Альберт Гиорсо (15 июля 1915 г. — 26 декабря 2010 г.) — американский учёный-атомщик и один из первооткрывателей рекордных 12 химических элементов в периодической таблице . Его исследовательская карьера охватывала шесть десятилетий, с начала 1940-х до конца 1990-х годов.
Гиорсо родился в Валлехо, Калифорния , 15 июля 1915 года в семье итальянских и испанских предков. [2] Он вырос в Аламеде, Калифорния . [3] Живя недалеко от международного аэропорта Окленда , он заинтересовался самолетами, воздухоплаванием и другими технологиями. [4] После окончания средней школы он занимался разработкой радиосхем и заслужил репутацию человека, устанавливающего радиосвязь на расстояниях, которые превосходили военные. [5]
Он получил степень бакалавра в области электротехники в Калифорнийском университете в Беркли в 1937 году. [4] После окончания университета он работал на Реджинальда Тиббетса, известного радиолюбителя, который управлял бизнесом по поставке детекторов радиации правительству. Способность Гиорсо разрабатывать и производить эти приборы, а также выполнять различные электронные задачи, позволила ему познакомиться с учеными-атомщиками в Радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Беркли, в частности с Гленном Сиборгом . Во время работы, на которой он должен был установить интерком в лаборатории, он познакомился с двумя секретаршами, одна из которых, Хелен Григгс , вышла замуж за Сиборга. Другая, Вильма Белт, стала женой Альберта на протяжении более 60 лет. [6]
Гиорсо был воспитан в набожной христианской семье, но позже оставил религию и стал атеистом. Однако он все еще отождествлял себя с христианской этикой. [7] [8]
В начале 1940-х годов Сиборг переехал в Чикаго, чтобы работать над Манхэттенским проектом. Он пригласил Гиорсо присоединиться к нему, и в течение следующих четырех лет Гиорсо разрабатывал чувствительные приборы для обнаружения излучения, связанного с ядерным распадом, включая спонтанное деление. Одним из прорывных приборов Гиорсо был 48-канальный анализатор амплитуды импульса, который позволил ему определить энергию, а следовательно, и источник излучения. За это время они открыли два новых элемента (95, америций и 96, кюрий ), хотя публикация была отложена до окончания войны. [9]
После войны Сиборг и Гиорсо вернулись в Беркли, где они и их коллеги использовали 60-дюймовый циклотрон Крокера для получения элементов с увеличивающимся атомным номером путем бомбардировки экзотических мишеней ионами гелия. В экспериментах 1949–1950 годов они получили и идентифицировали элементы 97 ( берклий ) и 98 ( калифорний ). В 1953 году в сотрудничестве с Аргоннской лабораторией Гиорсо и его коллеги искали и нашли элементы 99 ( эйнштейний ) и 100 ( фермий ), идентифицированные по их характерному излучению в пыли, собранной самолетами после первого термоядерного взрыва ( тест Майка ). В 1955 году группа использовала циклотрон для получения 17 атомов элемента 101 ( менделевий ), первого нового элемента, который был открыт атом за атомом. Метод отдачи, изобретенный Гиорсо, имел решающее значение для получения идентифицируемого сигнала от отдельных атомов новый элемент.
В середине 1950-х годов стало ясно, что для дальнейшего расширения периодической таблицы потребуется новый ускоритель, и был построен Берклийский линейный ускоритель тяжелых ионов (HILAC) под руководством Гиорсо. Эта машина использовалась для открытия элементов 102–106 (102, нобелий ; 103, лоуренсий ; 104, резерфордий ; 105, дубний и 106, сиборгий ), каждый из которых был получен и идентифицирован на основе всего лишь нескольких атомов. Открытие каждого последующего элемента стало возможным благодаря разработке инновационных методов в роботизированной обработке мишеней, быстрой химии, эффективных детекторах излучения и компьютерной обработке данных. Модернизация HILAC в 1972 году до superHILAC обеспечила более интенсивные ионные пучки, что имело решающее значение для получения достаточного количества новых атомов, чтобы обеспечить обнаружение элемента 106.
С увеличением атомного числа экспериментальные трудности получения и идентификации нового элемента значительно возрастают. В 1970-х и 1980-х годах ресурсы для исследования новых элементов в Беркли уменьшались, но лаборатория GSI в Дармштадте, Германия, под руководством Питера Армбрустера и со значительными ресурсами смогла произвести и идентифицировать элементы 107–109 (107, борий ; 108, хассий и 109, мейтнерий ). В начале 1990-х годов группы Беркли и Дармштадта предприняли совместную попытку создать элемент 110. Эксперименты в Беркли не увенчались успехом, но в конечном итоге элементы 110–112 (110, дармштадтий ; 111, рентгений и 112, коперниций ) были идентифицированы в лаборатории Дармштадта. Последующие работы в лаборатории ОИЯИ в Дубне под руководством Юрия Оганесяна и российско-американской группы ученых увенчались успехом в идентификации элементов 113–118 (113, нихоний ; 114, флеровий ; 115, московий ; 116, ливерморий ; 117, теннессин и 118, оганесон ), тем самым завершив элементы 7-го периода периодической системы элементов.
Гиорсо изобрел многочисленные методы и машины для изоляции и идентификации тяжелых элементов атом за атомом. Ему обычно приписывают реализацию многоканального анализатора и техники отдачи для изоляции продуктов реакции, хотя обе они были значительными расширениями ранее понятых концепций. Его концепция нового типа ускорителя, Омнитрона, признана блестящим достижением, которое, вероятно, позволило бы лаборатории Беркли открыть множество дополнительных новых элементов, но машина так и не была построена, став жертвой меняющегося политического ландшафта 1970-х годов в США, который снизил акцент на фундаментальных ядерных исследованиях и значительно расширил исследования в области охраны окружающей среды, здоровья и безопасности. Частично из-за неудачи в создании Омнитрона Гиорсо (вместе с коллегами Бобом Мэйном и другими) задумал объединить HILAC и Беватрон, который он назвал Бевалаком. Эта комбинированная машина, неуклюжее сочленение по крутому склону в Радиационной лаборатории, обеспечивала тяжелые ионы с энергией ГэВ, тем самым позволяя развивать две новые области исследований: «высокоэнергетическую ядерную физику», что означает, что составное ядро достаточно горячее, чтобы проявлять коллективные динамические эффекты, и терапию тяжелыми ионами, в которой высокоэнергетические ионы используются для облучения опухолей у онкологических больных. Обе эти области расширились до деятельности во многих лабораториях и клиниках по всему миру. [10]
В последние годы своей жизни Гиорсо продолжил исследования в направлении поиска сверхтяжелых элементов, энергии термоядерного синтеза и инновационных источников электронного пучка. Он был неучаствующим соавтором экспериментов в 1999 году, которые дали доказательства существования элементов 116 и 118, что позже оказалось случаем научного мошенничества, совершенного первым автором, Виктором Ниновым . Он также имел краткие исследовательские интересы в эксперименте со свободными кварками Уильяма Фэрбэнка из Стэнфорда, в открытии элемента 43 и в ускорителе электронных дисков, среди прочего.
Альберту Гиорсо приписывают со-открытие следующих элементов [11]
Гиорсо лично выбрал некоторые из названий, рекомендованных его группой для новых элементов. Его первоначальное название элемента 105 (ганий) было изменено Международным союзом теоретической и прикладной химии ( ИЮПАК ) на дубний, чтобы признать вклад лаборатории в Дубне, Россия, в поиск элементов-трансфермиев. Его рекомендация для элемента 106, сиборгий, была принята только после длительных дебатов о названии элемента в честь живого человека. В 1999 году группа в Беркли опубликовала доказательства существования двух сверхтяжелых элементов ( элемент 116 и элемент 118 ). Группа исследователей намеревалась предложить название гиорсий для элемента 118, но в конечном итоге данные оказались подделанными , и в 2002 году заявления были отозваны. Прижизненный продукт Гиорсо составил около 170 технических статей, большинство из которых были опубликованы в The Physical Review.
Гиорсо был известен среди коллег своим бесконечным потоком творческих «каракулей», которые определяют форму искусства, напоминающую фракталы. Он также разработал современную камеру для наблюдения за птицами и был постоянным сторонником экологических организаций.
Несколько некрологов доступны в Интернете, а полная биография находится в стадии подготовки. [12]