине 5000 футов (1500 м) от поверхности. По завершении этих экспериментов Титтертону в 1938 году была присвоена степень магистра наук. В качестве требования для получения стипендии Эрнест должен был в течение года стать учителем. Это было встречено вяло, но он окончил школу с дипломом в области образования и даже был награжден премией Элизабет Кэдбери за достижение высших оценок в классе. В рамках своего обучения он преподавал в школе короля Эдуарда в Бирмингеме . Чтобы прокормить себя, он также преподавал три вечера в неделю в Центральный технический колледж Бирмингема . Имея диплом на руках, он стал учителем в Bridgnorth Endowed School , с совместным обучением средней школе и шестом классе, расположенной в рыночном городке Бриджнорт в сельском графстве Шропшир .

После звонка Олифанта, который хотел разработать генератор излучения с длиной волны 10 см, Титтертон работал научным сотрудником Британского Адмиралтейства в начале Второй мировой войны , работая над радиолокационными системами в Университете Бирмингема. В 1941 году ему была присвоена степень доктора физики. Хотя работа была засекречена, ему разрешили представить ее. Его экзаменаторами были физики-ядерщики Джон Кокрофт и Филип Ди , оба в то время занимались работами над радаром. Он также провел некоторые исследования с Отто Фришем . Они отметили самопроизвольное деление урана . , но не смогли опубликовать эту информацию из-за ограничений безопасности военного времени Таким образом, заслуга открытия принадлежит Георгию Флёрову и Константину Петржаку , которые открыли его независимо в 1940 году. Во время учебы в Бирмингемском университете Титтертон познакомился с Пегги Эйлин Джонсон, лаборанткой, которая помогла ему построить прототип генератора искрового разрядника . Они поженились 19 сентября 1942 года в церкви Святого Иоанна Крестителя в Хэгли, Вустершир .

исследования

Значок Эрнеста Титтертона в Лос-Аламосе

Значок Пегги Титтертон в Лос-Аламосе

В 1943 году ​​британская миссия в США была отправлена для оказания помощи американскому Манхэттенскому проекту в разработке атомных бомб . Первыми в лабораторию Лос-Аламоса 13 декабря 1943 года прибыли Фриш и Титтертон. Сначала они делили офис, но вскоре начали работать над разными проектами. Титтертон работал в сотрудничестве с американским физиком Бойсом МакДэниелом в Роберта Р. Уилсона . группе P-1 (Циклотрон) Вместе они искали задержки между делением ядра и испусканием мгновенных нейтронов . Значительная задержка может сделать цепную ядерную реакцию непрактичной. Они подсчитали, что большинство из них излучалось менее чем за 1 наносекунду ; последующие эксперименты показали, что деление тоже заняло менее наносекунды.

Затем Титтертон занялся разработкой схем синхронизации, используемых для отслеживания прогресса взрыва . Вместе с Фришем, Дэролом Фроманом , Рудольфом Пайерлсом , Филипом Муном и Элвином Грейвсом он разработал «метод булавки». Штыри были помещены рядом с местом взрыва и подключены к схемам, подключенным к осциллографу . Это дало точное время взрыва, по которому можно было оценить его симметрию. Это оказалось наиболее полезным из нескольких методов определения времени взрыва. Когда в августе 1944 года директор Роберт Оппенгеймер реорганизовал Лос-Аламосскую лабораторию, чтобы сосредоточиться на имплозии, Титтертон присоединился к Кеннета Грейзена секции X-1A Норриса Брэдбери . в группе X-1 (Имплозия) Группа изучила время детонации примакорда с помощью рентгеновских лучей. Титтертон разработал схему для измерения распространения детонации, используя вариант метода иглы. Он разработал устройство под названием «информатор», которое измеряло разброс времени между детонациями (и все детонаторы ). действительно ли сработали В июле 1945 года он был старшим членом группы синхронизации на ядерных испытаниях Тринити , в результате которых был запущен первый ядерный заряд в Аламогордо, штат Нью-Мексико . Его электронные таймеры отслеживали ход взрыва. В феврале 1946 года он стал руководителем группы П-1 (электроника). Он участвовал в ядерных испытаниях операции «Перекресток» на атолле Бикини и выполнял обратный отсчет для обоих испытаний.

Хотя большинство американцев считали Лос-Аламос отдаленным и изолированным местом, он выглядел совсем иначе, чем те, кто привык к нехватке и опасностям Британии военного времени. Пегги, работавшая в Лос-Аламосе лаборантом, приятно удивил и впечатлил бригадного генерала Лесли Гроувза, поздравив его с питанием и размещением. Титтертон играл на рояле на танцах и концертах в Fuller Lodge , часто в сопровождении Ричарда Фейнмана на барабанах. С принятием Закона об атомной энергии 1946 года , известного как Закон Мак-Магона, все британские государственные служащие были вынуждены уйти. К концу 1946 года все ушли, за исключением Титтертона, которому было предоставлено особое разрешение, и он оставался там до 12 апреля 1947 года. Британская миссия в Манхэттенском проекте закончилась с его отъездом.

Вернувшись в Англию, Титтертон поступил на работу в Исследовательский институт атомной энергии в Харвелле, Оксфордшир . Он возглавлял группу, входившую в Герберта Скиннера отдел общей физики и отвечавшую за исследования ядерных эмульсий и камер Вильсона . Используя фотографические методы, он исследовал тройное деление — сравнительно редкий тип ядерного деления, при котором ядро ​​распадается на три части вместо двух. Это происходит только примерно в одном из 500 событий деления, поэтому наблюдать было нелегко. Он исследовал треки в камере Вильсона более миллиона событий и обнаружил около тысячи треков тройных альфа-частиц с энергией от 15 МэВ до 30 МэВ, испускаемых под углом 90 ° к двум тяжелым фрагментам. Он также исследовал фоторасщепление легких ядер гамма-лучами. К сожалению, синхротрон в Харвелле оказался недостаточно мощным для создания пионов , как он надеялся, поэтому он исследовал «звезды» (многочастичный распад) в ядерных эмульсиях. Всего в период с 1949 по 1952 год он опубликовал 28 статей. Он также был консультантом Исследовательский центр атомного оружия (AWRE) в Олдермастоне , который спроектировал и разработал первое в Великобритании ядерное оружие.

Австралия

университет

В августе 1950 года Титтертон принял предложение Олифанта, ныне директора Исследовательской школы физических наук и техники Австралийского национального университета (ANU) в Канберре , о создании кафедры ядерной физики. Он прибыл в Австралию на лайнере SS Orcades в мае 1951 года. Тем не менее, его международные интересы продолжались, и в 1952 году он был избран членом Королевского общества и Американского физического общества . В 1954 году ему была оказана аналогичная честь как одному из первых членов Австралийской академии наук . В течение следующих тридцати лет Титтертон занимал должности в различных комитетах, институтах и ​​советах, связанных с наукой, обороной и ядерной деятельностью, включая Австралийский комитет по безопасности испытаний атомного оружия с 1954 по 1956 год, Научно-консультативный комитет Австралийской комиссии по атомной энергии с 1955 по 1955 год. 1964 г., Совет Института оборонной науки, Департамент снабжения с 1957 по 1972 г., Австралийский комитет по безопасности испытаний атомного оружия с 1957 по 1973 г., Национальный консультативный комитет по радиации с 1957 по 1973 г., Комитет федерального правительства по политике оборонных исследований и разработок с 1964 г. с 1958 по 1973 год, Совет Австралийского института ядерной науки и техники с 1960 по 1984 год, Совет Австралийской академии наук с 1964 по 1966 год и Консультативный комитет Центр стратегических и оборонных исследований с 1967 по 1981 год.

Ван де Граафа на 2 МэВ 1960-х годов Винтажный линейный ускоритель в Австралийском национальном университете.

В это время Титтертон продолжал заниматься своими академическими интересами в АНУ. на 1,2 МэВ, У него был установлен ускоритель Кокрофта-Уолтона чтобы он мог продолжить работу с ядерными эмульсиями. Во время учебного отпуска в 1954 году он посетил Уильяма Пенни , коллегу по Лос-Аламосской лаборатории, который стал директором AWRE в Олдермастоне. Во время путешествий в Англию и обратно на кораблях «Оркады» и « Отранто» он написал книгу «Лицом к атомному будущему» (1956), в которой исследовал социальные, этические и политические проблемы, связанные с ядерной энергетикой и ядерным оружием. Он был активным общественным сторонником ядерной энергетики в Австралии . написание писем и статей в Canberra Times . В 1979 году он написал, что «ядерная энергия — это самый дешевый, чистый и безопасный метод производства энергии, когда-либо изобретенный человеком». аргумент, который он повторил во второй книге с Фрэнком Роботэмом под названием « Уран, источник энергии будущего?» , в котором он изложил аргументы в пользу ядерной энергетики.

Титтертон был деканом Исследовательской школы физических наук с 1966 по 1968 год и директором Исследовательской школы физических наук с 1969 по 1973 год. Он также был членом совета Университета Маккуори с 1978 по 1984 год. Его целью было превратить физический факультет АНУ в учреждение мирового уровня. Когда он услышал, что электронный синхротрон на 33 МэВ в Научно-исследовательском институте телекоммуникаций в Малверне, Вустершир , должен быть закрыт, он написал Кокрофту, ныне директору AERE, и спросил, может ли он получить его для ANU. Кокрофт согласился при условии, что ANU оплатит его демонтаж и отправку в Австралию. Титтертон организовал это. Электронный синхротрон был установлен в подвале здания Олифант. где это стало известно как «эрекция Эрни».

Третий ускоритель, ускоритель Кокрофта-Уолтона на 600 кэВ, был приобретен в 1954 году. Вместе с Тони Бринкли, исследователем, которого он нанял в Англии, он изучал фотоядерные реакции с помощью ускорителей Кокрофта-Уолтона и тормозное излучение, возникающее при замедлении заряженная частица, с электронным синхротроном. Они первыми наблюдали тройное деление в Калифорнии-252 . мощностью 5 МВ Тандемный электростатический ядерный (EN) ускоритель начал работу в 1961 году. В том же году электронный синхротрон прекратил работу и был передан Университету Западной Австралии . В 1969 году он получил 2,2 миллиона долларов на новые ускорители, на которые он купил циклотрон отрицательных ионов на 26 МэВ для ввода в тандем EN, который начал работу в 1972 году, и тандемный ускоритель 14UD, который начал работу в 1974 году. Он оказался вовлеченным в ряд жестоких бюрократических баталий. Когда в 1969 году австралийское и британское правительства совместно согласились построить англо-австралийский телескоп , возник спор о том, должен ли он контролироваться ANU или его собственным руководством. Титтертон поддержал последний подход, который в конечном итоге возобладал. Но он проиграл битву за то, чтобы помешать кафедре геофизики и геохимии стать новой исследовательской школой наук о Земле.

В 1973 году Титтертон ушел с поста директора Исследовательской школы физических наук и стал обычным профессором. Он вновь выступил инициатором предложения по модернизации оборудования отдела, на этот раз за счет использования тандема в качестве инжектора сверхпроводящего линейного ускорителя. Не имея возможности обеспечить финансирование в Австралии, ему удалось убедить Британский совет научных исследований передать в дар АНУ необходимое оборудование из закрывавшихся учреждений в Англии. Он был установлен и введен в эксплуатацию после его смерти. он был назначен кавалером ордена Святых Михаила и Святого Георгия . 1 января 1957 года получил звание рыцаря-холостяка . и 1 января 1970 года

испытания

Бывший британский ядерный полигон в Маралинга, Южная Австралия.

16 сентября 1950 года премьер-министр Великобритании рассказал Клемент Эттли своему австралийскому коллеге Роберту Мензису о перспективе проведения британских испытаний ядерного оружия в Австралии. Мензис был согласен. В апреле 1952 года британское правительство спросило, может ли Титтертон помочь в предстоящих испытаниях на островах Монтебелло в Западной Австралии, получивших теперь кодовое название «Операция «Ураган» , поскольку он был одним из немногих людей за пределами Соединенных Штатов, имевших опыт планирования и проведения операций. ядерные испытания. По совету Олифанта вице-канцлер сэр Дуглас Копленд согласился освободить Титтертона. Еще два ядерных испытания были проведены в 1953 году на полигоне Эму, Южная Австралия , в рамках операции «Тотем» . Титтертон и другие ученые из АНУ провели измерения нейтронного потока с помощью фотоэмульсий и нейронно-пороговых детекторов. В июле 1955 года, в ответ на растущую обеспокоенность по поводу опасности для здоровья, связанной с британскими ядерными испытаниями, правительство создало Комитет по безопасности испытаний атомного оружия (AWTSC), наделенный правом вето на испытания, которые, по его мнению, представляли опасность для людей, флоры и фауны. Титтертон был одним из ее членов вместе с Лесли Х. Мартин , У.С. Бутемент , К.Э. Эдди, Филип Бакстер и Л.Дж. Дуайер. В этом качестве Титтертон был свидетелем британских ядерных испытаний в Маралинга , начиная с операции «Мозаика» в мае и июне 1956 года.

Титтертон подвергся допросу со стороны Королевской комиссии Макклелланда , которая в период с августа 1984 года по сентябрь 1985 года проводила слушания по расследованию проведения британских ядерных испытаний в Австралии. Он неоднократно конфликтовал с ее председателем Джимом Макклелландом . который обвинил Титтертона в том, что он «британский завод». Его заключительный отчет был резким:

(47) AWTSC не смог выполнить многие из своих задач должным образом. Иногда это было обманом и позволяло вести небезопасную стрельбу. Он отклонился от своего устава, приняв на себя обязанности, которые по праву принадлежали правительству Австралии.

(48) Титтертон играл как политическую, так и безопасную роль в программе тестирования, особенно в небольших испытаниях. Он был готов скрыть информацию от правительства Австралии и своих коллег-членов Комитета, если считал, что это будет отвечать интересам правительства Соединенного Королевства и программы испытаний.

(49) Тот факт, что AWTSC не вел переговоры с Великобританией открыто и независимо в отношении мелких судебных процессов, был результатом особых отношений, которые позволили Титтертону вести переговоры с AWRE в личной и неформальной манере. Он был от начала и до конца «их человеком», и опасения, которые в конечном итоге были высказаны в отношении предложений Vixen B и вынудили ввести более формальные процедуры для одобрения небольших исследований, были прямым результатом предполагаемых недостатков в методах проведения что он выполнил свои задачи.

Джек Уотерфорд из Canberra Times отметил в некрологе Титтертона, что «общее обвинение в услужливости лучше адресовано Мензису, чем Титтертону». Т. Р. Офель, историк физического факультета АНУ, высказал мнение, что «редко бывает более очевидным, что прошлое является подходящей территорией мысленной истории. Взгляд в прошлое, обусловленный политическими и научными изменениями, произошедшими за 30-летний период, не может и не следует использовать для осуждения прошлого».

Выход на пенсию

Титтертон официально вышел на пенсию в 1981 году, но сохранил должность приглашенного научного сотрудника на кафедре ядерной физики АНУ. В 1982 году он перенес инсульт , но выздоровел. Он развелся в 1986 году и серьезно пострадал в автокатастрофе в сентябре 1987 года, в результате чего он стал парализованным . Он считал себя «на свалке жизни» и утверждал, что «если бы эвтаназия была законна, я бы сделал выбор в пользу нее завтра». Тем не менее, он умер от тромбоэмболии легочной артерии 8 февраля 1990 года. Его останки были кремированы, а прах развеян по Белым скалам Дувра . У него остались бывшая жена и трое детей. Его работы хранятся в Австралийском центре научно-технического наследия при Мельбурнском университете .

Ссылки

• Фриш, Отто Роберт (1979). То немногое, что я помню . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-28010-5 . OCLC   4114334 .
• Хокинс, Дэвид (1961). История округа Манхэттен, Проект Y, Проект Лос-Аламос – Том I: Начало до августа 1945 года . Лос-Анджелес: Издательство Томаш. ISBN  978-0-938228-08-0 . ЛАМС-2532 . Проверено 20 февраля 2014 г.
• Ходдесон, Лилиан ; Хенриксен, Пол В.; Мид, Роджер А.; Вестфолл, Кэтрин Л. (1993). Критическая ассамблея: техническая история Лос-Аламоса в годы Оппенгеймера, 1943–1945 . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-44132-3 . OCLC   26764320 .
• Ханнер, Джон (2004). Изобретая Лос-Аламос: рост атомного сообщества . Норман: Университет Оклахомы Пресс. ISBN  978-0-8061-3891-6 . ОСЛК   154690200 .
• Мартин, Брайан (1980). Ядерные рыцари . Диксон, АКТ: Движение Руперта за общественные интересы. ISBN  0-9595025-0-5 . OCLC   10271379 . Проверено 8 июля 2017 г.
• Макклелланд-младший ; Фитч, Дж.; Йонас, WJA (1985). Отчет Королевской комиссии по британским ядерным испытаниям в Австралии – выводы и рекомендации m (PDF) . Канберра: Издательская служба правительства Австралии. ISBN  0-644-04437-3 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 января 2017 года . Проверено 23 октября 2016 г.
• Сас, Ференц Мортон (1992). Британские ученые и Манхэттенский проект: годы Лос-Аламоса . Нью-Йорк: Пресса Святого Мартина. ISBN  978-0-312-06167-8 . ОСЛК   23901666 .
• Труслоу, Эдит К.; Смит, Ральф Карлайл (1961). История округа Манхэттен, Проект Y, Проект Лос-Аламос - Том II: август 1945 г. - декабрь 1946 г. Лос-Анджелес: Издательство Томаш. ISBN  978-0-938228-08-0 . ЛАМС-2532 . Проверено 20 февраля 2014 г.