Бойс Докинз Макдэниел (11 июня 1917 г. — 8 мая 2002 г.) — американский физик-ядерщик, работавший над Манхэттенским проектом , а затем руководивший Лабораторией ядерных исследований Корнеллского университета (LNS). Макдэниел был специалистом по созданию устройств для «разбивания атомов» для изучения фундаментальной структуры материи и помог построить самые мощные ускорители частиц своего времени. Вместе со своим аспирантом он изобрел парный спектрометр.
Во время Второй мировой войны Макдэниел использовал свои знания в области электроники для разработки циклотронов, используемых для разделения изотопов урана . Макдэниел также известен тем, что провел окончательную проверку первой атомной бомбы перед ее взрывом в ходе испытания «Тринити» во время грозы.
Родился в Бреварде, Северная Каролина , Макдэниел учился в Chesterville High School в Огайо . После окончания школы в 1933 году он поступил в Ohio Wesleyan University , который окончил в 1938 году со степенью бакалавра наук. Его начальное аспирантское обучение проходило в Case School of Applied Science , которую он окончил со степенью магистра в 1940 году. [2] [3] Макдэниел продолжил аспирантуру, когда перешел в Корнеллский университет , и в 1943 году он завершил свою докторскую диссертацию, изучая скорость поглощения нейтронов в индии . [2] Исследование не было засекречено, но Макдэниел и Роберт Бахер , его научный руководитель в Корнелле, пометили его как «секретное» по собственной инициативе. [2] Из Корнелла Макдэниел перешел в MIT, где он занимал постдокторскую должность, изучая «быстро развивающуюся область быстрой электроники», которую он применил к исследованиям в области физики элементарных частиц . [4]
После начала Второй мировой войны Макдэниел присоединился к Бахеру в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико , для работы над Манхэттенским проектом , где он стал частью исследовательской группы Роберта Р. Уилсона по циклотрону . [2] Макдэниел должен был сыграть «решающую роль в определении количества урана-235, необходимого для ... взрыва первой в мире ядерной бомбы». [5] Макдэниел также отмечен как проводивший окончательную проверку первой атомной бомбы перед ее взрывом в ходе испытания «Тринити » . [5]
.jpg/1280px-The_gadget_in_the_Trinity_Test_Site_tower_(1945).jpg)
Макдэниел был одним из многих исследователей Манхэттенского проекта, присоединившихся к факультету Корнелла после войны. Он стал доцентом в 1946 году и стал полным профессором в 1955 году. Вместе со своим аспирантом Робертом Уокером он изобрел парный спектрометр, прибор, который измеряет энергию гамма-лучей . [6] Он был соучредителем Лаборатории ядерных исследований Корнелла (LNS) и помог создать 300-мегавольтный (МэВ) электронный синхротрон , один из первых таких ускорителей в мире. Он и Уилсон, который был предшественником Макдэниела на посту директора LNS, построили еще три электронных синхротрона на 1 ГэВ , 2 ГэВ и 10 ГэВ, каждый из которых позволил физикам изучать явления в новом диапазоне энергий. [6] [7] Макдэниел быстро заслужил репутацию практического конструктора, о чем свидетельствует этот эпизод при строительстве 300-МэВ синхротрона:
Магнитная катушка была намотана неправильно, фатальный недостаток. Чтобы отремонтировать ее у производителя, могли уйти месяцы. Мак сделал игрушечную модель катушки, внимательно изучал ее в течение вечера и обнаружил гениальный, но простой способ ее починки, что он сделал примерно за день, и разрядил кризис. [8]
В 1953 году он был научным сотрудником программы Фулбрайта в Австралийском национальном университете [9] и в 1959 году — научным сотрудником Фонда Гуггенхайма в Римском университете. [5]
В 1967 году Макдэниел стал директором LNS и проработал там до выхода на пенсию с факультета Корнелла в 1985 году. Его исследования включали важные измерения с каждой из серий ускорителей LNS, в том числе исследования образования лямбда-барионных фотонов, образования К-мезонов и измерения электромагнитных форм-факторов нейтронов. [2] [7]
Уилсон и Макдэниел продолжали сотрудничать в Корнелле, пока Уилсон не ушел, чтобы возглавить Fermilab в Батавии, штат Иллинойс, в 1967 году. В 1972 году Уилсон пригласил Макдэниела исполнять обязанности руководителя секции ускорителей в Fermilab, и Макдэниел взял однолетний отпуск в Корнелле. Хотя ускоритель Fermilab был введен в эксплуатацию, он страдал от частых отказов компонентов. Когда Макдэниел ушел восемь месяцев спустя, он руководил работой, которая увеличила мощность ускорителя Fermilab с 20 ГэВ до 300 ГэВ, а плотность пучка — в 1000 раз. О вкладе Макдэниела в Fermilab Уилсон сказал: «Это бравадное выступление продемонстрировало лидерские качества Мака, а также его знаменитое шестое чувство для поиска источников проблем и их устранения». [14] Вернувшись в Корнелл в 1974 году, Макдэниел предложил модернизировать тогдашний синхротрон на 10 ГэВ с помощью электронно-позитронного накопителя на 8 ГэВ, что значительно увеличило бы энергию столкновений частиц, когда частицы в накопительном кольце сталкиваются с частицами, движущимися в противоположном направлении в синхротроне. После постройки в 1979 году Корнеллское электронное накопительное кольцо стало основным в мире источником информации об одном из фундаментальных строительных блоков материи, b-кварке . После окончания экспериментов по физике элементарных частиц 20 лет спустя, CESR теперь используется в качестве испытательного стенда демпфирующих колец для будущего международного линейного коллайдера . [13] В 1981 году Макдэниел разработал предложение о новом электронно-позитронном коллайдере диаметром в милю под названием CSER II, но не смог получить необходимые 200 миллионов долларов на его финансирование. [15] В 1988 году Макдэниел был приглашенным почетным профессором в Университете штата Аризона . [3]
В интервью в 1973 году о своих чувствах по поводу своей работы, приведшей к сбрасыванию атомных бомб на японские города, Макдэниел сказал:
Сегодня так трудно оценить эти вещи. Я бы предпочел увидеть демонстрацию и мне довольно грустно, что все получилось не так... но я не знаю, получилось бы это как полезное начинание. Я понятия не имею, что бы сделали японцы. [16]
В 1975 году, за 11 лет до решения Верховного суда по делу Meritor Savings Bank против Винсона, признавшего сексуальные домогательства нарушением Закона о гражданских правах 1964 года , Кармита Дикерсон Вуд , административный помощник Макдэниел, уволилась с работы после многих лет предполагаемых сексуальных домогательств со стороны Макдэниел, передав свое дело Лин Фарли и организации Working Women United , которую Фарли возглавляла. [17] Корнелл отказал Вуд в пособии по безработице после того, как она сослалась на «личные причины» в качестве причины своего ухода. Позже ее перевели на другую работу в кампусе Корнелла. Никакого официального расследования обвинений не проводилось, и Макдэниел официально не расследовалась Корнеллом и не была наказана. Тем не менее, инцидент способствовал всплеску интереса к сексуальным домогательствам на рабочем месте, который завершился решением 1986 года. [18]
Макдэниел был избран в Национальную академию наук в 1981 году. [19] Он был членом правления Fermilab, попечителем Associated Universities, членом Консультативной группы по высоким энергиям Министерства энергетики, попечителем Universities Research Association и членом совета директоров Brookhaven National Laboratory . [2] [3]
В 1993 году Макдэниелы пожертвовали ферму плантациям Корнелла , которые назвали 60,6-акровую собственность заповедником Джейн Макдэниел. [20]
В 2002 году Макдэниел умер от сердечного приступа в Итаке, штат Нью-Йорк, в возрасте 84 лет. [2]
Автор хочет выразить свою признательность профессорам RF Bacher и HA Bethe за их личное руководство этой работой.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )