Robert James Goldston (nacido el 6 de mayo de 1950) es profesor de astrofísica en la Universidad de Princeton y ex director del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton .
Goldston nació en Cleveland, Ohio en 1950, hijo de Eli Goldston , abogado y ejecutivo comercial, y Elaine Friedman Goldston, trabajadora social médica. [1] Tiene una hermana, Dian. [2] Goldston asistió a escuelas públicas en Shaker Heights, Ohio , hasta 1962, cuando su padre se convirtió en presidente de Eastern Gas and Fuel Associates de Boston , Massachusetts , y la familia se mudó a la cercana Cambridge . Goldston asistió a Browne and Nichols , una escuela privada diurna, durante dos años antes de trasladarse a la Commonwealth School para la escuela secundaria. Durante la escuela secundaria, pasó un verano trabajando con elAmerican Friends Service Committee como organizador comunitario en Lexington, Kentucky . [3]
Asistió a la Universidad de Harvard, donde originalmente consideró convertirse en psicoterapeuta. Después de pasar un semestre en el Instituto Esalen en California, se dio cuenta de que prefería estudiar física. [3] El verano después de su tercer año, Goldston trabajó en la construcción de un tokamak . Después de graduarse en 1972, ingresó a un programa de doctorado en física en la Universidad de Princeton. Durante el curso de estudio de cinco años, Goldston también trabajó como asistente de investigación. [3] En 1974, se casó con la ex psicóloga Ruth Berger.
Después de recibir su Ph.D. en 1977, se le ofreció a Goldston un puesto de personal en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton. [3] Su trabajo inicial consistió en estudiar cómo los iones energéticos calientan los plasmas, con el objetivo final de construir un reactor de fusión , un dispositivo que generaría reacciones de fusión de núcleos ligeros en lugar de reacciones de fisión de núcleos pesados. En una entrevista de 1979, Goldston explicó la importancia de su investigación: "Si podemos lograr esto, habremos creado un combustible inagotable, que se quemará sin dejar las cantidades de desechos radiactivos peligrosos generados por las plantas de energía atómica que tenemos ahora". [3]
Más tarde en esa década, Goldston presentó evidencia física de que los iones rápidos que circulaban en plasmas toroidales confinados magnéticamente, como la configuración tokamak, se ralentizaron de acuerdo con la teoría clásica de la colisión, proporcionando así una base física para el desarrollo posterior de los potentes sistemas de haces neutrales que se han calentado. y corriente eléctrica impulsada en generaciones sucesivas de tokamaks y otros dispositivos de confinamiento de plasma magnético, como estelaradores. Durante las siguientes dos décadas, Goldston dirigió varios esfuerzos experimentales estudiando la física y la eficacia de calentar plasmas tokamak con haces neutrales, descubriendo en el camino un tipo de inestabilidad que podría expulsar iones de haz energético si el sistema de haz neutro estuviera dirigido demasiado ortogonalmente con respecto a el plasma tokamak. También exploró varios otros mecanismos de pérdida de iones energéticos. Esto resultó crucial para determinar el rango de ángulos sobre los cuales los futuros sistemas de haz neutro podrían acceder a las configuraciones de plasma toroidal. [4] [5]
Basándose en un amplio conjunto de datos experimentales de la mayoría de los tokamaks que operaban entonces, Goldston desarrolló la primera relación de escala empírica ampliamente aplicable para el confinamiento de energía en plasmas de tokamak en función de parámetros tales como el radio mayor, el radio menor, la densidad, la corriente. y energía de calefacción de fuentes tales como sistemas de haz neutro. [6]Esta relación de escala, que llegó a conocerse como "escala de Goldston", proporcionó una herramienta predictiva para estimar el rendimiento de los tokamaks, y encontró una amplia utilidad, y finalmente formó el punto de partida para escalas de confinamiento de energía posteriores basadas en análisis mucho más amplios de datos de sucesivas generaciones de tokamaks. Cuanto mejor sea el confinamiento de energía en un tokamak, menos energía externa se necesitaría para calentarlo a la temperatura a la que las reacciones de fusión nuclear se producirían con la suficiente rapidez como para producir una producción neta de energía eléctrica. [7]