Войти
| Элвин Мартин Вайнберг | |
|---|---|
 Элвин Вайнберг, ок. 1960 | |
| Родился | (1915-04-20) 20 апреля 1915. Чикаго, Иллинойс |
| Умер | 18 октября 2006 (2006-10-18) (91 год). Ок-Ридж, Теннесси |
| Гражданство | Американский |
| Альма-матер | Университет Чикаго |
| Известен по | |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Области | Ядерная физика |
| Учреждения | |
| Диссертация | Математические основы теории биофизической периодичности (1939) |
| Научный руководитель | Карл Эккарт |
Элвин Мартин Вайнберг (; 20 апреля 1915 г. - 18 октября 2006 г.) был американским физиком-ядерщиком, который был администратором в Oak Ridge National Лаборатория (ORNL) во время и после Манхэттенского проекта. Он приехал в Ок-Ридж, штат Теннесси, в 1945 году и оставался там до своей смерти в 2006 году. Он был первым, кто использовал термин «фаустовская сделка » для описания ядерной энергии.
Выпускник Чикагского университета, который в 1939 году присвоил ему докторскую степень в области математической биофизики, Вайнберг присоединился к Металлургической лаборатории Манхэттенского проекта. в сентябре 1941 года. В следующем году он стал частью теоретической группы Юджина Вигнера, задачей которой было проектирование ядерных реакторов, которые преобразовывали бы уран в плутоний..
Вайнберг сменил Вигнера на посту директора по исследованиям в ORNL в 1948 году и стал директором лаборатории в 1955 году. Под его руководством он работал над программой Aircraft Nuclear Propulsion и стал пионером многих инновационных реакторов. конструкции, в том числе реакторы с водой под давлением (PWR) и реакторы с кипящей водой (BWR), которые с тех пор стали доминирующими типами реакторов на коммерческих атомных электростанциях и гомогенных реакторах на водной основе. Конструкции реактора.
В 1960 году Вайнберг был назначен в Президентский научно-консультативный комитет в администрации Эйзенхауэра, а позже работал в нем в администрации Кеннеди. После ухода из ORNL в 1973 году он был назначен директором Управления энергетических исследований и разработок в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1974 году. В следующем году он основал и стал первым директором Института энергетического анализа в Oak Ridge Associated. Университеты (ОРАУ).
Элвин Мартин Вайнберг родился 20 апреля 1915 года в Чикаго, штат Иллинойс, в семье Якоба Вайнберга и Эммы Левинсон Вайнберг, двух русских еврейских эмигрантов, которые встретились в 1905 году на борту. лодка, везущая их в Соединенные Штаты. У него была старшая сестра Фэй Гоулман, которая родилась 30 ноября 1910 года. Позже она стала профессором социологии в Тихоокеанском университете (ее сын Дэниел Гоулман ). Он посещал среднюю школу Теодора Рузвельта в Чикаго.
Вайнберг поступил в Чикагский университет, где получил степень бакалавра наук (BS) степень по физике в 1935 году и его магистр наук (MS) по физике в следующем году. Он получил докторскую степень. закончил Чикагский университет по специальности математическая биофизика в 1939 году, написал диссертацию по математическим основам теории биофизической периодичности под руководством Карла Эккарта. Позже Вайнберг посетовал, что, ограничивая свою диссертацию линейными системами, он упустил из виду интересные нелинейные системы, которые Илья Пригожин позже получил Нобелевскую премию по химии. для учебы.
Находясь в Чикаго, Вайнберг был нанят семьей Маргарет Депрес, студентки Чикагского университета, чтобы обучить ее математике. Они поженились 14 июня 1940 года. У них родилось двое сыновей, Дэвид Роберт Вайнберг и Ричард Дж. Вайнберг.
Юджин Вигнер (слева) с Вайнбергом (справа) в Окриджская национальная лаборатория Вайнберг преподавал курсы в младшем колледже Райта. Он подал заявку и получил стипендию Национального исследовательского совета для обучения у Кеннета С. Коула в Колумбийском университете, но так и не воспользовался ею, так как Коул приехал в Чикаго. работать в Манхэттенском проекте в качестве биолога-радиолога. Вайнберг был нанят для работы в своей Металлургической лаборатории в Чикагском университете в сентябре 1941 года Эккартом и Сэмюэлем Эллисоном, которым был нужен кто-то, кто бы работал над захватом нейтронов расчеты.
В начале 1942 года Артур Комптон сосредоточил различные группы Манхэттенского проекта, работавшие над плутонием в Чикагском университете. Это привлекло многих выдающихся ученых, включая Герберта Андерсона, Бернарда Фельда, Энрико Ферми, Лео Сциларда и Уолтера Зинна <220.>из Колумбии и Эдвард Кройц, Гилберт Пласс, Юджин Вигнер и Джон Уиллер из Принстонского университета. Вайнберг стал протеже Вигнера.
Вигнер возглавлял теоретическую группу в Металлургической лаборатории, в которую входили Элвин Вайнберг, Кэтрин Уэй и Эдвард Кройц. Задача группы заключалась в разработке серийных ядерных реакторов, которые преобразовывали бы уран в плутоний. В то время реакторы существовали только на бумаге, и ни один реактор еще не вышел из строя. В июле 1942 года Вигнер выбрал консервативную конструкцию мощностью 100 МВт с графитовым замедлителем нейтронов и водяным охлаждением. В то время выбор воды в качестве охлаждающей жидкости был спорным. Было известно, что вода поглощает нейтронов, тем самым снижая эффективность реактора, но Вигнер был уверен, что расчеты его группы верны и вода будет работать, в то время как технические трудности, связанные с использованием гелия или жидкий металл в качестве охлаждающей жидкости задержит реализацию проекта.
После того, как Инженерный корпус армии США взял на себя Манхэттенский проект, он передал ответственность за подробные проектирование и строительство реакторов по DuPont. Между компанией и Вигнером и его командой возникли трения. Основные различия между конструкцией реактора Вигнера и реактора DuPont заключались в увеличении количества технологических труб с 1500 в круглом массиве до 2004 в квадратном массиве и снижении мощности с 500 МВт до 250 МВт. Как оказалось, проектное решение DuPont предоставить реактору дополнительные трубы пригодилось, когда нейтронное отравление стало проблемой для реактора B на Хэнфордской площадке. Дополнительные трубки позволили большему количеству топлива преодолеть отравление. Без них реактор должен был бы работать на малой мощности до тех пор, пока не сгорело бы достаточное количество примесей бора в графите, чтобы позволить ему достичь полной мощности, что привело бы к задержке полной работы до год.
Когда реакторы в Хэнфорде заработали, Металлургическая лаборатория снова обратила свое внимание на теоретические разработки. Обнаружение самопроизвольного деления плутония, полученного в реакторе из-за загрязнения плутонием-240, побудило Вигнера предложить переключиться на воспроизводство урана-233 из тория, но Проблема была решена лабораторией Лос-Аламоса, разработавшей ядерное оружие имплозивного типа. Вигнера также заинтриговала возможность избавиться от многих сложностей реактора, имея уран в растворе или суспензии в тяжелой воде. Металлургическая лаборатория попыталась найти способ сделать это.
Среди конкурирующих проектов Вайнберг предложил реактор с водой под давлением, который в конечном итоге стал наиболее распространенной конструкцией. Это была лишь одна из многих возможностей, обсуждаемых Вайнбергом и его коллегами из Чикаго и Ок-Риджа. Позже он писал:
В те дни мы исследовали все виды энергетических реакторов, сравнивая преимущества и недостатки каждого типа. Количество возможностей было огромным, поскольку существует множество возможностей для каждого компонента реактора - топлива, теплоносителя, замедлителя. Делящимся материалом может быть U, U или Pu; теплоноситель может быть: вода, тяжелая вода, газ или жидкий металл; замедлителем может быть вода, тяжелая вода, бериллий, графит или, в реакторе на быстрых нейтронах, без замедлителя. Я подсчитал, что если сосчитать все комбинации топлива, теплоносителя и замедлителя, можно выделить около тысячи различных реакторов. Таким образом, в самом начале развития ядерной энергетики мы должны были выбрать, какие возможности использовать, а какие игнорировать.
Конечный успех реактора с водой под давлением, писал он, был обусловлен не какими-либо превосходными характеристиками воды, а скорее к решению снабдить прототип подводного теплового реактора Mark I герметичной версией реактора для испытаний материалов в Ок-Ридже. После того, как была создана вода под давлением, другие возможности стали слишком дорогими, но Вайнберга по-прежнему интересовали другие возможности. По словам Фримена Дайсона, он был единственным пионером в ядерной области, который поддержал широкий спектр конструкций реакторов.
В 1945 году Вигнер принял должность директор по исследованиям лаборатории Клинтона в Ок-Ридж, штат Теннесси, штат которой тогда насчитывал около 800 человек. Он взял с собой своих протеже Кэтрин Уэй и Вайнберга. Вайнберг, который первым прибыл в Ок-Ридж в мае 1945 года, стал главой физического отдела в 1946 году. Но после того, как Комиссия по атомной энергии взяла на себя ответственность за работу лаборатории из Манхэттенского проекта с самого начала. В 1947 году Вигнер, чувствуя себя неподходящим для управленческой роли в новых условиях, покинул Ок-Ридж в конце лета 1947 года и вернулся в Принстонский университет.
Руководство лабораториями Клинтона перешло от Monsanto. в Чикагский университет в мае 1947 года, а затем в Union Carbide в декабре 1947 года. Влиятельный Генеральный консультативный комитет Комиссии по атомной энергии под председательством Дж. Роберт Оппенгеймер рекомендовал сосредоточить все работы над реакторами в Аргоннской национальной лаборатории, преемнице Металлургической лаборатории, недалеко от Чикаго. Также был конкурс на персонал и ресурсы из недавно созданной Брукхейвенской национальной лаборатории недалеко от Нью-Йорка. Моральный дух был низким, и никого не удалось найти на должность директора по исследованиям в лаборатории, переименованной в Национальную лабораторию Ок-Ридж (ORNL) в январе 1948 года. По крайней мере шесть человек отказались от этой работы. до того, как исполняющий обязанности директора Union Carbide, Нельсон (Банни) Ракер, попросил Вайнберга стать директором по исследованиям в марте 1948 года.
Вайнберг впоследствии был назначен директором в 1955 году. Он часто сидел в первом ряду на информационных встречах подразделения ORNL и он задавал первый, часто очень проницательный, вопрос после каждого научного выступления. Для молодых ученых, проводящих свою первую презентацию, этот опыт может быть пугающим, но в то же время захватывающим и стимулирующим. Когда его спросили, как он находил время для участия в каждой встрече, Вайнберг в шутку ответил: «В те дни у нас не было DOE ».
Проект «Ядерная силовая установка» (ANP) был крупнейшей программой ORNL, на которую было потрачено 25% бюджета ORNL. Военная цель проекта ANP состояла в том, чтобы создать самолет с ядерным двигателем (бомбардировщик), чтобы преодолеть ограничения по дальности полета самолетов с реактивным топливом того времени. Нельзя было упустить из виду тот факт, что у проекта были небольшие шансы на успех, но он обеспечил занятость и позволил ORNL остаться в бизнесе по разработке реакторов. ORNL успешно построил и эксплуатировал прототип силовой установки авиационного реактора, создав первый в мире реактор на жидком солевом топливе и охлаждаемый реактор, названный Эксперимент с реактором самолета (ARE) в 1954 году, который установил рекордно высокую рабочую температуру 1600 ° F (870 ° C). Президент Кеннеди из-за радиационной опасности, создаваемой для экипажа и людей на земле в случае крушения, новые разработки в области баллистических ракет технологии, дозаправки в воздухе и реактивных бомбардировщиков большей дальности. отменил программу в июне 1961 года.
Вайнберг преобразовал реактор для испытаний материалов в макет настоящего реактора, названного (LITR) или «Куча бедняков». Эксперименты в LITR привели к разработке как реакторов с водой под давлением (PWR), так и реакторов с кипящей водой (BWRs), которые с тех пор стали доминирующими типами реакторов на коммерческих атомных электростанциях. Вайнберга привлекли простота и саморегулируемость ядерных реакторов, в которых использовалось жидкое топливо, таких как Гарольд Ури и предложенный Юджином Вигнером гомогенный реактор на водной основе. Поэтому, чтобы поддержать проект ядерного самолета в конце 1940-х годов, Вайнберг попросил инженеров-реакторов ORNL спроектировать реактор, использующий жидкое вместо твердого топлива.
Этот эксперимент с гомогенным реактором (HRE) был нежно получил название «реактор 3P Элвина», потому что для этого требовались котел, труба и насос. HRE вступил в строй в 1950 году, и на вечеринке критичности Вайнберг привез с собой соответствующее настроение: «Когда в Чикаго случаются критические забросы, мы празднуем их вином. 88>Джек Дэниэлс. " ОПЧ проработала 105 дней, прежде чем была закрыта. Несмотря на утечки и коррозию, в ходе его эксплуатации была получена ценная информация, и он оказался простым и безопасным в управлении реактором. В то время как HRE был в сети, сенаторы Джон Ф. Кеннеди и Альберт Гор старший посетили ORNL, и их принимал Вайнберг.
Вайнберг отмечает «6000 часов работы на полной мощности!» операции MSRE в 1967 году. ORNL переключил свое внимание на гражданскую версию защищенного от расплавления реактора на расплавленной соли (MSR), отказавшись от «глупой» идеи военных о самолетах с ядерными двигателями. Эксперимент с реактором на расплавленной соли (MSRE) установил рекорд для непрерывной работы и был первым, кто использовал уран-233 в качестве топлива. Он также использовал плутоний-239 и стандартный природный уран-235. MSR был известен как «химический реактор», потому что он был предложен в основном химиками (Рэй Брайант из ORNL и Эд Беттис (инженер) и Винс Калкинс из NEPA), а также потому, что в нем использовался химический раствор расплавленных солей содержащие актиниды (уран, торий и / или плутоний) в соли-носителе, чаще всего состоящий из бериллия (BeF 2) и лития (LiF) (изотопно обедненный литием-6 для предотвращения чрезмерного захвата нейтронов или образования трития) - FLiBe. MSR также давал возможность изменить химический состав расплавленной соли во время работы реактора для удаления продуктов деления и добавления нового топлива или замены топлива, все это называется «интерактивной обработкой».
За время пребывания Вайнберга на посту директора подразделение биологии ORNL выросло в пять раз по размеру, чем следующее по величине подразделение. Это подразделение было призвано понять, как ионизирующее излучение взаимодействует с живыми существами, и попытаться найти способы помочь им пережить радиационные повреждения, такие как трансплантация костного мозга. В 1960-х Вайнберг также выполнял новые задачи для ORNL, такие как использование ядерной энергии для опреснения морской воды. Он нанял из Национальной лаборатории Лос-Аламоса для выполнения этой миссии и в 1970 году начал первый большой экологический проект в Соединенных Штатах: Национальный научный фонд - Программа исследований применительно к национальным потребностям..
Вайнберг разговаривает с сенатором Джоном Ф. Кеннеди в Ок-Ридже в 1959 году В 1958 году Вайнберг вместе с Вигнером стал соавтором первого учебника по ядерным реакторам, Физическая теория цепных нейтронных реакторов. В следующем 1959 году он был избран президентом Американского ядерного общества, а в 1960 году начал службу в Президентском научном консультативном комитете под руководством Эйзенхауэра и администрации Кеннеди. Начиная с 1945 года с патента № 2736696, Вайнберг, обычно вместе с Вигнером, подал многочисленные патенты на технологию легководного реактора (LWR), которая использовалась в первичных ядерных реакторах США. Основными типами LWR являются реакторы с водой под давлением (PWR) и реакторы с кипящей водой (BWR), которые используются в морских силовых установках и в коммерческой ядерной энергетике. В 1965 году он был назначен вице-президентом ядерного подразделения Union Carbide.
В статье 1971 года Вайнберг впервые применил термин «фаустовская сделка » для описания ядерной энергии:
Мы, атомщики заключили фаустовскую сделку с обществом. С одной стороны, мы предлагаем - в каталитической ядерной горелке (т. Е. В селекционере) - неиссякаемый источник энергии. Даже в краткосрочной перспективе, когда мы используем обычные реакторы, мы предлагаем энергию, которая дешевле, чем энергия из ископаемого топлива. Более того, этот источник энергии при правильном обращении практически не загрязняет окружающую среду. В то время как горелки, работающие на ископаемом топливе, выделяют оксиды углерода, азота и серы... нет никакой внутренней причины, по которой ядерные системы должны выделять какие-либо загрязнители, кроме тепла и следов радиоактивности. Но цена, которую мы требуем от общества за этот магический источник, - это как бдительность, так и долговечность наших социальных институтов, к которым мы совершенно не привыкли.
Вайнберга уволили администрация Никсона из ORNL в 1973 году. после 18 лет в качестве директора лаборатории, поскольку он продолжал выступать за повышение ядерной безопасности и реакторы на расплавленных солях (MSR), вместо выбранного администрацией жидкометаллического реактора-размножителя на быстрых нейтронах (LMFBR), который директор подразделения реакторов AEC Милтон Шоу был назначен на разработку. Стрельба Вайнберга фактически остановила разработку MSR, так как другие ядерные лаборатории и специалисты не знали о нем. В ORNL было кратковременное возобновление исследований MSR в рамках интересов администрации администрации Картера в области нераспространения, кульминацией которой стал ORNL-TM-7207, «Концептуальные характеристики конструкции реактора на денатурированной расплавленной соли с прямоточным соединением. Заправка топливом »Энгеля и др., Который до сих пор многими считается« эталонным проектом »для промышленных реакторов на расплаве соли.
Вайнберг был назначен директором Управления энергетических исследований и разработок в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1974 году. В следующем году он основал и стал первым директором Института энергетического анализа в Ассоциированных университетах Ок-Ридж ( ОРАУ). Этот институт сосредоточился на оценке альтернатив для удовлетворения будущих потребностей в энергии. С 1976 по 1984 год Институт энергетического анализа был центром изучения различных вопросов, связанных с двуокисью углерода и глобальным потеплением. Он проработал в ORAU до выхода на пенсию, чтобы стать выдающимся научным сотрудником ORAU в 1985 году.
В 1972 году Вайнберг опубликовал в Minerva знаменательную статью под названием «Наука и транс-наука», в которой он сосредоточился на взаимодействии между наукой и вопросами политики. особенно правительственные политические решения:
Многие проблемы, возникающие в ходе взаимодействия между наукой или технологией и обществом - например, пагубные побочные эффекты технологии или попытки решить социальные проблемы с помощью научных методов - полагаться на ответы на вопросы, которые могут быть заданы науке, но на которые наука не может дать ответа. Я предлагаю термин «транснаучный» для этих вопросов, поскольку, хотя с эпистемологической точки зрения они являются вопросами факта и могут быть сформулированы на языке науки, наука на них не дает ответа; они превосходят науку. Поскольку государственная политика включает в себя транснаучные, а не научные вопросы, роль ученого в содействии провозглашению такой политики должна отличаться от его роли, когда наука может дать однозначный ответ на эти вопросы.
В июне В 1977 году Вайнберг дал показания на слушаниях в Конгрессе подкомитета Палаты представителей по окружающей среде и атмосфере относительно воздействия увеличения выбросов углекислого газа на средние глобальные температуры. Он заявил, что удвоение глобальных выбросов углекислого газа к 2025 году, которое, по прогнозам некоторых ученых, должно произойти, приведет к увеличению средней глобальной температуры на два градуса Цельсия.
Вайнберг оставался активным на пенсии. В 1992 году он был назначен председателем организации, которая организовала установку японского колокола в Ок-Ридже. Он также призвал к укреплению Международного агентства по атомной энергии и систем для защиты от ядерного оружия. Его первая жена Маргарет умерла в 1969 году. Позже он женился на биржевом маклере Женевьев ДеПерсио, которая умерла в 2004 году. Его сын Дэвид умер в 2003 году. Вайнберг умер в своем доме в Ок-Ридж 18 октября 2006 года. его второй сын Ричард и сестра Фэй Гоулман.
Фонд Элвина Вайнберга назван в его честь.
 | В Wikiquote есть цитаты, относящиеся к: Элвин М. Вайнберг |
