Donald William Kerst


Donald William Kerst (1 de noviembre de 1911-19 de agosto de 1993) fue un físico estadounidense que trabajó en conceptos avanzados de aceleradores de partículas ( física del acelerador ) y física del plasma . Es más notable por su desarrollo del betatrón , un nuevo tipo de acelerador de partículas utilizado para acelerar electrones .

Graduado de la Universidad de Wisconsin , Kerst desarrolló el primer betatrón en la Universidad de Illinois en Urbana Champaign , donde entró en funcionamiento el 15 de julio de 1940. Durante la Segunda Guerra Mundial , Kerst tomó una licencia en 1940 y 1941 para trabajar en con el personal de ingeniería de General Electric , y diseñó un betatrón portátil para inspeccionar bombas defectuosas . En 1943 se unió al Proyecto Manhattan 's Laboratorio de Los Álamos , donde fue responsable del diseño y la construcción de la caldera de agua, un reactor nuclear destinado a servir como un instrumento de laboratorio.

De 1953 a 1957 Kerst fue director técnico de la Asociación de Investigación de Universidades del Medio Oeste , donde trabajó en conceptos avanzados de aceleradores de partículas, sobre todo el acelerador FFAG . Luego trabajó en el Laboratorio John Jay Hopkins de General Atomics de 1957 a 1962, donde trabajó en el problema de la física del plasma. Con Tihiro Ohkawa inventó dispositivos toroidales para contener el plasma con campos magnéticos. Sus dispositivos fueron los primeros en contener plasma sin las inestabilidades que habían plagado los diseños anteriores, y los primeros en contener plasma durante una vida útil superior al límite de difusión de Bohm .

Donald William Kerst nació en Galena, Illinois el 1 de noviembre de 1911, [1] hijo de Herman Samuel Kerst y Lillian E Wetz. [2] Ingresó en la Universidad de Wisconsin , donde obtuvo una Licenciatura en Artes (BA) en 1934, y luego su Doctorado en Filosofía (PhD) en 1937, [3] escribiendo su tesis sobre "El desarrollo de generadores electrostáticos en Presión de aire y aplicaciones a funciones de excitación de reacciones nucleares ". [4] Esto implicó construir y probar un generador de 2,3 MeV para experimentos con la dispersión de protones . [3]

Después de graduarse, Kerst trabajó en General Electric Company durante un año, trabajando en el desarrollo de máquinas y tubos de rayos X. Encontró esto frustrante, ya que la investigación con rayos X requería altas energías que no se podían producir en ese momento. En 1938 aceptó una oferta de un puesto de profesor en la Universidad de Illinois en Urbana Champaign , donde el jefe del departamento de física, F. Wheeler Loomis animó a Kerst en sus esfuerzos por crear un mejor acelerador de partículas . [3] El resultado de estos esfuerzos fue el betatrón . [5] [6]Cuando entró en funcionamiento el 15 de julio de 1940, Kerst se convirtió en la primera persona en acelerar electrones mediante inducción electromagnética , alcanzando energías de 2,3 MeV. [7]

Se tardó más en nombrar el dispositivo. Los colegas sugirieron nombres como el alemán "Ausserordentlichhochgeschwindigkeitelektronenentwickelndenschwerarbeitsbeigollitron". En diciembre de 1941, Kerst se decidió por "betatron", utilizando la letra griega "beta", que era el símbolo de los electrones, y "tron", que significa "instrumento para". [8] Continuó construyendo más betatrones de energía creciente, una máquina de 20 MeV en 1941, una de 80 MeV en 1948 y una máquina de 340 MeV, que se completó en 1950. [7]


La caldera de agua, un reactor acuoso homogéneo en el laboratorio de Los Alamos, fue el primer reactor en utilizar uranio enriquecido como combustible .