Уиллард Либби - Willard Libby

Уиллард Либби
Уиллард Либби.jpg
Родившийся
Уиллард Фрэнк Либби

(1908-12-17)17 декабря 1908 г.
Гранд-Вэлли, Колорадо
Умер8 сентября 1980 г.(1980-09-08) (71 год)
Лос-Анджелес, Калифорния
НациональностьАмериканец
Альма-матерКалифорнийский университет в Беркли
ИзвестенРадиоуглеродное датирование
Награды
Научная карьера
ПоляРадиоактивность
Учреждения
ТезисРадиоактивность обычных элементов, особенно самария и неодима: метод обнаружения (1933)
ДокторантВенделл Митчелл Латимер
ДокторантыМорис Сэнфорд Фокс
Фрэнк Шервуд Роуленд

Уиллард Фрэнк Либби (17 декабря 1908 г. - 8 сентября 1980 г.) был американцем физический химик отмечен его ролью в развитии 1949 г. радиоуглеродное датирование, процесс, который произвел революцию археология и палеонтология. За его вклад в команду, которая разработала этот процесс, Либби была награждена Нобелевская премия по химии в 1960 г.

Выпускник химического факультета 1931 г. Калифорнийский университет в Беркли, в которой он получил докторскую степень в 1933 году, он изучал радиоактивные элементы и разработал чувствительные Счетчики Гейгера для измерения слабой естественной и искусственной радиоактивности. В течение Вторая Мировая Война он работал в Манхэттенский проект Лаборатории замещающих материалов из сплавов (SAM) в Колумбийский университет, развивая газовая диффузия процесс для обогащение урана.

После войны Либби стала профессором Чикагский университет с Институт ядерных исследований, где он разработал метод датировки органических соединений с использованием углерод-14. Он также обнаружил, что тритий аналогичным образом можно использовать для датировки воду и, следовательно, вино. В 1950 году он стал членом Генерального консультативного комитета (GAC) Комиссия по атомной энергии (AEC). Он был назначен комиссаром в 1954 году, став единственным ученым. Он встал на сторону Эдвард Теллер о проведении аварийной программы для разработки водородная бомба, участвовал в Мирный атом программу, и отстаивал атмосферный ядерные испытания.

Либби ушла из AEC в 1959 году и стала профессором химии в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA), должность, которую он занимал до выхода на пенсию в 1976 году. В 1962 году он стал директором Калифорнийский университет общегосударственный институт Геофизика и планетная физика (IGPP). Он начал первую программу экологической инженерии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1972 году и в качестве члена Калифорнийский совет по воздушным ресурсам, он работал над разработкой и улучшением стандартов загрязнения воздуха в Калифорнии.

Ранняя жизнь и карьера

Уиллард Фрэнк Либби родился в Гранд-Вэлли, Колорадо 17 декабря 1908 года, сын фермеров Ора Эдвард Либби и его жена Ева Мэй (урожденная Риверс).[1] У него было два брата, Элмер и Раймонд, и две сестры, Ева и Эвелин.[2] Либби начал свое образование в двухкомнатной школе в Колорадо.[3] Когда ему было пять лет, родители Либби переехали в Санта-Роза, Калифорния.[4] Он присутствовал Аналитическая средняя школа, в Севастополь, которую окончил в 1926 году.[5] Либби, которая выросла до 188 см (6 футов 2 дюйма), играла снасти в средней школе футбол команда.[6]

В 1927 году он поступил в Калифорнийский университет в Беркли, где получил Б.С. в 1931 г., а его Кандидат наук. в 1933 г.,[1] написание докторской диссертации на тему «Радиоактивность обычных элементов, особенно самария и неодима: метод обнаружения»[7] под присмотром Венделл Митчелл Латимер.[8] Независимо от работы Джордж де Хевеши и Макс Пал, он обнаружил, что природные долгоживущие изотопы самарий в первую очередь распад за счет эмиссии альфа-частицы.[9]

Либби была назначена инструктором химического факультета Калифорнийского университета в Беркли в 1933 году.[1] Он стал доцент химии в 1938 г.[10] Он провел 1930-е годы, строя чувствительные Счетчики Гейгера для измерения слабой естественной и искусственной радиоактивности. [9] Он присоединился к главе Беркли Альфа Хи Сигма в 1941 г.[11] В том году он был награжден Guggenheim Fellowship,[10] и выбрал работать в Университет Принстона.[6]

Манхэттенский проект

8 декабря 1941 г., на следующий день после Японское нападение на Перл-Харбор привел Соединенные Штаты в Вторая Мировая Война, Либби предложил свои услуги лауреату Нобелевской премии Гарольд Юри. Юри организовал отпуск Либби из Калифорнийского университета в Беркли и присоединился к нему в Колумбийский университет работать над Манхэттенский проект, военный проект по развитию атомные бомбы,[1][6] в том, что стало ее лабораторией по замене сплавов (SAM).[12] Во время своего пребывания в районе Нью-Йорка Либби был жителем Леония, Нью-Джерси.[13]

В течение следующих трех лет Либби работала над газовая диффузия процесс для обогащение урана.[4] Требуется атомная бомба делящийся материал, а делящийся уран-235 составляла всего 0,7 процента природного урана. Поэтому лабораториям SAM пришлось найти способ отделить килограммы его от более распространенных уран-238. Газовая диффузия работает по принципу, согласно которому более легкий газ диффундирует через барьер быстрее, чем более тяжелый, со скоростью, обратно пропорциональной его молекулярной массе. Но единственным известным газом, содержащим уран, был высококоррозионный гексафторид урана, и подходящую преграду было трудно найти.[14]

В течение 1942 года Либби и его команда изучали различные барьеры и средства защиты их от коррозии, вызванной гексафторидом урана.[15] Наиболее перспективным типом была преграда из порошкового никель разработан Эдвардом О. Норрисом из Jelliff Manufacturing Corporation и Эдвардом Адлером из Городской колледж Нью-Йорка, который к концу 1942 года стал известен как барьер «Норрис-Адлер».[16]

Помимо разработки подходящего барьера, SAM Laboratories также должна была помочь в проектировании установки для разделения газов, которая стала известна как К-25. Либби помогала инженерам из Kellex создать работоспособную конструкцию опытной установки.[17] Либби провел серию тестов, которые показали, что барьер Норриса-Адлера будет работать, и он оставался уверенным, что приложив все усилия, оставшиеся проблемы с ним могут быть решены. Хотя сомнения оставались, строительство серийного завода К-25 началось в сентябре 1943 года.[18]

Когда 1943 год уступил место 1944 году, многие проблемы остались. Испытания машины начались на К-25 в апреле 1944 г. без заграждения. Внимание обратилось на новый процесс, разработанный Kellex. Наконец, в июле 1944 года на К-25 начали устанавливать заграждения Kellex.[19] К-25 был запущен в эксплуатацию в феврале 1945 года, и по мере того, как каскад за каскадом вводился в эксплуатацию, качество продукции повышалось. К апрелю 1945 года К-25 достигла обогащения 1,1%.[20] Уран, частично обогащенный К-25, подавался в калютроны в Y-12 для завершения процесса обогащения.[21]

Строительство верхних ступеней завода K-25 было отменено, и Kellex было поручено вместо этого спроектировать и построить 540-ступенчатую установку с боковой подачей, которая стала известна как K-27.[22] Последняя из 2892 ступеней К-25 была введена в эксплуатацию в августе 1945 года.[20] 5 августа К-25 приступил к производству корма с обогащением до 23 процентов по урану-235.[23] К-25 и К-27 полностью раскрыли свой потенциал только в начале послевоенного периода, когда они затмили другие производственные предприятия и стали прототипами установок нового поколения.[20] Обогащенный уран использовался в Маленький мальчик бомба, использованная в бомбардировка Хиросимы 6 августа 1945 г.[24] Либби принес домой пачку газет и сказал жене: «Я этим и занимался».[6]

Радиоуглеродное датирование

После войны Либби приняла предложение Чикагский университет профессуры химического факультета в новом Институт ядерных исследований.[1] Он вернулся к своим довоенным исследованиям радиоактивности.[4] В 1939 году Серж Корфф обнаружил, что космические лучи генерируется нейтроны в верхних слоях атмосферы. Они взаимодействуют с азот-14 в воздухе производить углерод-14:[25]

1п + 14N → 14C + 1п

В период полураспада углерода-14 составляет 5730 ± 40 лет.[26] Либби осознала, что когда растения и животные умирают, они перестают поглощать свежий углерод-14, тем самым давая любому органическому соединению встроенные ядерные часы.[25] Он опубликовал свою теорию в 1946 г.[27][28] и расширил это в своей монографии Радиоуглеродные знакомства в 1955 году. Он также разработал чувствительные детекторы излучения, которые могли использовать этот метод. Тесты против секвойя с известными датами из их годичных колец показал радиоуглеродное датирование быть надежным и точным. Техника произвела революцию археология, палеонтология и другие дисциплины, связанные с древними артефактами.[4] В 1960 году он был награжден Нобелевская премия по химии «За его метод использования углерода-14 для определения возраста в археологии, геологии, геофизике и других областях науки».[29] Он также обнаружил, что тритий аналогичным образом можно использовать для датировки воду и, следовательно, вино.[25]

Комиссия по атомной энергии

Комиссия по атомной энергии (AEC) Председатель Гордон Дин назначил Либби членом своего влиятельного Генерального консультативного комитета (GAC) в 1950 году. В 1954 году он был назначен комиссаром AEC. Президент Дуайт Д. Эйзенхауэр по рекомендации преемника Дина, Льюис Штраус. Либби и его семья переехали из Чикаго в Вашингтон, округ Колумбия. Он привез с собой грузовик с научным оборудованием, которое он использовал для создания лаборатории в Институт Карнеги там, чтобы продолжить свои исследования аминокислоты. Будучи стойким политически консервативным, он был одним из немногих ученых, которые встали на сторону Эдвард Теллер скорее, чем Роберт Оппенгеймер во время дебатов о том, было ли разумно продолжать экстренную программу для разработки водородная бомба.[6] В качестве комиссара Либби сыграла важную роль в продвижении идеи Эйзенхауэра. Мирный атом программа[9] и входил в состав делегации Соединенных Штатов на Женевских конференциях по использованию атомной энергии в мирных целях в 1955 и 1958 годах.[6][30]

Либби, единственному ученому среди пяти комиссаров AEC, пришлось отстаивать позицию администрации Эйзенхауэра по вопросу об атмосферном давлении. ядерные испытания.[31] Он утверждал, что опасность радиации от ядерных испытаний меньше, чем от рентгеновских лучей грудной клетки, и, следовательно, менее важна, чем риск иметь неадекватный ядерный арсенал, но его аргументы не убедили научное сообщество и не успокоили общественность.[9][32] В январе 1956 года он публично раскрыл существование Проект Саншайн, серия исследований, направленных на определение воздействия радиоактивных осадков на население мира, которые он начал в 1953 году, работая в GAC.[33] К 1958 году даже Либби и Теллер поддерживали ограничения на атмосферные ядерные испытания.[34]

UCLA

Либби ушел из AEC в 1959 году, он стал профессором химии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и занимал эту должность до выхода на пенсию в 1976 году. Он преподавал химию с отличием для первокурсников. В 1962 году он стал директором Института исследований штата Калифорния при Калифорнийском университете. Геофизика и планетарной физики (IGPP), должность, которую он также занимал до 1976 года. Его время в качестве директора охватывало Космическая программа Аполлон и высадки на Луну. [4][8]

Либби начала первую программу экологической инженерии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1972 году.[8] Как член Калифорнийский совет по воздушным ресурсам, он работал над разработкой и улучшением стандартов загрязнения воздуха в Калифорнии.[9] Он учредил исследовательскую программу для изучения гетерогенный катализ с идеей сокращения выбросов от автомобилей за счет более полного сгорания топлива.[8] Выборы Ричард Никсон на посту президента в 1968 г. возникли предположения, что Либби может быть назначена советником президента по науке. Ученые, считавшие Либби слишком консервативной, вызвали бурю протеста, и предложение не было сделано.[35]

Хотя Либби ушла на пенсию и стала Заслуженный профессор в отставке в 1976 г.[8] он оставался профессионально активным до своей смерти в 1980 году.[3]

Награды и отличия

Либби была избранным членом Национальная Академия Наук, то Американская академия искусств и наук, а Американское философское общество.[3] Помимо Нобелевской премии, он получил множество наград и наград, в том числе медаль Чендлера Колумбийского университета в 1954 г.[36] Премия Мемориала Ремсена за лекции в 1955 году, Награда за двухсотлетие лекций от Городской колледж Нью-Йорка и награда "Ядерные приложения в химии" в 1956 г., Институт Франклина с Медаль Эллиота Крессона в 1957 г. Американское химическое общество с Премия Уилларда Гиббса в 1958 г. Премия Джозефа Пристли из Колледж Дикинсона и Медаль Альберта Эйнштейна в 1959 г. Геологическое общество Америки с Медаль Артура Л. Дея в 1961 г.,[37] Золотая пластина Американская академия достижений в 1961 г.,[38] в Золотая медаль Американского института химиков в 1970 г.[39] и премию Lehman от Нью-Йоркская академия наук в 1971 г. он был избран членом Национальная Академия Наук в 1950 г.[37] Аналитическая средняя школа в библиотеке есть фреска с изображением Либби,[5] В его честь названы городской парк Севастополя и близлежащая магистраль.[40] Его статья 1947 года о радиоуглеродном датировании была удостоена награды Citation for Chemical Breakthrough от отдела истории химии Американского химического общества, представленной Чикагскому университету в 2016 году.[41][42][28]

Личное

В 1940 году Либби вышла замуж за Леонор Хики, физическая культура учитель.[6] У них были дочери-близнецы, Джанет Ева и Сьюзен Шарлотта, родившиеся в 1945 году.[2]

В 1966 году Либби развелась с Леонор и вышла замуж. Леона Вудс Маршалл, выдающийся физик-ядерщик кто был одним из первых строителей Чикаго Пайл-1, первый в мире ядерный реактор. Она присоединилась к нему в UCLA в качестве профессора инженерия окружающей среды в 1973 году. Благодаря этому второму браку он обзавелся двумя пасынками, детьми от первого брака.[2][43]

Либби умерла в Медицинский центр UCLA в Лос-Анджелес 8 сентября 1980 г. из-за тромба в легком, осложненного пневмония.[35] Его документы находятся в Исследовательская библиотека Чарльза Э. Янга в UCLA.[44] Семь томов его статей отредактировали Леона и Райнер Бергер и опубликовали в 1981 году.[45]

Библиография

Примечания

  1. ^ а б c d е "Уиллард Ф. Либби - Биографический". Нобелевский фонд. Получено 7 декабря, 2014.
  2. ^ а б c "Уиллард Ф. Либби". Sylent Communications. Получено 26 июля, 2015.
  3. ^ а б c Мэджилл 1989 С. 703–712.
  4. ^ а б c d е Кэри 2006 С. 231–232.
  5. ^ а б «Настенная роспись Уилларда Ф. Либби в средней школе Аналитики и крупный план мемориальной доски, которую можно увидеть на левом плече Либби, 6 мая 1984 года». Получено 22 июля, 2015.
  6. ^ а б c d е ж грамм "Наука: философский камень". Время. 15 августа 1955 г.. Получено 22 июля, 2015.
  7. ^ Либби, Уиллард Ф. (1933). «Радиоактивность обычных элементов, особенно самария и неодима: метод обнаружения». Калифорнийский университет в Беркли. Получено 22 июля, 2015.
  8. ^ а б c d е "Калифорнийский университет: In Memoriam, 1980 - Уиллард Фрэнк Либби, химия: Беркли и Лос-Анджелес". Калифорнийский университет. Получено 22 июля, 2015.
  9. ^ а б c d е Сиборг 1981 С. 92–95.
  10. ^ а б "Уиллард Ф. Либби". Фонд Джона Саймона Гуггенхайма. Получено 28 июля, 2015.
  11. ^ "Альфа Хи Сигма". Сигма Глава. Получено 22 июля, 2015.
  12. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 128.
  13. ^ «Начитанный, хорошо прорисованный и ухоженный». Нью-Йорк Таймс. 15 июня 1997 г.. Получено 30 марта, 2011. Много позже среди его жителей были пять лауреатов Нобелевской премии, в том числе Энрико Ферми, один из разработчиков атомной бомбы, и Уиллард Либби, открывший радиоуглеродное датирование; Сэмми Дэвис-младший, Пэт Бун и Алан Алда, артисты, и Роберт Ладлам, автор
  14. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 29–31.
  15. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 99–100.
  16. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 101, 126.
  17. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 121–124.
  18. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 130–134.
  19. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 137–141.
  20. ^ а б c Джонс 1985 С. 167–171.
  21. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 159–160.
  22. ^ Джонс 1985 С. 158–165.
  23. ^ Джонс 1985, п. 148.
  24. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 401–403.
  25. ^ а б c Уиллард Либби на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных, по состоянию на 1 мая 2020 г., включая Нобелевскую лекцию, 12 декабря 1960 г. Радиоуглеродные знакомства
  26. ^ Годвин, H (1962). «Период полураспада радиоуглерода». Природа. 195 (4845): 984. Bibcode:1962Натура.195..984Г. Дои:10.1038 / 195984a0. S2CID  27534222.
  27. ^ W.F. Либби (1946). «Гелий-3 в атмосфере и радиоуглерод космического излучения». Физический обзор. 69 (11–12): 671–672. Bibcode:1946ПхРв ... 69..671Л. Дои:10.1103 / PhysRev.69.671.2.
  28. ^ а б Андерсон, Э. С .; Libby, W. F .; Weinhouse, S .; Reid, A. F .; Киршенбаум, А.Д .; Гросс, А. В. (30 мая 1947 г.). «Радиоуглерод космического излучения». Наука. 105 (2735): 576–577. Bibcode:1947 г. наук ... 105..576А. Дои:10.1126 / science.105.2735.576. PMID  17746224.
  29. ^ "Нобелевская премия по химии 1960 г.". Нобелевский фонд. Получено 27 июля, 2015.
  30. ^ Hewlett & Holl 1989, п. 446.
  31. ^ Hewlett & Holl 1989 С. 278–279.
  32. ^ Грин 2007, п. 65.
  33. ^ Бак, Алиса (июль 1983 г.). «Комиссия по атомной энергии» (PDF). Министерство энергетики США. Получено 29 июля, 2015.
  34. ^ Hewlett & Holl 1989 С. 542–543.
  35. ^ а б Что ж, Мартин (10 сентября 1980 г.). "Уиллард Либби умер, отмеченный исследованиями по углероду-14". Вашингтон Пост. Получено 29 июля, 2015.
  36. ^ "Завтра вручить медаль Чендлера химику из Чикаго". Columbia Daily Spectator. XCVIII (66). 16 февраля 1954 г.. Получено 29 июля, 2015.
  37. ^ а б Лейлин 1993 С. 419–420.
  38. ^ "Золотые медали Американской академии достижений". www.achievement.org. Американская академия достижений.
  39. ^ «Обладатели золотой медали». AIC. Получено 17 января, 2015.
  40. ^ «Городские парки». Город Севастополь, Калифорния. Получено 29 июля, 2015.
  41. ^ «Победители 2016». Американское химическое общество, Отдел истории химии. Университет Иллинойса в Школе химических наук Урбана-Шампейн. 2016 г.. Получено 14 июня, 2017.
  42. ^ «Цитата за прорыв в области химии» (PDF). Американское химическое общество, Отдел истории химии. Университет Иллинойса в Школе химических наук Урбана-Шампейн. 2016 г.. Получено 14 июня, 2017.
  43. ^ Фолкарт, Берт А. (13 ноября 1986 г.). «Леона Маршалл Либби умерла; единственная женщина будет работать над первым ядерным реактором Ферми». Получено 16 апреля, 2013.
  44. ^ "В поисках помощи для бумаг Уилларда Ф. Либби". Получено 28 июля, 2015.
  45. ^ Либби 1981.

Рекомендации

внешняя ссылка

  • Уиллард Либби на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных включая Нобелевскую лекцию 12 декабря 1960 г. Радиоуглеродные знакомства