Herbert G. MacPherson - Herbert G. MacPherson
Herbert G. MacPherson (2 Kasım 1911 - 6 Ocak 1993) Amerikalı bir nükleer mühendis ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın (ORNL) müdür yardımcısıydı . Nükleer reaktörlerin tasarımına ve geliştirilmesine katkıda bulundu ve Alvin Weinberg'e göre "ülkenin grafit konusunda en önde gelen uzmanı" ...
Kariyer
Doktora derecesini aldıktan sonra. MacPherson, 1936'da Berkeley'deki California Üniversitesi'nden Fizik alanında, Washington DC'deki Ulusal Hava Durumu Servisi'nde çalışmaya başladı. Ertesi yıl , Cleveland Ohio'daki Union Carbide ve Carbon Corporation'ın Ulusal Karbon Bölümü tarafından işe alındı ve burada film endüstrisinde sıklıkla kullanılan karbon yaylarının spektrumlarını araştırdı. 1956'da Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda araştırma bilimcisi olmak için Oak Ridge TN'ye taşındı. MacPherson, 1965'te Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın müdür yardımcısı oldu ve 1970'e kadar bu görevde bulundu. 1970-1976 yılları arasında Tennessee Üniversitesi'nde Nükleer Mühendislik Profesörü olarak görev yaptı. 1973'te, Alvin Weinberg tarafından yönetim ve gelecekteki enerji kaynaklarının incelenmesi için kurulan bir organizasyon olan Enerji Analizi Enstitüsü'nde vekil direktör olarak görev yaptı . 1978'de Ulusal Mühendislik Akademisi üyeliğine seçildi .
Nükleer grafit ve Manhattan Projesi
Bir oluşturma imkanı zincir reaksiyonu içinde uranyum aşağıdaki 1939'da ortaya çıktı nükleer fizyon deneylerinde Otto Hahn ve Fritz Strassman , ve bu sonuçların yorumlanması Lise Meitner ve Otto Frisch . Bunun sunduğu heyecan verici olanaklar dünya fizik camiasına hızla yayıldı. Fisyon işleminin zincir reaksiyona girmesi için, uranyum fisyonunun yarattığı nötronların, bir nötron moderatörü (bir nötron tarafından vurulduğunda "sıçrayacak" düşük atom ağırlığına sahip bir element) ile etkileşime girerek yavaşlatılması gerekir. diğer uranyum atomları tarafından yakalanabilir. 1939'da en umut verici iki moderatörün ağır su ve grafit (saf karbonun yarı kristal formu) olduğu iyi biliniyordu .
Şubat 1940'ta, Einstein-Szilard'ın Başkan Roosevelt'e yazdığı mektup sonucunda kısmen tahsis edilen fonları kullanan Leo Szilard , Enrico Fermi'nin üssel yığın denilen deneysel reaktöründe kullanılmak üzere National Carbon'dan 4 ton grafit satın aldı . Fermi, muhtemelen nötronların bilinmeyen bir safsızlık tarafından emilmesinden dolayı "bu deneyin sonuçları biraz cesaret kırıcıydı" diye yazıyor. Bu nedenle, Aralık 1940'ta Fermi ve Szilard, ziyaretlerinin nedenlerini özel olarak açıklamadan grafitte safsızlıkların olası varlığını tartışmak için National Carbon'da HG MacPherson ve VC Hamister ile bir araya geldi. Daha önce (Eylül 1939) RB Roberts ve JBH Kuper'in (zincirleme reaksiyonda bir moderatörün gerekliliğini açıklayan) makalesini okuyan MacPherson, ziyaretin amacını çıkarabildi. Karbon yaylarının spektrumları konusundaki tecrübesi nedeniyle, yüksek kaliteli grafitin bile onu bir uranyum reaktöründe bir nötron moderatörü olarak potansiyel olarak kullanılamaz hale getirebilecek küçük miktarlarda bor safsızlıkları içerdiğini fark etti ve Szilard şüphesini doğruladı.
Bu toplantının bir sonucu olarak, önümüzdeki iki yıl boyunca, MacPherson (LM Currie ve VC Hamister ile birlikte), düşük bor içerikli grafit üretimi için termal saflaştırma teknikleri geliştirdi ve bu da Ulusal Karbon'un "AGOT Grafit" ürününü ortaya çıkardı. WP Eatherly'ye göre, "ilk gerçek nükleer dereceli grafit" idi. Kasım 1942'ye gelindiğinde National Carbon, 250 ton AGOT grafiti, sürekli bir zincir reaksiyonu oluşturan ilk nükleer reaktör olan Fermi'nin Chicago Pile-1'in yapımında kullanıldığı Chicago Üniversitesi'ne sevk etti . AGOT grafit ayrıca Oak Ridge TN'de X-10 grafit reaktörünü ve Washington'daki Hanford Sitesinde II.Dünya Savaşı sırasında ve sonrasında plütonyum üreten reaktörleri inşa etmek için kullanıldı . Bu süreç ve sonraki iyileştirmeleri, nükleer grafit üretiminde standart teknikler haline geldi.
Bor safsızlıkları ile ilgili bu önemli bilgi, ikinci dünya savaşı sırasında uranyumda bir zincir reaksiyonu yaratmaya çalışan Alman bilim adamları tarafından bilinmiyordu. Grafitte nötron absorpsiyonunun enine kesiti, Almanya'da Walter Bothe , P. Jensen ve Werner Heisenberg tarafından araştırıldı ve çok yüksek bulundu, böylece grafiti olası bir moderatör olarak elimine etti. Sonuç olarak, Almanların bir zincirleme reaksiyon yaratma çabası , pahalı ve kıt bir alternatif olan ağır su kullanma girişimlerini içeriyordu . 1947 kadar geç bir tarihte yazan Heisenberg, grafitle ilgili tek sorunun bor safsızlıkları olduğunu hala anlamadı.
Erimiş Tuz Reaktörü
1956'da MacPherson, ORNL yöneticisi Alvin Weinberg tarafından devrim niteliğindeki güvenli, verimli ve nispeten ucuz bir reaktör tasarımı olan Erimiş Tuz Reaktör Deneyine liderlik etmek üzere atandı ve şimdi Toryum yakıt çevrimi olarak anıldı . İki yıl içinde erimiş malzemelerin kimyasal testleri, maliyet çalışmaları, genel tasarım ve hesaplamalar tamamlanmış ve MacPherson'ın MSRE ile ilgili üç aylık ilerleme raporunda özetlenmiştir. Hesaplamalar üzerinde gerçekleştirildi ORACLE (bilgisayar) , bir klonu von Neumann 'ın IAS makinenin gözetiminde ORNL inşa edilmişti Alston Scott Householder . MSRE, 1959'da Atom Enerjisi Komisyonu tarafından finanse edildi ve 1965'te tamamlandı. 1969'da kapatılıncaya kadar kesintisiz devam etti, ancak Weinberg'in bu projeyi "belki de en ustaca ve cüretkar" olarak adlandırdığı tasarımın uygulanabilirliğini kanıtladı. ORNL'de şimdiye kadar yapılmış mühendislik deneyi ". (1972'de ABD hükümeti, ORNL'de önerilen takip eriyik tuz ıslah reaktörünü finanse etmeyi reddetti, Alvin Weinberg'i ateşledi ve desteğini Clinch River Breeder Reactor gibi sıvı metal hızlı besleyici reaktörlerin tasarımına ve yapımına yönlendirdi .)
1958'de, nükleer reaktörlerle ilgili ilk ders kitabının yayınlanmasıyla eşzamanlı olarak, MacPherson (James Lane ve Frank Maslan ile birlikte) sıvı yakıt reaktörleri üzerine mühendislik tezlerini düzenledi ve yayınladı.
Maya Arkeolojisi
MacPherson emekli olduktan sonra Maya kültürü ve yazılarına, özellikle de Dresden Kodeksiyle ilgili olanlara ilgi duymaya başladı . Bu eski Maya el yazması, genellikle tarihlerin "Tutulma Uyarı Tablosu" olarak anılan ve aralarındaki aralıklar, dünya çapında meydana gelen güneş tutulmaları arasındaki aralıklara yaklaşık olarak karşılık gelen bir tablo içerir. Bu tabloyu anlamak için yüzlerce makale yazılmıştır (bkz.). MacPherson, dünya çapında tutulmaları tahmin etmek için ihtiyaç duyulacak astronomik modellere sahip olmadığında ve tüm Maya tarafından yalnızca birkaç güneş tutulmasının görülebildiği eski bir medeniyetin böyle bir tablo oluşturmayı nasıl başardığına dair şaşırtıcı problemi inceledi. medeniyetlerinin dönemi. MacPherson, bazı uzmanların "tutulma tablosuyla ilgili son çalışmaların en ilginç" olduğunu düşündüğü şeyde, böyle bir masanın "ay mevsimini" belirleme sürecinde Maya gökbilimcileri tarafından bir araya getirilmiş olabileceği basit bir prosedürü anlattı.