Bruno Pontecorvo - Bruno Pontecorvo

Bruno Pontecorvo
Bruno Pontecorvo 1955.jpg
doğmuş 22 Ağustos 1913
Marina di Pisa , İtalya
Öldü 24 Eylül 1993 (80 yaşında)
Vatandaşlık İtalya, İngiltere, Sovyetler Birliği
gidilen okul Roma Üniversitesi La Sapienza
Bilinen
Bilimsel kariyer
Alanlar Nükleer Fizik
kurumlar Collège de France
Kuyu Araştırmaları
Montreal Laboratuvarı
Tebeşir Nehri Laboratuvarları
Atom Enerjisi Araştırma Kuruluşu
Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü
Akademik danışmanlar Enrico Fermi

Bruno Pontecorvo ( İtalyanca:  [ponteˈkɔrvo] ; Rusça : Бру́но Макси́мович Понтеко́рво , Bruno Maksimovich Pontecorvo ; 22 Ağustos 1913 - 24 Eylül 1993) bir İtalyan ve Sovyet nükleer fizikçisi , Enrico Fermi'nin yüksek düzeydeki çalışmalarının ilk yardımcılarından ve fizik , özellikle nötrinolar üzerinde . Bir ikna komünist , o hatalı diye çürüme üzerine araştırmalarına devam etti, 1950 yılında da Sovyetler Birliği'ne müon ve nötrino üzerinde. Prestijli Pontecorvo Ödülü , 1995 yılında anısına kuruldu.

Zengin bir Yahudi-İtalyan ailesinin sekiz çocuğundan dördüncüsü olan Pontecorvo , Fermi'nin altında Roma La Sapienza Üniversitesi'nde fizik okudu ve Via Panisperna çocuklarının en küçüğü oldu . 1934'te Fermi'nin nükleer fisyonun keşfine yol açan yavaş nötronların özelliklerini gösteren ünlü deneyine katıldı . 1934'te Paris'e taşındı ve burada Irène ve Frédéric Joliot-Curie altında araştırmalar yaptı . Kuzeni Emilio Sereni'den etkilenerek , kız kardeşleri Giuliana ve Laura ve erkek kardeşi Gillo gibi Fransız Komünist Partisi'ne katıldı . İtalyan Faşist rejiminin 1938'de Yahudilere karşı koyduğu ırkçı yasalar , aile üyelerinin İngiltere, Fransa ve Amerika Birleşik Devletleri için İtalya'yı terk etmesine neden oldu.

İkinci Dünya Savaşı sırasında Alman Ordusu Paris'e girdiğinde Pontecorvo, kardeşi Gillo, kuzeni Emilio Sereni ve Salvador Luria şehirden bisikletle kaçtı. Sonunda, nükleer fizik bilgisini petrol ve mineral aramalarına uyguladığı Tulsa, Oklahoma'ya gitti. 1943'te Kanada'daki Montreal Laboratuvarı'nda İngiliz Tüp Alaşımları ekibine katıldı . Bu , ilk atom bombalarını geliştirmek için Manhattan Projesi'nin bir parçası oldu . At Chalk River Laboratories , o tasarımı üzerinde çalıştı nükleer reaktör zeep , gitti ABD'nin ilk reaktör dışında kritik ardından 1945 yılında, NRX 1947'de reaktörün O da içine baktı kozmik ışınlar , çürüme muonlar , ve takıntısı ne olacaktı, nötrinolar . 1949'da İngiltere'ye taşındı ve burada Harwell'deki Atom Enerjisi Araştırma Kuruluşu için çalıştı .

1950'de Sovyetler Birliği'ne sığındıktan sonra Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nde (JINR) çalıştı . Nötrinoları tespit etmek için klor kullanmayı önermişti. 1959 tarihli bir makalesinde, elektron nötrinosunun (
ν
e
) ve müon nötrino (
ν
μ
) farklı parçacıklardı. Güneş nötrinoları Homestake Deneyi tarafından tespit edildi , ancak tahmin edilen sayının yalnızca üçte biri ile yarısı arasında bulundu. Bu güneş nötrino problemine yanıt olarak, nötrino salınımı olarak bilinen ve elektron nötrinolarının müon nötrinoları haline geldiği bir fenomen önerdi . Salınımların varlığı nihayet 1998'de Super-Kamiokande deneyi ile belirlendi. Ayrıca 1958'de süpernovaların yoğun nötrino patlamaları üreteceğini öngördü ve 1987'de Supernova SN1987A nötrino dedektörleri tarafından tespit edildiğinde doğrulandı .

biyografi

Hayatın erken dönemi ve eğitim

Pontecorvo, 22 Ağustos 1913'te Massimo Pontecorvo ve eşi Maria née Maroni'nin sekiz çocuğundan dördüncüsü olan Marina di Pisa'da doğdu  . 1907 doğumlu ağabeyi Guido , genetikçi oldu . 1909 doğumlu kardeşi Paolo, II. Dünya Savaşı sırasında radarda çalışan bir mühendis oldu. Ablası Giuliana 1911'de doğdu. Küçük kardeşi Gillo , 1919'da doğdu ve en çok Cezayir Savaşı'nın yönetmeni olarak biliniyor . Ayrıca iki küçük kız kardeşi vardı; 1921 doğumlu Laura, 1924 doğumlu Anna ve 1926 doğumlu küçük kardeşi Giovanni. Ailesi varlıklı bir aileydi; Massimo, 1000'den fazla kişiyi istihdam eden üç tekstil fabrikasına sahipti. Aile, Yahudi ve gözlemci değildi, baba tarafından Roma'dan ve anne tarafından Mantua'dan . Mantua doğumlu anne tarafında Büyükbabası Arrigo Maroni (1852-1924), müdürü oldu Fatebenefratelli Hastanesinde de Milan ; annenin kuzeni önemli bir zoolog Elisa Gurrieri-Norsa (1868-1939) idi.

O enterered Pisa Üniversitesi çalışma mühendisliği niyetinde, ancak iki yıl sonra onun kardeşi Guido tavsiyesi üzerine 1931 yılında fiziği geçmek için karar kıldığını okumaya karar Roma Üniversitesi La Sapienza Enrico Fermi birlikte toplanmıştı, Roma Üniversitesi Fizik Enstitüsü'nün bulunduğu sokağın adından sonra Via Panisperna çocukları olarak bilinen bir grup gelecek vaat eden genç bilim adamı. 18 yaşında Fizik üçüncü sınıfa kabul edildi. Fermi, Pontecorvo'yu "bilimsel kariyerimde temas kurduğum en parlak insanlardan biri" olarak nitelendirdi. Grup en genç üyesi olarak ona "köpek yavrusu" anlamına gelen Cucciolo adını taktı .

1934'te Pontecorvo, Fermi'nin nükleer fisyonun keşfine yol açan yavaş nötronların özelliklerini gösteren ünlü deneyine katkıda bulundu . Pontecorvo'nun adı Via Panisperna erkek çocuklarının "nötron bombardımanı ile yapay radyoaktivite üretimini artırmak için" patentine dahil edildi. O 1 Kasım 1934 tarihinde Fizik Kraliyet Enstitüsü ve Roma Üniversitesi'nde geçici asistan yapıldı ve 7 Kasım'da, o bir dönüm noktası kağıt, Fermi ve Rasetti ile birlikte eş-yazar olarak yer aldı yavaş nötronlar bildirdi hidrojenin nötronları ağır elementlerden daha fazla yavaşlattığını ve yavaş nötronların daha kolay emildiğini. İşlem için Ekim 1935'te Fermi, Pontecorvo, Edoardo Amaldi , Franco Rasetti ve Emilio Segrè adına bir İtalyan patenti verildi . 2 Temmuz 1940'ta bir ABD patenti verildi.

Erken kariyer

Şubat 1936'da, Pontecorvo İtalya'yı bırakıp taşındı Paris laboratuarında çalışmalarına Irène ve Frédéric Joliot-Curie de Collège de France protonlar ile ve arasındaki elektromanyetik geçişlerinde nötronların çarpışmaların etkilerini incelemek için bir yıllık burslu izomerler . Bu dönemde kuzeni Emilio Sereni'den etkilenerek hayatı boyunca sadık kalacağı komünizm ideallerini benimsedi. Paris'te dadı olarak çalışan İsveçli bir kadın olan Helene Marianne Nordblom ile bir ilişki kurdu. Marianne ile olan ilişkisi, izomerler hakkındaki ilginç çalışması veya İtalya'daki kötüleşen siyasi durum nedeniyle, 1937'de Roma Üniversitesi'nde Paris'te kalmak üzere kadrolu bir pozisyona başvurma fırsatını geri çevirdi.

Marianne de Pontecorvo yanına taşındı Hôtel des Grands Hommes üzerinde Place du Panthéon Oğulları, Gil, 30 Temmuz'da doğdu Ocak 1938. on 4. Vizesinin süresi doldu ve Eylül ayında İsveç'e dönmek zorunda kaldı. Pontecorvo ona eşlik etti ve Gil'i Paris'teki bir kreşte geride bıraktı. Yalnız Paris'e dönerken Manne Siegbahn ile yemek yedi ve 12 Ekim 1938'de Niels Bohr ve Lise Meitner ile bir araya geldi . Pontecorvo, Faşist rejimin Yahudilere karşı ırksal yasaları nedeniyle artık İtalya'ya dönemedi . Bu, Via Panisperna çocuklarının dağılmasına ve Fermi'nin Amerika Birleşik Devletleri'ne taşınmasına neden oldu. Pontecorvo'nun ailesi de dağıldı. Guido 1938'de İngiltere'ye taşındı, onu 1939'da Giovanni, Laura ve Anna izledi, Gillo ise Paris'te Pontecorvo'ya katıldı.

Joliot-Curie'nin Ivry-sur-Seine'deki laboratuvarında Fransız fizikçi André Lazard ile birlikte çalışan Pontecorvo, Frédéric Joliot-Curie'nin "nükleer fosforesans" dediği şeyi keşfetti; nötronlar ve protonlar uyarıldığında ve temel durumlarına geri döndüğünde X-ışınlarının emisyonu . Ayrıca bazı izomerlerin radyoaktif olarak bozunarak diğer elementlere dönüşmediğini keşfetti. Bu, tıbbi uygulamalarda kullanımlarının kapsamını genişletti. Bu çığır açan araştırma için Pontecorvo, Curie-Carnegie bursu aldı ve çalışmaları için Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi'nden fon aldı .

İkinci dünya savaşı

Fransa'dan kaçış

Haziran 1939'da Pontecorvo İsveç'i ziyaret etmek için vize başvurusunda bulundu, ancak başvurusu reddedildi. 23 Ağustos'ta Molotof-Ribbentrop Paktı haberi geldi . Ertesi gün, Sovyetler Birliği'ne olan kişisel inancının bir teyidi olarak Fransız Komünist Partisi'ne katıldı . Marianne , Avrupa'da İkinci Dünya Savaşı'nı başlatan Almanya'nın Polonya'yı işgaline yanıt olarak İngiltere ve Fransa'nın Almanya'ya savaş ilan etmesinden üç gün sonra, 6 Eylül 1939'da Paris'te ona tekrar katıldı . 9 Ocak 1940'ta evlendiler.

Almanlar Mayıs 1940'ta şehre yaklaşırken ayrılmaya karar verdiler. İngilizler, Hans von Halban ve Lew Kowarski de dahil olmak üzere Fransız nükleer bilim adamlarına sığınma teklif etseler de , Pontecorvo'yu "istenmeyen" bir şey olarak gördüler. Neyse ki Segrè'ye, nötron fiziği konusunda bir uzman arayan iki Avrupalı ​​gurbetçi tarafından Tulsa, Oklahoma'da bir iş teklifi verilmişti. Segrè teklifi geri çevirmişti - California Üniversitesi'nde zaten iyi bir işi vardı - ama Pontecorvo'yu tavsiye etti.

2 Haziran 1940'ta Marianne ve Gil'i, kız kardeşi Giuliana'nın kocası Duccio Tabet ile birlikte yaşadığı Toulouse'a giden bir trende mallarıyla yola çıktıklarını gördü. 13 Haziran'da, Almanların Paris'e girmesinden sadece bir gün önce, Pontecorvo, kardeşi Gillo, kuzeni Emilio Sereni ve Salvador Luria , bisikletlerle Toulouse'a doğru yola çıktı. Toulouse'a ulaşmaları on gün sürdü. Luria, Marsilya'ya gitti ve oradan sonunda Amerika Birleşik Devletleri'ne gitti. Pontecorvo, Marianna, Gil, Giuliana ve Tabet onları 19 Temmuz 1940'ta Madrid üzerinden Lizbon'a götüren bir trene bindiler. Her iki kadın da hamileydi. Marianne bir düşük yaptı ve seyahat etmek için pek uygun değildi, ancak yine de 9 Ağustos 1940'ta mültecileri Amerika Birleşik Devletleri'ne getiren seyahatinde Quanza gemisine bindi . Her iki kadın da deniz tutmuştu. 19 Ağustos 1940'ta gemi, kardeşi Paolo ile birlikte kaldıkları New York'a ulaştı. Oradayken, New Jersey, Leonia'daki yeni evinde Fermi'yi ziyaret etti.

Oklahoma'da maden arama

Pontecorvo, Tulsa'da, Standard Oil tarafından sağlanan fonlarla Well Surveys adlı bir şirket kuran Jakov "Jake" Neufeld ve Serge Alexandrovich Scherbatskoy adlı iki Avrupalı ​​göçmen için çalışmaya gitti . Fikirleri, mineralleri aramak için nükleer fiziği uygulamaktı. Bir gama ışını cihazı kaya çıkıntılarını analiz etmede başarılı olmuştu. İtalya ve Fransa'da yapılan çalışmalardan esinlenerek, elektrik yükü olmayan nötronların, kayalarda radyoaktivite indükleyerek yüzeyin altındaki farklı elementleri tespit edebileceklerini düşündüler. Pontecorvo'da ihtiyaç duydukları uzmana sahiptiler.

Pontecorvo , Via Panisperna erkek çocuklarında olduğu gibi, nötron moderatörü olarak parafin mumu ile radyum ve berilyum kullanarak bir nötron kaynağı yarattı ve Fermi ve Amaldi tarafından geliştirilen yöntemleri kullanarak farklı minerallerin emilimini ölçtü. Haziran 1941'de şeyl , kireçtaşı ve kumtaşını ayırt edebilen ve aralarındaki geçişleri haritalayabilen bir cihaza sahipti . Teknik, yavaş nötronların keşfinin ilk pratik uygulaması olarak kabul edilebilir ve onlarca yıl sonra kuyu kaydı için hala kullanımda olacaktır . Enstrümantasyonuyla ilgili dört patent başvurusunda bulundu.

1941'in sonlarında Pontecorvo, ihtiyaç duyduğu radyoizotopları güvence altına almakta zorluk çekiyordu. Onun bilmediği, savaş zamanı atom bombası yapma çabası olan Manhattan Projesi, piyasayı köşeye sıkıştırıyordu. Bunları elde etmek amacıyla Nisan 1942'de New York'ta Fermi, von Halban ve George Placzek ile bir araya geldi . İstediği malzemeleri temin edemedi, ancak Fermi Wells Surveys çalışmasına beklenmedik bir ilgi gösterdi.

Tüp Alaşımları

Fermi ile görüşmeden malzeme çıkmadı, ancak Pontecorvo'nun von Halban ve Placzek'ten Kanada'daki Montreal Laboratuvarı'ndaki Tube Alloys ekibine katılma teklifi almasıyla sonuçlandı. Sir Edward Appleton , Pontecorvo'nun siyasi inançları nedeniyle değil, İngiliz vatandaşı olmaması ve Tüp Alaşımları üzerinde çalışan çok sayıda yabancı bilim adamı olması nedeniyle atanmasıyla ilgili bazı endişeler vardı. Appleton, Pontecorvo'nun itibarı ve iyi fizikçilerin yetersiz olması gerçeği nedeniyle nihayetinde ikna edildi. Pontecorvo, 15 Ocak 1943'te resmi olarak Tube Alloys'a atandı ve ailesiyle birlikte 7 Şubat 1943'te Montreal'e geldi. Montreal ekibi , nötron moderatörü olarak ağır su kullanan bir nükleer reaktör tasarladı , ancak gereken ağır su miktarından yoksundu. Ağustos 1943'te Churchill ve Roosevelt, Quebec Anlaşması'nı müzakere etti ve bu da Birleşik Devletler ve Büyük Britanya arasındaki işbirliğinin yeniden başlamasıyla sonuçlandı ve Tüp Alaşımlarını Manhattan Projesi ile birleştirdi.

1945'te Chalk River'daki NRX ve ZEEP binaları. NRX bir süre için dünyanın en güçlü araştırma reaktörüydü .

John Cockcroft 1944'te Montreal Laboratuvarı'nın direktörü oldu. Güvenlik nedeniyle reaktörü uzaktaki Chalk River Laboratuvarlarında kurmaya karar verdi. Savaş sonrası nükleer programı göz önünde bulundurarak, Pontecorvo ve Alan Nunn May'e Kanada'yı ziyaret eden ve pratikte İngiltere için casusluk yapan Manhattan Projesi bilim adamlarından "bilgi aldı". Ne yazık ki, Nunn May aynı zamanda bir Sovyet casusuydu. Pontecorvo'nun ikinci oğlu, 20 Mart 1944'te doğdu ve Yugoslav komünist liderinden sonra Tito adını aldı . Üçüncü bir oğul, Antonio, Temmuz 1945'te doğdu. Birleşik Devletler tarafından sağlanan ağır su ile, ZEEP olarak bilinen Chalk River'daki reaktör 5 Eylül 1945'te kritik hale geldi. Reaktör tasarımına ek olarak, Pontecorvo ayrıca kozmik ışınlara da baktı , müonların çürümesi ve takıntısı haline gelecek olan nötrinolar. Reaktör tasarımıyla ilgili 25 makale yazdı, ancak sadece ikisi yayınlandı. O da bazı yakın uranyum yataklarının ararken, eski firması ile maden yaptılar Liman Radyum içinde Kuzeybatı Toprakları .

Ağustos 1945'te savaşın sona ermesinden sonra fizikçiler büyük talep gördü ve Pontecorvo, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki birçok üniversiteden cazip ve kazançlı teklifler aldı. Bunun yerine, 21 Şubat 1946'da Cockcroft'tan İngiliz Atom Enerjisi Araştırma Kurumu'na (AERE) katılma teklifini kabul etti . Şimdilik, 1947'de yeni NRX reaktörünün devreye alınması için Chalk River'da kaldı. 21-22 Temmuz 1947 gecesi NRX başlatıldığında kontrol odasında bulunan dört fizikçiden biriydi. zaman, başka herhangi bir reaktörün beş katı nötron akısına sahipti ve dünyadaki en güçlü araştırma reaktörüydü. O sonra takma adı "Ramon Novarro" kazanılmış bu isimde bir aktör o banka hesabına dışarı Marianne açıklıkta sonuçlandı ve çocuklarla Banff için çıkış yapan iki kadın, birlikte Boston'a bir yolculuk yaptı olduğu bir maceraya aşağıdaki; ama barışmışlardı. Daha önce Amerika Birleşik Devletleri vatandaşı olmak için adımlar atmış olmasına rağmen, bunun yerine 7 Şubat 1948'de İngiliz tebaası oldu. Sonunda 24 Ocak 1949'da Birleşik Krallık için Chalk River'dan ayrıldı.

iltica

At Harvvell , Pontecorvo reaktör tasarımı projelerinde yer devam etmiştir. Güç Yönlendirme Komitesinin (PSC) bir üyesi olarak, bölünebilir malzemelerin üretimi ve kullanımı ve reaktörlerin yapımında kullanılan malzemelerle ilgili tartışmalara katıldı . 1949'da, diğer Via Panisperna çocukları, özellikle Emilio Segrè, nükleer reaktör ve nükleer silah tasarımının kalbinde yer alan yavaş nötronların davranışıyla ilgili patentler üzerinde hak iddia etmeye başladılar. Amerikan Federal Soruşturma Bürosu (FBI) bu nedenle onların geçmişlerini araştırmaya başladı. Bu Pontecorvo'nun kardeşleri Giuliana, Laura ve Gillon komünistler olduklarını, onun 1943 Manhattan Projesi dosyalarından kaydetti ve Pontecorvo ve Marianne muhtemelen komünistler de olduğunu ve bu rapor MI5 Britanya'da ve MI6 'nın Kim Philby içinde Washington, DC

Şubat 1950'de, Pontecorvo'nun Harwell'den meslektaşı Klaus Fuchs casusluktan tutuklandı ve AERE güvenliği daha ciddiye almaya başladı ve Pontecorvo, AERE'nin güvenlik görevlisi Henry Arnold ile röportaj yaptı. Arnold, Pontecorvo'nun bir Sovyet casusu olduğuna dair hiçbir kanıtı olmamasına rağmen, kendisinin bir güvenlik riski taşıdığını hissetti ve Çok Gizli materyallere erişimi olmayan bir konuma taşınmasını tavsiye etti. Herbert Skinner , Pontecorvo'ya Skinner'ın Lyon Jones deneysel fizik başkanlığını yaptığı Liverpool Üniversitesi'nde yeni oluşturulan bir profesörlüğe başvurmasını önerdi . Haziran 1950'de Pontecorvo'ya pozisyon teklif edildi.

Eylül 1950 1 tarihinde, İtalya'da bir tatil ortasında, Pontecorvo aniden uçtu Roma için Stockholm arkadaş veya akraba haber vermeden eşi ve üç oğlu ile. 2 Eylül'de Sovyet ajanları Finlandiya'dan Sovyetler Birliği'ne girmesine yardım etti . Aniden ortadan kaybolması, özellikle atom sırlarının Sovyetler Birliği'ne ve Finlandiya ve İsveç'e, Pontecorvo ve Marianne'in aracılığıyla bilgi edinmesinden endişe duyan İngiltere, Kanada ve Birleşik Devletler olmak üzere birçok batılı istihbarat servisi için büyük endişe yarattı. geçerli pasaport ve vize olmadan seyahat etmelerine izin verilmişti.

1952'de Pontecorvo'nun nükleer sırların Rusya'ya aktarılmasındaki potansiyel rolü Amerikan gazetelerinde tartışıldı.

Şimdiye kadar kaçan en yüksek rütbeli KGB subayı Oleg Gordievsky ve Sovyetler Birliği Dış İstihbarat eski müdür yardımcısı Pavel Sudoplatov'a göre , Pontecorvo bir Sovyet casusuydu. Ancak Sudoplatov, Pontecorvo'yu şimdi Ted Hall olduğunu bildiğimiz Mlad kod adlı casus olarak yanlış tanımladı . Pontecorvo, Kanada, İngiltere veya Sovyetler Birliği'nde nükleer silahlar üzerinde çalışmayı her zaman reddederken, casus olduğunu hiçbir zaman onaylamadı veya reddetmedi. Ona karşı asıl kanıt çürüktü. Frank Close , Kanadalı NRX reaktörünün planlarının Sovyetler Birliği'ne ulaştığını ve Lona Cohen'in 1947'de faaliyete başladıktan sonra NRX'den bir uranyum örneği aldığını kaydetti. Suçlu Nunn May olamazdı, yani Pontecorvo baş şüpheli.

SSCB'de Pontecorvo onurla karşılandı ve yalnızca Sovyet nomenklatura'sına ayrılmış bir dizi ayrıcalık verildi . Şu anda Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nde (JINR) ölümüne kadar çalıştı , tamamen yüksek enerji parçacıklarının teorik çalışmalarına odaklandı ve nötrinolar ve müonların bozunması üzerine araştırmalarına devam etti. Araştırmalarından dolayı kendisine 1953'te Stalin Ödülü , 1955'te Sovyetler Birliği Komünist Partisi üyeliği ve 1958'de Sovyet Bilimler Akademisi üyeliği ve iki Lenin Nişanı verildi . Zayıf etkileşim konusundaki çalışmaları nedeniyle 1964 yılında Lenin Ödülü'ne layık görüldü . 1950'de şair Mihail Arkadyeviç Svetlov'un eşi Rodam Amiredzhibi ile ömür boyu sürecek bir ilişkiye başladı . 1955'te, Batı'dan ayrılma ve Batı'da çalışmak için tercih ettiği motivasyonları dünyaya açıkladığı bir basın toplantısında kamuoyuna çıktı. Sovyetler Birliği. Sonuç olarak, Birleşik Krallık 24 Mayıs 1955'te İngiliz vatandaşlığını iptal etti. Pontecorvo'nun Sovyetler Birliği'nden uzun yıllar ayrılmasına izin verilmedi; ilk yurtdışı seyahatini 1978 yılında Amaldi'nin 70. doğum gününü kutlamak için İtalya'ya yaptığı seyahatte yaptı. Daha sonra sık sık İtalya'ya, ara sıra da başka ülkelere ziyaretler yaptı. Fransa, 1982 ve 1984'te onu ziyaret etmesine izin vermeyi reddetti, ancak 1989'da yumuşadı.

Daha sonra yaşam

Pontecorvo'nun bilimsel çalışması, bazıları modern fizikte kilometre taşlarını temsil eden müthiş sezgilerle doludur. Bunların çoğu, teorik olarak ilk olarak 1930'da Wolfgang Pauli tarafından beta bozunması sırasında kaçan ve enerjinin korunumu yasasının ihlal edilmemesi için kaçan tespit edilmemiş enerjiyi açıklamak için önerilen bir atom altı parçacık olan nötrinoyu içeriyordu . Fermi buna İtalyanca "küçük nötr" anlamına gelen nötrino adını verdi ve 1934'te, çekirdekten yayılan elektronların bir nötronun bir protona, bir elektrona ve bir elektrona bozunmasıyla yaratıldığını açıklayan beta bozunması teorisini önerdi. nötrino. Başlangıçta nötrinoların saptanamaz olduğu düşünülüyordu, ancak 1945'te Pontecorvo, bir klor çekirdeğine çarpan bir nötrinoyu , bir K-yakalama reaksiyonundan sonra 34 günlük bir yarı ömürle, 2.8 keV'lik bir Auger yayan kararsız argon-37'ye dönüştürebileceğini kaydetti. doğrudan tespitine izin veren elektron :


ν
+ 37
Cl

e-
+ 37
Ar
Supernova SN1987A (merkezdeki parlak nesne), Hubble Uzay Teleskobu'ndan görüldüğü gibi

Pontecorvo'nun 1945 tarihli makalesi, karbon tetraklorür (CCl 4 ) kullanma fikrini Fransız fizikçi Jules Guéron'a borçludur . Nötrino kaynağı olarak NRX kullanılarak Chalk River'da deneyler yapıldı, ancak başarısız oldu ve Pontecorvo'nun ayrılmasından sonra 1949'da terk edildi. Deney başarısız oldu çünkü o zamanlar bilinmeyen nükleer reaktörler nötrinolar yerine antinötrinolar üretiyordu . Şimdi Cowan-Reines nötrino deneyi olarak bilinen deneyde , Frederick Reines ve Clyde Cowan , 1955'te antinötrinoları tespit ettiler ve 1995'te Nobel Fizik Ödülü'nü kazandılar .

Bu fikir, güneş nötrinoları arayışında yeniden ele alındı. Teorik olarak, Güneş nükleer füzyon reaksiyonları sırasında nötrinolar üretti . Pontecorvo bu fikir için Maurice Pryce'a güveniyordu . En yaygın olanı, hidrojenin helyum oluşturmak üzere kaynaştığı proton-proton zincir reaksiyonu , klor ile etkileşime girecek kadar enerjik olmayan nötrinolar üretir. Bununla birlikte, karbon , nitrojen ve oksijen üreten çok daha az yaygın olan CNO döngüsü yapar. 1960'ların sonlarında, Ray Davis ve John N. Bahcall , Davis'in 2002'de Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldüğü Homestake Deneyi'nde güneş nötrinolarını tespit etti. Deney , güneş nötrinolarını başarılı bir şekilde tespit eden ve sayan ilk deneydi, ancak tespit edilen nötrinolar, tahmin edilen sayının üçte biri ile yarısı arasındaydı. Bu, güneş nötrino sorunu haline geldi . Bilim adamları bir süre için Güneş'in yanmış olabileceği korkunç ihtimalini düşündüler.

Problem 1968'de Pontecorvo tarafından zaten çözülmüştü. 1959'da (hiç yapılmamış) güçlü bir hızlandırıcı tasarlanıyordu ve onunla yapılabilecek deneyleri düşünmeye başladı. Müonları araştıran bir proje tasarladı. Julian Schwinger parçacıkların zayıf etkileşimi W bozonlarını değiştirerek yaşadıklarını varsaymıştı . W bozonu 1983'e kadar keşfedilmeyecekti, ancak hemen bir problem ortaya çıktı. Gerald Feinberg bunun, daha önce hiç gözlemlenmemiş bazı etkileşimlerin olması gerektiğini ima ettiğini belirtti, ancak bunun ancak elektronlarla ilişkili nötrinoların müonlarla ilişkili olanlarla aynı olması durumunda doğru olduğunu kabul etti.

1959 tarihli bir makalesinde Pontecorvo, nötrinoları içeren 21 olası reaksiyonu listeledi ve bazılarının elektron nötrino olmadıkça gerçekleşemeyeceğini kaydetti (
ν
e
) ve müon nötrino (
ν
μ
) bir ve aynıydı. (Dolayısıyla, bu reaksiyonları bulamamak, iki tür nötrino olduğunun kanıtı olacaktır.) Bu makale, bugün kullandığımız nötrinolar için bu gösterimi tanıtmış ve iki tür nötrinoya sahip olmanın "birden çekici" olduğunu düşünmesinin nedenlerini sıralamıştır. simetri bakış açısı ve parçacıkların sınıflandırılması". Elektronlarla ilişkili nötrinoların müonlarla ilişkili olanlardan farklı olduğu öngörüsü 1962'de doğrulandı. 1988'de Jack Steinberger , Leon M. Lederman ve Melvin Schwartz , müon nötrinosunu keşfettikleri için Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldüler.

Pontecorvo'nun Cimitero Acattolico di Roma'daki mezar taşı

Pontecorvo'nun güneş nötrino sorununa çözümü, ilk kez 1957'de düşündüğü ve sonraki on yılda geliştirdiği bir fikri içeriyordu. Bu, nötrinoların, nötrino salınımı olarak bilinen bir fenomen olan diğer nötrino türlerine dönüşebileceği fikriydi . Güneş ile Dünya arasında bir yerde, elektron nötrinoları müon nötrinolarına dönüşebilir. Önemli bir nokta, bunun olması için nötrinoların sıfır kütleye sahip olamayacakları ve bu nedenle ışık hızında hareket edemeyecekleriydi. Salınımların varlığı nihayet 1998'de Super-Kamiokande deneyi tarafından belirlendi ve daha sonra diğer deneylerle doğrulandı.

Bu öngörü, Takaaki Kajita ve Arthur B. McDonald'a "nötrinoların kütlesi olduğunu gösteren nötrino salınımlarını keşfettikleri için" verilen 2015 Nobel Fizik Ödülü tarafından tanındı . Pontecorvo ayrıca 1958'de süpernovaların yoğun nötrino patlamaları üreteceğini öngördü . Supernova SN1987A nötrino dedektörleri tarafından tespit edildiğinde çok az bilim insanı daha heyecanlıydı .

Pontecorvo , 24 Eylül 1993'te Parkinson hastalığına yakalanarak Dubna'da öldü . Küllerinin yarısı Roma'daki Protestan Mezarlığı'na , yarısı da Rusya'daki Dubna'ya defnedildi . 1995 yılında, bilimsel değerlerinin tanınması için, Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü tarafından prestijli Pontecorvo Ödülü verildi. Her yıl bir bilim insanına verilen ödül, uluslararası bilim camiası tarafından kabul edildiği üzere, "temel parçacık fiziğindeki en önemli araştırmaları" tanımaktadır. 2006 yılında, Moskova tarihi topluluğu Moskultprog , Pontecorvo'nun Moskova'daki 9 Tverskaya Caddesi'ndeki evini kutlayan bir sanatsal plaket açtı .

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

  • Mafai, Miriam (2012). Il lungo freddo: Storia di Bruno Pontecorvo, lo scienziato che scelse l'Urss (İtalyanca). Milano: Bur. ISBN'si 978-88-586-3839-2.

Dış bağlantılar