Джеймс Рейнуотер - James Rainwater

Лео Джеймс Рейнуотер
Джеймс Рейнуотер 2.jpg
Лео Джеймс Рейнуотер
Родился(1917-12-09)9 декабря 1917 г.
Совет, Айдахо
Умер31 мая 1986 г.(1986-05-31) (68 лет)
Нью-Йорк
Альма-матерКолумбийский университет
Калтех
НаградыПремия Эрнеста Орландо Лоуренса (1963)
Нобелевская премия по физике (1975)
Научная карьера
УчрежденияКолумбийский университет
Манхэттенский проект
ТезисИсследование бора, кадмия и распределения энергии из парафина на нейтронно-лучевом спектрометре (1946)
ДокторантДжон Р. Даннинг

Лео Джеймс Рейнуотер (9 декабря 1917 г. - 31 мая 1986 г.) был американским физиком, который разделял Нобелевская премия по физике в 1975 г. за его участие в определении асимметричных форм некоторых атомные ядра.

В течение Вторая Мировая Война, он работал над Манхэттенский проект который разработал первые атомные бомбы. В 1949 году он начал развивать свою теорию, согласно которой, вопреки тому, что считалось тогда, не все атомные ядра сферические. Позднее его идеи были проверены и подтверждены Оге Бор и Бен Моттельсон эксперименты. Он также внес вклад в научное понимание Рентгеновские лучи и участвовал в Комиссия по атомной энергии США и военно-морские исследовательские проекты.

Рейнуотер поступил на физический факультет Колумбийского университета в 1946 году, где в 1952 году он достиг звания профессора, а в 1982 году был назначен профессором физики Пупина. Премия Эрнеста Орландо Лоуренса по физике в 1963 г. и в 1975 г. был награжден Нобелевская премия по физике, "за открытие связи между коллективным движением и движением частиц в атомных ядрах и развитие теории строения атомное ядро исходя из этой связи ».[1]

Ранние годы

Лео Джеймс Рейнуотер родился 9 декабря 1917 года в Совет, Айдахо, сын бывшего инженера-строителя, который управлял местным универсальным магазином,[2] Лео Джаспар Рейнуотер и его жена Эдна Элиза, урожденная Тиг.[3] Он никогда не использовал свое имя, и его всегда называли Джеймсом или Джимом. Его отец умер в великая эпидемия гриппа 1918 г. и Рейнуотер и его мать переехали в Хэнфорд, Калифорния, где она вышла замуж за Джорджа Фаулера, вдовца с двумя сыновьями, Фриманом и Джоном. Со временем у него появился сводный брат Джордж Фаулер-младший, который стал военно-морским офицером. В средней школе он преуспел в математике, химии и физике и был принят в Калифорнийский технологический институт в силу химического соревнования.[3][4] Он получил свой Бакалавр степень по специальности физика в 1939 году.[5]

Манхэттенский проект

Затем Rainwater решила поступить в аспирантуру в Колумбийский университет. В то время это было необычным шагом для ученого из Калифорнии, поскольку Колумбия тогда еще не была известна своей физикой; но это недавно изменилось. Джордж Б. Пеграм недавно создал физический факультет и нанял таких ученых, как Энрико Ферми.[4] В Columbia Rainwater учился Исидор Исаак Раби, Энрико Ферми, Эдвард Теллер и Джон Р. Даннинг.[2] Ферми занимался замедлитель нейтронов исследования, которые приведут к строительству первого ядерного реактора, в то время как Даннинг и Юджин Т. Бут построил первый в Колумбии циклотрон, в подвале Лаборатории физики Pupin.[6] Дождевая вода получила свое Магистр в 1941 г.[5] Для его Доктор Философии защитил диссертацию на тему «Исследование бора, кадмия и распределения энергии из парафина на нейтронно-лучевом спектрометре»,[7] написанный под руководством Даннинга, он построил нейтронный спектрометр и разработаны методики его использования.[6] Рейнуотер женился на Эмме Луизе Смит в марте 1942 года.[2] У них было трое сыновей, Джеймс, Роберт и Уильям, и дочь Элизабет Энн, которая умерла от лейкемии, когда ей было девять лет.[8]

Группа реакторов Ферми переехала в Металлургическая лаборатория на Чикагский университет в 1942 году. Дождевая вода оставалась в Колумбии, где он присоединился к Манхэттенский проект Лаборатории замещающих легирующих материалов (SAM). Манхэттенский проект был усилием союзников во время Вторая Мировая Война развивать атомные бомбы. Основная задача SAM Laboratories заключалась в разработке газовая диффузия технология для обогащение урана, производить делящийся уран-235 для использования в атомных бомбах. Дождевая вода работала с Уильям В. Хэвенс младший и Chien-Shiung Wu, в основном по исследованиям нейтронные сечения, используя нейтронный спектрометр.[2] После войны дюжина статей Даннинга, Хэвенса, Рейнуотера и Ву будет рассекречена и опубликована.[9] Так же и его диссертация, опубликованная в Физический обзор в двух частях с тезисом Хавенса,[10][11] В 1946 году ему была присуждена докторская степень.[2] В 1963 г. он был награжден Комиссия по атомной энергии США с Премия Эрнеста Орландо Лоуренса, за его работу над Манхэттенским проектом.[12]

Более поздняя жизнь

Дождевая вода оставалась в Колумбии в качестве инструктора. В 1948 году он начал читать курсы по строению ядра. Нильс Бор и Джон Уиллер разработал теоретический подход к ядерное деление в 1939 г. они основывались на модель капли жидкости ядра.[13] Это было заменено в 1949 году Мария Гепперт Майер с модель ядерной оболочки, которая могла объяснить структуру тяжелых элементов больше, чем старая теория, но все же имела пределы. На коллоквиуме в Колумбии в 1949 г. Чарльз Х. Таунс сообщил о результатах экспериментов, которые показали квадруполь моменты больше, чем указано в модели оболочки. Рейнуотеру пришло в голову, что это можно объяснить и примирить различия между моделями жидкой капли и ядерной оболочки, если бы атомное ядро не были сферическими, как предполагалось, но могли принимать другие формы.[12] Rainwater опубликовал свою теоретическую работу в 1950 году.[14] Случайно в том году он делил офис с Оге Бор,[2] который взял на себя задачу экспериментального подтверждения теории Рейнуотера. Бор и Бен Моттельсон опубликовали свои результаты в трех статьях в 1952 и 1953 годах, которые окончательно подтвердили теорию.[15] Рейнуотер чувствовал, что его модель упускают из виду. Позже он вспоминал, что:

Когда я сделал свое предложение об использовании сфероидальной модели ядра, это показалось очевидным ответом, который сразу же был бы предложен всеми теоретиками в этой области. Я не понимаю, почему этого не было. Я также был удивлен и встревожен, услышав, что один или несколько уважаемых теоретиков объявляют на каждой конференции по ядерной физике, на которой я присутствовал до 1955 года, такие комментарии, как: «Хотя эмпирически модель ядерной оболочки кажется очень хорошей, в настоящее время нет теоретического обоснования, что почему это должно применяться ".[16]

При финансовой поддержке Управление военно-морских исследований,[2] Дождевая вода построила синхротрон, который начал свою работу в 1950 г. Nevis Laboratories, в имении на река Гудзон в Ирвингтон, Нью-Йорк, завещанный Колумбийскому университету DuPont семья.[17] Он стал профессором в 1952 году и был директором Nevis Laboratories с 1951 по 1954 год и снова с 1957 по 1961 год.[12] Он работал со своим учеником Вал Фитч по изучению мюонные атомы, атомы, где электрон заменяется на мюон.[18][19] После 1965 года он работал над превращением синхротрона Невиса в мезон объект. Когда в 1975 году позвонил репортер, чтобы сообщить ему, что он выиграл Нобелевская премия по физике сначала он подумал, что это из-за его работы над мюонными атомами. Прошло несколько часов, прежде чем он обнаружил, что это была его работа по атомной структуре, Нобелевская премия была разделена с Бором и Моттельсоном.[12]

Он был членом Американское физическое общество, то Нью-Йоркская академия наук и Институт инженеров по электротехнике и электронике, и был членом Национальная академия наук, то Американский институт физики, то Американская ассоциация учителей физики и Оптическое общество Америки.[20]

Дождевая вода удалась Роберт Р. Уилсон как Майкл И. Пупин профессор физики в 1983 году.[21]

Дождевая вода исчезла после лекции в Pupin Laboratories в 1985 году, но была восстановлена ​​студентом, который знал, как управлять. CPR.[17] В связи с ухудшением здоровья он вышел на пенсию и стал почетным профессором в феврале 1986 года. Он умер от сердечно-легочной остановки.[3] в больнице Сент-Джонс Риверсайд в Йонкерс, Нью-Йорк 31 мая 1986 года. У него остались жена, трое сыновей и сводный брат Джордж.[21]

Примечания

  1. ^ «Нобелевская премия по физике 1975 года». Нобелевский фонд. Получено 16 января, 2014.
  2. ^ а б c d е ж г "Джеймс Рейнуотер - биография". Нобелевский фонд. Получено 28 марта, 2015.
  3. ^ а б c "Джеймс Рейнуотер". Сойлент Коммуникации. Получено 28 марта, 2015.
  4. ^ а б Fitch 2009 г., стр. 3–4.
  5. ^ а б "Л. Джеймс Рейнуотер". Массив современных американских физиков. Архивировано из оригинал 22 декабря 2015 г.. Получено 28 марта, 2015.
  6. ^ а б Fitch 2009 г., п. 5.
  7. ^ Дождевая вода, Л. Джеймс (1946). «Нейтронно-лучевые спектрометрические исследования бора, кадмия и распределения энергии из парафина». Колумбийский университет. Получено 28 марта, 2015.
  8. ^ Fitch 2009 г., п. 14.
  9. ^ Fitch 2009 г., п. 18.
  10. ^ Rainwater, Джеймс; Хэвенс, Уильям У. (Август 1946 г.). «Исследование бора, кадмия и распределения энергии из парафина с помощью нейтронно-лучевого спектрометра». Физический обзор. Американское физическое общество. 70 (3–4): 136–153. Bibcode:1946ПхРв ... 70..136Р. Дои:10.1103 / PhysRev.70.136.
  11. ^ Хэвенс, Уильям У.; Дождевая вода, Джеймс (август 1946 г.). «Медленные нейтронные сечения индия, золота, серебра, сурьмы, лития и ртути, измеренные с помощью спектрометра нейтронного пучка». Физический обзор. Американское физическое общество. 70 (3–4): 154–173. Bibcode:1946ПхРв ... 70..154Н. Дои:10.1103 / PhysRev.70.154. HDL:2027 / mdp.39015077319682.
  12. ^ а б c d Гавани 1986, п. 142.
  13. ^ Бор, Нильс; Уилер, Джон Арчибальд (Сентябрь 1939 г.). «Механизм ядерного деления» (PDF). Физический обзор. 56 (5): 426–450. Bibcode:1939ПхРв ... 56..426Б. Дои:10.1103 / PhysRev.56.426.
  14. ^ Дождевая вода, Джеймс (август 1950). "Аргумент уровня ядерной энергии для сфероидальной модели ядра". Физический обзор. Американское физическое общество. 79 (3): 432–434. Bibcode:1950PhRv ... 79..432R. Дои:10.1103 / PhysRev.79.432.
  15. ^ «Нобелевская премия по физике 1975 г. - Речь на церемонии вручения награды». Нобелевский фонд. Получено 28 марта, 2015.
  16. ^ Джеймс Рейнуотер на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных включая Нобелевскую лекцию 11 декабря 1975 г. Предпосылки для предложения о сфероидальной модели ядра
  17. ^ а б Fitch 2009 г., п. 15.
  18. ^ Fitch, Вал Л.; Дождевая вода, Джеймс (ноябрь 1953 г.). «Исследования рентгеновского излучения мю-мезонных атомов». Физический обзор. Американское физическое общество. 92 (3): 789–800. Bibcode:1953ПхРв ... 92..789Ф. Дои:10.1103 / PhysRev.92.789.
  19. ^ Fitch, Вал Л.; Козлов, С .; Дождевая вода, Джеймс (июль 1954 г.). «Экспериментальное исследование массы μ-мезона и поляризации вакуума в мезонных атомах». Физический обзор. Американское физическое общество. 95 (1): 291–292. Bibcode:1954ПхРв ... 95..291К. Дои:10.1103 / PhysRev.95.291.2.
  20. ^ Fitch 2009 г., п. 16.
  21. ^ а б Эннис, Томас В. (3 июня 1986 г.). "Джеймс Рейнуотер мертв в 68 лет; получил Нобелевскую премию за исследование атома". Газета "Нью-Йорк Таймс. Получено 28 марта, 2015.

использованная литература

внешняя ссылка

  • Джеймс Рейнуотер на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных включая Нобелевскую лекцию 11 декабря 1975 г. Предпосылки для предложения о сфероидальной модели ядра