Джон Рэй Даннинг (24 сентября 1907 г. — 25 августа 1975 г.) — американский физик, сыгравший ключевую роль в Манхэттенском проекте , в ходе которого были разработаны первые атомные бомбы . Он специализировался на нейтронной физике и провел пионерскую работу в области газовой диффузии для разделения изотопов . Он был деканом школы инженерии и прикладных наук в Колумбийском университете с 1950 по 1969 год.
Джон Рэй Даннинг родился в Шелби, штат Небраска , 24 сентября 1907 года, сын Альберта Честера Даннинга, торговца зерном, и его жены Жозефины Даннинг, урожденной Телен. Он окончил среднюю школу Шелби в 1925 году и поступил в Небраскский университет Уэслиан , где стал членом братства Фи Каппа Тау и получил степень бакалавра искусств (BA) в 1929 году. [1]
После окончания университета Даннинг поступил в докторантуру в Колумбийском университете . В 1932 году Джеймс Чедвик открыл нейтрон , что повлияло на карьеру Даннинга, поскольку впоследствии он посвятил большую часть своего профессионального интереса характеристикам и использованию этой частицы. Исследования Даннинга с энтузиазмом поддерживал в Колумбийском университете Джордж Б. Пеграм . В 1933 году Даннинг был преподавателем в Колумбийском университете с 1929 по 1932 год и научным сотрудником университета с 1932 по 1933 год. [2] Он получил докторскую степень в 1934 году, написав диссертацию на тему «Излучение и рассеяние нейтронов» под руководством Пеграма. [3]
Даннинг женился на Эстер Лоре Блевинс в 1930 году. У них было двое детей: Джон Рэй-младший, который стал профессором физики и астрономии в Университете штата Сонома , и Энн Адель. [1]
Получив докторскую степень в Колумбийском университете, Даннинг продолжил преподавать и заниматься исследованиями, став доцентом в 1935 году и адъюнкт-профессором в 1938 году. Даннинг был центральной фигурой в Колумбийском университете по исследованию нейтронов и опубликовал 24 статьи по нейтронам в период с 1934 по 1938 год. В 1936 году Даннинг получил стипендию Traveling Fellowship, которую он использовал для встреч и обсуждения своих исследований в области нейтронной физики со многими выдающимися европейскими физиками-ядерщиками, включая Нильса Бора , Джеймса Чедвика , Ферми, Вернера Гейзенберга и Эрнеста Резерфорда . [2]
Даннинг внимательно следил за работой Эрнеста Лоуренса над циклотроном . Даннинг хотел получить более мощный источник нейтронов, и циклотрон казался привлекательным инструментом для достижения этой цели. В те дни государственное финансирование таких проектов было недоступно, а бюджеты университетов были ограничены. Тем не менее, в 1935 и 1936 годах он смог построить циклотрон, используя множество спасенных деталей, чтобы сократить расходы и финансирование за счет промышленных и частных пожертвований. [4] В 2007 году было объявлено, что Колумбийский университет решил выбросить 70-летний ускоритель атомов, который является старейшим в стране артефактом ядерной эры. После вывода из эксплуатации в 1965 году машина находилась в подвале Pupin Hall , где располагался физический факультет Колумбийского университета. [5] Она была списана в 2008 году, хотя некоторые компоненты находятся в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия. [6]
В декабре 1938 года немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман отправили рукопись в Naturwissenschaften, в которой сообщалось, что они обнаружили элемент барий после бомбардировки урана нейтронами . [7] Они сообщили об этих результатах Лизе Мейтнер , которая вместе со своим племянником Отто Фришем правильно интерпретировала эти результаты как результат ядерного деления . [8] Затем Фриш подтвердил это экспериментально 13 января 1939 года. [9] Еще до публикации интерпретация Мейтнер и Фриша работы Гана и Штрассмана пересекла Атлантический океан с Нильсом Бором , который должен был читать лекции в Принстонском университете . Исидор Айзек Раби и Уиллис Лэмб , два физика из Колумбийского университета, работавшие в Принстоне, услышали эту новость и привезли ее в Колумбию. Раби сказал, что рассказал Ферми; Ферми отдал должное Лэмбу. Вскоре ряду ученых в Колумбии стало ясно, что им следует попытаться обнаружить энергию, выделяющуюся при ядерном делении урана при нейтронной бомбардировке. 25 января 1939 года Даннинг был членом команды Колумбии, которая провела первый эксперимент по ядерному делению в Соединенных Штатах. [10] Другими членами команды были Герберт Л. Андерсон , Юджин Т. Бут , Энрико Ферми , Дж. Норрис Глэсо и Фрэнсис Дж. Слэк . [11] [12] [13]
Бор утверждал, что именно изотоп урана-235 ответственен за деление. Даннинг понял, что если это так, то атомная бомба станет возможной. [14] Его мысли обратились к разработке процесса обогащения урана , и к 1940 году он исследовал газовую диффузию , которая, как он чувствовал, была более эффективной, чем электромагнитный метод Альфреда Нира [15] и предлагала лучший путь к обогащению в промышленных масштабах. Исследователи из Колумбии стали лабораториями по замещению сплавов (SAM) Манхэттенского проекта . Даннинг возглавил лабораторное подразделение, ответственное за все аспекты программы газовой диффузии, включая инженерные проблемы, пилотные установки и исследовательскую деятельность. [16] Четыре статьи, написанные совместно с Джеймсом Рейнуотером , Уильямом У. Хэвенсом-младшим и Цзянь-Шиунгом У, появились в 1947 и 1948 годах, но многое осталось засекреченным. [17] Из-за секретности этой работы Даннинг и трое его коллег получили по 300 000 долларов каждый вместо патентных отчислений. [18] Со своей стороны, Даннинг был награжден медалью «За заслуги» президентом Гарри С. Трумэном . Его цитата гласила:
за исключительно похвальное поведение при выполнении выдающихся услуг военному министерству, за достижения, подразумевающие большую ответственность и научное отличие в связи с разработкой величайшего военного оружия всех времен, атомной бомбы. Как физический исследователь, он принял ведущее участие в инициировании ранних фаз проекта; затем он отвечал за основные исследования в лабораториях SAM для Манхэттенского инженерного округа, армейских сил обслуживания, а затем он служил советником подрядчика для полномасштабной эксплуатации его процесса. Физик национального значения, доктор Даннинг своей бескорыстной и непоколебимой преданностью долгу внес значительный вклад в успех проекта атомной бомбы. [19]
В 1946 году Даннинг стал профессором прикладных наук имени Тейера Линдсли в Колумбийском университете. В первые послевоенные годы он был научным руководителем строительства Лабораторий Невиса , совместного проекта Колумбийского университета, Комиссии по атомной энергии США и Управления военно-морских исследований . Он стал деканом школы инженерии и прикладных наук в 1950 году. Это положило конец его активной исследовательской карьере, но он активно занимался сбором средств для того, что стало зданием Сили Винтерсмита Мадда и расширением Инженерного центра Террасы. К тому времени, как он ушел с поста декана в 1969 году, он собрал 50 миллионов долларов для школы. [20]
В 1950-х годах Даннинг часто консультировался по вопросам ядерных технологий с президентом Дуайтом Д. Эйзенхауэром и контр-адмиралом Хайманом Г. Риковером , руководителем проекта атомных кораблей ВМС. Даннинг был избран в Национальную академию наук США в 1948 году [20] и в Зал славы Phi Kappa Tau . [21] На протяжении многих лет он занимал пост председателя Консультативного комитета по научным кадрам Совета по образованию города Нью-Йорка, Комитета президента по сверхзвуковому транспорту и Научного консультативного совета законодательного органа штата Нью-Йорк. Он был членом совета Американской ассоциации содействия развитию науки и Научного консультативного комитета Министерства обороны . [20]
Увлеченный ядерной технологией и стремясь поделиться своими знаниями с общественностью, Даннинг провел множество публичных лекций по этой теме и часто появлялся на телевидении и радио. Он помог написать комикс Blondie and Dagwood , который объяснял ядерную энергию простыми словами. В одном эксперименте он выпил облученную соленую воду и использовал счетчик Гейгера , чтобы продемонстрировать своей аудитории, как его пальцы стали радиоактивными, когда натрий-24 , период полураспада которого составляет 15 часов, циркулировал в его кровотоке. [22]
Он умер от сердечного приступа у себя дома в Ки-Бискейн, штат Флорида , 25 августа 1975 года [23] и был похоронен на Северном кладбище в Шермане, штат Коннектикут , недалеко от того места, где у него был другой дом.