Джон Наколлс
Джон Хопкин Наколлс | |
|---|---|
| Рожденный | 17 ноября 1930 г. |
| Национальность | Американский |
| Образование | Уитон-колледж (бакалавр) Колумбийский университет (MS) |
| Награды | |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика плазмы |
| Учреждения | Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса |
Джон Хопкин Наколлс (родился 17 ноября 1930 г.) — американский физик , всю свою карьеру проработавший в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса . Он наиболее известен разработкой термоядерного синтеза с инерционным удержанием является основной отраслью исследований в области термоядерной энергии , который по сей день . Он также был директором лаборатории с 1988 по 1994 год, когда ушел в отставку и стал заместителем директора по особым поручениям. Он был награжден премией Эрнеста Орландо Лоуренса в 1969 году, премией Джеймса Клерка Максвелла в области физики плазмы в 1981 году и премией Эдварда Теллера в 1991 году. [1]
Карьера [ править ]
Наколлс родился 17 ноября 1930 года в Чикаго, штат Иллинойс . Он получил степень бакалавра в Уитон-колледже в 1953 году и степень магистра в Колумбийском университете в 1955 году. Наколлс присоединился к тогдашней Радиационной лаборатории Лоуренса сразу после ее окончания в 1955 году, всего через три года после создания лаборатории. Первоначально он работал в «Отделе А», отвечавшем за разработку ядерного оружия . [2] [3] Он присоединился к проекту «Плаушер» в 1957 году после посещения встречи по этой теме, организованной Эдвардом Теллером . [4]
Типичная водородная бомба состоит из двух частей : атомной бомбы на основе плутония, известной как основная , и цилиндрической конструкции термоядерного топлива, известной как вторичная . Первичная обмотка испускает значительное количество рентгеновских лучей, которые задерживаются внутри корпуса бомбы, нагревают и сжимают вторичную обмотку, пока она не подвергается термоядерному синтезу. В качестве устройства деления первичная часть выбрасывает значительное количество радиоактивного материала, тогда как вторичная высвобождает в основном нейтроны , которые задерживаются землей. Наколлс начал работу над конструкциями оружия, которые минимизировали бы количество деления и максимизировали бы термоядерный синтез, чтобы уменьшить радиоактивные побочные продукты мирных взрывов. Именно эта работа принесла ему премию Лоуренса. [5]
Среди многих концепций Плаушера был предшественник проекта PACER 1957 года , который предназначался для производства электроэнергии за счет взрывов ядерного оружия в пещерах. Наколлс был поражен огромными размерами пещер, необходимых для сдерживания взрывов, и скоплением расщепляющегося материала из взорвавшихся первичных элементов, что могло сделать их очень радиоактивными. Он начал задаваться вопросом, можно ли решить эти проблемы за счет уменьшения количества взрывов. Вторичный элемент использует нейтроны для проведения цепной реакции, которая превращает дейтерид лития (LiD) в дейтерий и тритий , которые затем подвергаются термоядерному синтезу. В результате термоядерного синтеза высвобождаются нейтроны, которые продолжают реакцию, но для того, чтобы реакция пошла, необходим какой-то внешний источник. Однако если топливо LiD заменить «сырыми» дейтерием и тритием, первоначальный источник нейтронов не понадобится. В этом случае нижнего предела размера вторичного компонента не существует. [6]
Ограничивающим фактором в этом случае является размер первичной обмотки, который не может быть намного меньше критической массы . Наколлс заметил, что по мере того, как вторичная энергия становилась очень маленькой, порядка миллиграммов, энергия, необходимая для начала реакции, начала падать в диапазон килоджоулей. На тот момент ядерная первичная обмотка не понадобилась бы, существовало множество устройств, которые могли производить такое количество энергии. [7] Демонстрация первого лазера в 1960 году обеспечила правильное сочетание характеристик, которые могли стать потенциальной движущей силой этих реакций. [8] По мере их улучшения в конце 1960-х годов Наколлс предпринял попытку охарактеризовать этот инерционный подход к термоядерному синтезу, большая часть которого была раскрыта в статье 1972 года в журнале Nature . [9] Именно эта работа принесла ему премию Джеймса Клерка Максвелла в 1981 году. [10]
Ливермор начал свою программу лазерного синтеза в 1962-63 годах. [11] и начала значительно расширять свою программу инерционного термоядерного синтеза в начале 1970-х годов, когда стали доступны первые мощные лазеры. В 1975 году Наколлс был назначен заместителем руководителя программы лазерного синтеза, а также руководителем подразделения «X-группы», которая разрабатывала топливные мишени . В 1983 году его повысили до заместителя директора всего физического отделения. В 1988 году его назначили директором всей Ливерморской лаборатории. [2]
В 1991 году Наколлс был награжден премией Эдварда Теллера за вклад в термоядерный синтез с инерционным удержанием. [12]
Спорное руководство [ править ]
Срок пребывания Наколлса на посту директора вызвал споры. Когда его продвигали по службе, ряд коллег предупредили, что он не является лицом, принимающим решения. [13] [3]
В начале своего пребывания в должности Наколлс вместе с Лоуэллом Вудом и Эдвардом Теллером посетил Белый дом , чтобы проинформировать президента Джорджа Буша-старшего о концепции Вуда «Блестящие камешки» для Стратегической оборонной инициативы . Это был разрыв с традицией, согласно которой директора обычно держались в стороне от таких действий, и ряд комментаторов заявили, что это сделало лабораторию «похожей на любого другого оборонного подрядчика». [13] Это привело к «резкому падению морального духа среди ливерморских ученых». [14]
Другие проблемы преследовали лабораторию, когда она перешла от своей роли по производству оружия времен холодной войны к системе поддержки гораздо более широкого спектра потенциально гражданских тем; Министр энергетики Хейзел О'Лири предложила перенести все исследования в области оружия в Национальную лабораторию Лос-Аламоса , против чего Наколлс «яростно выступил». [14] Это привело к все более конфронтационным отношениям в Вашингтоне, кульминацией которых стало его публичное заявление о том, что администрация Клинтона не выполняет свою конституционную обязанность «обеспечивать общую оборону». [15] Проблемы лаборатории усугублялись тем, что в ноябре 1993 года Счетная палата правительства опубликовала отчет, в котором были обнаружены серьезные проблемы с бюджетом и бухгалтерским учетом лаборатории. [15]
В конце 1993 года Калифорнийский университет , управлявший лабораторией, потребовал пересмотра руководства Наколлса. Обзор был «в целом отрицательным». [3] и были частные призывы к его отставке. Сначала он отказался, заявив, что его позиция пользуется поддержкой в Министерстве энергетики и Пентагоне , а затем поставил под сомнение объективность обзора, поскольку его председателем был Ричард Трули , который был уволен после критики со стороны Теллера. [3] Университет созвал встречу на 6 апреля для обсуждения этих вопросов, но 4 апреля Наколлс подал в отставку. [14] [3]
Ссылки [ править ]
Цитаты [ править ]
- ^ «ANS / Почести и награды / Лауреаты / Премия Эдварда Теллера» . www.ans.org . Проверено 29 февраля 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б Наколлс .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это Фраммолино 1994 .
- ^ Наколлс 1998 , с. 1.
- ^ «Премия Эрнеста Орландо Лоуренса: Джон Наколлс, 1969» . Управление науки Министерства энергетики США .
- ^ Наколлс 1998 , с. 1-2.
- ^ Наколлс 1998 , с. 2.
- ^ Наколлс 1998 , с. 4.
- ^ Наколлс, Джон; Вуд, Лоуэлл; Тиссен, Альберт; Циммерман, Джордж (15 сентября 1972 г.). «Лазерное сжатие материи до сверхвысоких плотностей: термоядерные применения». Природа . 239 (5368): 139–142. Бибкод : 1972Natur.239..139N . дои : 10.1038/239139a0 . S2CID 45684425 .
- ^ «Премия Джеймса Клерка Максвелла 1981 года лауреату премии по физике плазмы» . Американское физическое общество .
За вклад в возникновение и развитие термоядерного синтеза с инерционным удержанием.
- ^ Наколлс 1998 , с. Рисунок 4.
- ^ Наколлс, Джон (2005). «Медаль Эдварда Теллера: замечания о вручении» . В Хоре, Генрих; Майли, Джордж Хантер (ред.). Лекции Эдварда Теллера: Лазеры и энергия инерционного синтеза . стр. 85–86. ISBN 9781860947278 .
- ^ Перейти обратно: а б Хеппенхаймер 1989 .
- ^ Перейти обратно: а б с Вейсман 1994 , с. 18.
- ^ Перейти обратно: а б Вейсман 1994 , с. 19.
Библиография [ править ]
- «Джон Хопкин Наколлс» . Американский институт физики .
- Фраммолино, Ральф (5 апреля 1994 г.). «Руководитель лаборатории ядерных исследований подал в отставку под огнем» . Лос-Анджелес Таймс .
- Хеппенхаймер, Томас (7 августа 1989 г.). «Новый директор меняет баланс сил в Ливерморской лаборатории» . Ученый .
- Вейсман, Джонатан (июль – август 1994 г.). «Наколлс рэпнул» . Бюллетень ученых-атомщиков : 18–19.
- Наколлс, Джон (12 июня 1998 г.). Ранние шаги к энергии инерционного термоядерного синтеза (IFE) (PDF) (Технический отчет). Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса. дои : 10.2172/658936 .