John Hopkin Nuckolls (nacido el 17 de noviembre de 1930) es un físico estadounidense que trabajó toda su carrera en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Es mejor conocido por el desarrollo de la fusión por confinamiento inercial , que es una rama importante de la investigación de la energía de fusión hasta el día de hoy. También fue director del laboratorio desde 1988 hasta 1994, cuando renunció para convertirse en Director Asociado en general. Fue galardonado con el Premio Ernest Orlando Lawrence en 1969, el Premio James Clerk Maxwell de Física del Plasma en 1981 y el Premio Edward Teller en 1991. [1]
John Hopkin Nuckolls | |
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Nació | |
Nacionalidad | americano |
Educación | Wheaton College (BS) Universidad de Columbia (MS) |
Premios | |
Carrera científica | |
Campos | Física del plasma |
Instituciones | Laboratorio Nacional Lawrence Livermore |
Carrera profesional
Nuckolls nació el 17 de noviembre de 1930 en Chicago, Il . Recibió su BSc de Wheaton College en 1953 y su MSc de Columbia University en 1955. Nuckolls se unió a lo que entonces era el Lawrence Radiation Laboratory inmediatamente después de graduarse en 1955, solo tres años después de la formación del laboratorio. Inicialmente trabajó en "División A", responsable del diseño de armas nucleares . [2] [3] Se unió a los esfuerzos del Proyecto Plowshare en 1957 después de asistir a una reunión sobre el tema organizada por Edward Teller . [4]
Hay dos partes en una bomba de hidrógeno típica , una bomba atómica a base de plutonio conocida como primaria , y una disposición cilíndrica de combustibles de fusión conocida como secundaria . El primario libera cantidades significativas de rayos X, que quedan atrapados dentro de la carcasa de la bomba y calientan y comprimen el secundario hasta que se fusiona. Como dispositivo de fisión, el primario libera una cantidad significativa de material radiactivo, mientras que el secundario libera principalmente neutrones que son detenidos por el suelo. Nuckolls comenzó a trabajar en diseños de armas que minimizaran la cantidad de fisión y maximizaran la fusión, con el fin de reducir los subproductos radiactivos de explosiones pacíficas. Fue este trabajo el que le valió el premio Lawrence. [5]
Entre los muchos conceptos de Plowshare estaba el Proyecto PACER , que pretendía producir energía eléctrica a partir de explosiones de armas nucleares en cavernas. Nuckolls se sorprendió por el tamaño de las cavernas necesarias para contener las explosiones y comenzó a preguntarse si podrían reducirse. El secundario se basa en neutrones para llevar a cabo una reacción en cadena que convierte el deuteruro de litio (LiD) en deuterio y tritio, que luego se fusiona. La fusión libera neutrones que continúan la reacción, pero para que la reacción funcione se necesita alguna fuente externa. Sin embargo, si el combustible LiD se reemplaza por deuterio y tritio "crudos", no se necesita la fuente inicial de neutrones. En ese caso, no hay límite inferior para el tamaño del secundario. [4]
El factor limitante en ese caso es el tamaño de la primaria, que no se puede hacer mucho más pequeño que la masa crítica . Sin embargo, Nuckolls notó que a medida que la secundaria se volvía muy pequeña, del orden de miligramos, la energía necesaria para iniciar la reacción comenzó a caer en el rango de kilojulios. En ese momento, no se necesitaría un primario, había una variedad de dispositivos que podían producir esa cantidad de energía. [6] La demostración del primer láser en 1960 proporcionó la combinación correcta de características para ser un motor potencial de estas reacciones. [7] A medida que estos mejoraron, a fines de la década de 1960 Nuckolls dirigió un esfuerzo para caracterizar este enfoque inercial de la fusión, gran parte del cual fue revelado en un artículo de 1972 en Nature . [8] Fue este trabajo el que le valió el premio James Clerk Maxwell en 1981. [9]
Livermore inició su programa de fusión láser en 1962-63 [10] y comenzó a expandir en gran medida su programa de fusión inercial a principios de la década de 1970 cuando se dispuso de los primeros láseres de alta potencia. En 1975, Nuckolls fue ascendido a Líder Asociado del Programa de Fusión Láser, así como Líder Divisional del "grupo X" que diseñó los objetivos de combustible . En 1983 fue ascendido a Director Asociado de toda la rama de Física. En 1988 fue ascendido a Director de todo el laboratorio de Livermore. [2]
En 1991, Nuckolls recibió el premio Edward Teller por sus contribuciones a la fusión por confinamiento inercial. [11]
Dirección controvertida
El mandato de Nuckolls como director fue controvertido. Cuando fue ascendido, varios colegas advirtieron que no era un tomador de decisiones. [12] [3]
Al principio de su mandato, Nuckolls se unió a Lowell Wood y Edward Teller en una visita a la Casa Blanca para informar al presidente George Bush padre sobre el concepto Brilliant Pebbles de Wood para la Iniciativa de Defensa Estratégica . Esto fue una ruptura con la tradición, donde los directores generalmente se mantuvieron alejados de tales activos, y varios comentaristas afirmaron que esto hacía que el laboratorio "fuera como cualquier otro contratista de defensa". [12] Esto llevó a un "devastador declive de la moral entre los científicos de Livermore". [13]
Otros problemas plagaron al laboratorio a medida que pasaba de su función de fabricación de armas de la guerra fría a un sistema de apoyo para una gama mucho más amplia de temas potencialmente civiles; La secretaria de Energía Hazel O'Leary había propuesto trasladar toda la investigación de armas al Laboratorio Nacional de Los Alamos , una medida a la que Nuckolls "se opuso ferozmente". [13] Esto condujo a una relación cada vez más conflictiva en Washington, que culminó con su declaración pública de que la administración Clinton estaba fallando en su deber constitucional de "proporcionar la defensa común". [14] Además de los problemas del laboratorio, en noviembre de 1993 la Oficina de Responsabilidad del Gobierno publicó un informe que encontró serios problemas con el presupuesto y la contabilidad del laboratorio. [14]
A finales de 1993, la Universidad de California , que gestionaba el laboratorio, pidió una revisión de la dirección de Nuckolls. La revisión fue "universalmente negativa" [3] y hubo llamadas privadas para su renuncia. Al principio se negó, alegando que había apoyo para su posición dentro del Departamento de Energía y el Pentágono , y luego cuestionó la objetividad de la revisión debido a que su presidente era Richard Truly , quien había sido despedido después de ser criticado por Teller. [3] La Universidad convocó una reunión para el 6 de abril para discutir los temas, pero el 4 de abril Nuckolls ofreció su renuncia. [13] [3]
Referencias
Citas
- ^ "ANS / honores y premios / destinatarios / premio Edward Teller" . www.ans.org . Consultado el 29 de febrero de 2020 .
- ^ a b Nuckolls .
- ↑ a b c d e Frammolino, 1994 .
- ↑ a b Nuckolls , 1998 , p. 1.
- ^ "El premio Ernest Orlando Lawrence: John Nuckolls, 1969" . Oficina de Ciencias, Departamento de Energía de EE. UU .
- ^ Nuckolls 1998 , p. 2.
- ^ Nuckolls 1998 , p. 4.
- ^ Nuckolls, John; Wood, Lowell; Thiessen, Albert; Zimmerman, George (15 de septiembre de 1972). "Compresión láser de materia a densidades super altas: aplicaciones termonucleares". Naturaleza . 239 : 139-142. Código bibliográfico : 1972Natur.239..139N . doi : 10.1038 / 239139a0 . S2CID 45684425 .
- ^ "1981 Premio James Clerk Maxwell para destinatario de la física del plasma" . Sociedad Estadounidense de Física .
Por sus contribuciones a la génesis y el progreso de la fusión por confinamiento inercial.
- ^ Nuckolls 1998 , p. Figura 4.
- ^ Nuckolls, John (2005). Hora, Heinrich; Miley, George Hunter (eds.). Conferencias de Edward Teller: Láseres y energía de fusión inercial . págs. 85–86. ISBN 9781860947278 https://books.google.com/books?id=O1k6qxZvn6MC&pg=PA85 . Falta o vacío
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( ayuda ) - ↑ a b Heppenheimer, 1989 .
- ↑ a b c Weisman , 1994 , p. 18.
- ↑ a b Weisman , 1994 , p. 19.
Bibliografía
- "John Hopkin Nuckolls" . Instituto Americano de Física .
- Frammolino, Ralph (5 de abril de 1994). "Jefe de laboratorio de investigación nuclear dimite bajo fuego" . Los Angeles Times .
- Heppenheimer, Thomas (7 de agosto de 1989). "Nuevo director cambia el equilibrio de poder en el laboratorio de Livermore" . La revista Cite requiere
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( ayuda ) - Weisman, Jonathan (julio-agosto de 1994). "Nuckolls rapeó" . Boletín de científicos atómicos : 18-19.
- Nuckolls, John (12 de junio de 1998). Primeros pasos hacia la energía de fusión inercial (IFE) (PDF) (Informe técnico). Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. doi : 10.2172 / 658936 .