Теодор Брюстер «Тед» Тейлор (1925–2004) был американским физиком-теоретиком , специализирующимся в области ядерной энергии . Его высшее образование включало докторскую степень по теоретической физике Корнелльского университета . Его наиболее примечательным вкладом в область ядерного оружия были разработки небольшой бомбы в Лос-Аламосской лаборатории в Нью-Мексико. [1] Хотя Тейлор не широко известен широкой публике, ему приписывают многочисленные вехи в разработке ядерного оружия деления , в том числе разработку самого маленького, самого мощного и самого эффективного оружия деления, когда-либо испытанного США. [1] Хотя Тейлора не считали блестящим физиком с точки зрения вычислений, его видение и творческий потенциал позволили ему преуспеть в этой области. [2] Более поздняя часть карьеры Тейлора была сосредоточена на ядерной энергии, а не на вооружении, и включала его работу над проектом «Орион» , разработками ядерных реакторов и борьбой с ядерным распространением . [1] [2]
Тед Тейлор родился в Мехико , Мексика, 11 июля 1925 года. [1] Его мать и отец были американцами. Его мать, Барбара Саутворт Хоуленд Тейлор, получила докторскую степень по мексиканской литературе в Национальном автономном университете Мексики [3] , а его отец, Уолтер Клайд Тейлор, был директором YMCA в Мехико. [1] До женитьбы в 1922 году его отец был вдовцом с тремя сыновьями, а мать — вдовой с собственным сыном. [1] Оба его дедушки и бабушки по материнской линии были миссионерами -конгрегационалистами в Гвадалахаре . Тейлор вырос в доме без электричества в районе Атликсо 13 в Куэрнаваке . [1] Его воспитание было тихим и религиозным, а его дом был наполнен книгами, в основном атласами и географиями, которые он читал при свечах. [1] Этот интерес преследовал его и во взрослой жизни. [1]
Тейлор рано проявил интерес к химии, особенно к пиротехнике , когда в возрасте десяти лет получил набор по химии. [2] Это увлечение усилилось, когда небольшой и эксклюзивный университет в этом районе построил химическую лабораторию по соседству, после чего Тейлор получил доступ к предметам от местных аптек, которые в противном случае были бы недоступны, включая едкие и взрывоопасные химикаты, такие как а также азотная и серная кислоты. [1] Это позволило ему проводить собственные эксперименты. [1] Он также часто читал Новую международную энциклопедию 1913 года , в которой содержался обширный химический материал, чтобы приготовить новые смеси. [1] В их число входили снотворные, небольшие взрывчатые вещества, пороховая вата , осадки и многое другое. [1] Его мать была чрезвычайно терпима к его экспериментам, но запрещала любые эксперименты, в которых использовался нитроглицерин . [1]
Повзрослев, Тейлор также проявил интерес к бильярду . Днем после школы он играл в бильярд почти десять часов в неделю. [1] Он вспоминал этот ранний интерес как введение в механику столкновений, связывая его со своими более поздними работами в области физики элементарных частиц . [1] Поведение взаимодействующих шаров на столе и их упругие столкновения в ограничивающих рамках подушек отражателя помогли ему концептуализировать сложные абстракции поперечных сечений, рассеяния нейтронов и цепных реакций деления. [1]
В детстве у него появилась страсть к музыке, и по утрам перед школой он спокойно сидел и слушал свои любимые песни. [1] Позже, защитив докторскую диссертацию в Корнелле, он заметил, что в то время как его коллеги-физики-теоретики использовали классическую музыку, транслируемую в их комнаты, их коллеги -экспериментаторы постоянно отключали систему. [1]
Тейлор посещал американскую школу в Мехико от начальной до средней школы. [2] Одаренный ученик, он закончил классы с четвертого по шестой за один год. [2] Будучи студентом ускоренного обучения, Тейлор в подростковом возрасте оказался на три года моложе своих друзей. [1] Тейлор рано окончил среднюю школу в 1941 году, в возрасте 15 лет. [2] Еще не отвечая возрастным требованиям для американских университетов, он затем в течение одного года учился в Эксетерской академии в Нью-Гэмпшире, [2] где он изучал современную Физика от Элберта П. Литтла. [1] Это развило его интерес к физике, хотя по этому курсу он показал плохую успеваемость: Литтл поставил Тейлору оценку D на последнем экзамене зимнего семестра. [2] Он быстро отмахнулся от этой неудачи и вскоре подтвердил, что хочет стать физиком. [1] [2] Помимо образования, у него также появился интерес к метанию диска в Эксетере. [1] Этот интерес продолжился и в его карьере в колледже, когда он продолжал бросать диск в Калифорнийском технологическом институте. [1]
Он поступил в Калифорнийский технологический институт в 1942 году, а затем провел второй и третий годы обучения в программе Navy V-12 . [2] Это ускорило его обучение, и он получил степень бакалавра физики в Калифорнийском технологическом институте в 1945 году в возрасте девятнадцати лет. [1]
После окончания школы он в течение одного года посещал школу мичманов в Трогс-Нек в Бронксе, штат Нью-Йорк, чтобы выполнить свои требования к действительной военно-морской службе . [2] Он был демобилизован в середине 1946 года, к тому времени ему было присвоено звание лейтенанта . [1]
Затем он поступил в аспирантуру по теоретической физике в Калифорнийский университет в Беркли , а также работал неполный рабочий день в радиационной лаборатории Беркли , в основном над циклотроном и бета-спектрографом. [1] После провала устного предварительного экзамена по механике и теплоте и второго вступительного экзамена по современной физике в 1949 году Тейлор был дисквалифицирован из аспирантуры. [1]
Тейлор женился на Каро Арним в 1948 году и в последующие годы у него родилось пятеро детей: Клэр Гастингс, Кэтрин Робертсон, Кристофер Тейлор, Роберт Тейлор и Джеффри Тейлор. [4] Арним специализировалась на греческом языке в колледже Скриппс , гуманитарном университете в Клермонте, Калифорния , и Тейлор навещал ее, когда мог. [1] И Арним, и Тейлор были очень застенчивыми людьми и не были уверены в своем будущем. [1] Когда они впервые встретились, они оба верили, что Тейлор станет профессором колледжа в сонном городке, а Каро станет библиотекарем. [1] После 44 лет брака пара развелась в 1992 году. [4]
Тейлор умер 28 октября 2004 года от ишемической болезни сердца. [5]
До работы Тейлора в Лос-Аламосе он твердо заявлял о себе как о противнике ядерного оружия. [1] Во время учебы в школе гардемаринов он получил известие об атомной бомбардировке Хиросимы Соединенными Штатами. [1] Он немедленно написал письмо домой, в котором обсуждал опасности распространения ядерного оружия и свои опасения, что это приведет к гибели человечества в случае новой войны. [1] Однако он проявил некоторый оптимизм, поскольку считал, что при правильном руководстве ядерная бомба может привести к полному прекращению войн. [1] В любом случае, даже после того, как он учился на бакалавриате, он все еще очень интересовался областью ядерной физики . [1]
Тейлор начал свою работу в области ядерной физики в 1949 году, когда его наняли на младшую должность в Лос-Аламосской национальной лаборатории в отделе теоретической физики. [2] Он получил эту работу после того, как провалил докторскую программу в Беркли; Дж. Карсон Марк связал Тейлора с лидером Лос-Аламоса и рекомендовал его на должность. [2] До своего приезда Тейлор не был уверен в деталях своей новой работы в Лос-Аламосе. [2] Его только проинформировали, что его первое задание связано с исследованиями теории диффузии нейтронов , [2] теоретическим анализом движения нейтронов внутри ядра ядра . [6] Во время пребывания в Лос-Аламосе убеждения Тейлора, строго направленные против ядерного развития, изменились. [1] Его теория предотвращения ядерной войны сводилась к разработке бомб беспрецедентной мощности в попытке заставить людей, включая правительства, настолько бояться последствий ядерной войны , что они не осмелятся вступить в такого рода ссору. [1] Он продолжал работать на младшей должности в Лос-Аламосе до 1953 года, когда взял временный отпуск, чтобы получить докторскую степень в Корнелле . [2]
Завершив докторскую диссертацию в 1954 году, он вернулся в Лос-Аламос и к 1956 году прославился своей работой в области разработки малых бомб. [2] Фримен Дайсон сказал: «Большая часть разработки малой бомбы за последние пять лет [в Лос-Аламосе] была напрямую связана с Тедом». [2] Хотя большинство блестящих умов Лос-Аламоса были сосредоточены на разработке термоядерной бомбы , Тейлор продолжал усердно работать над усовершенствованием бомбы деления . [1] Его нововведения в этой области обучения были настолько важны, что в конечном итоге ему была предоставлена свобода выбора того, что он хотел изучать. [2] В конце концов, позиция Тейлора в отношении ядерной войны и разработки оружия изменилась, изменив его карьеру. В 1956 году Тейлор оставил свою должность в Лос-Аламосе и перешел на работу в General Atomics . [2] Здесь он разработал TRIGA , реактор, производящий изотопы, используемые в медицинской сфере. [2] В 1958 году Тейлор начал работать над проектом «Орион» , целью которого было развитие космических путешествий, использующих ядерную энергию в качестве источника топлива. [2] Предлагаемый космический корабль будет использовать серию реакций ядерного деления в качестве топлива, тем самым ускоряя космические путешествия и одновременно устраняя земной источник топлива для ядерного оружия. [2] В сотрудничестве с Дайсоном Тейлор возглавлял группу разработчиков проекта в течение шести лет, пока в 1963 году не был заключен Договор о запрещении ядерных испытаний . [2] После этого они не смогли протестировать свои разработки и проект стал нежизнеспособным.
Карьера Теодора Тейлора снова изменилась после проекта «Орион». У него развился еще больший страх перед потенциальными последствиями работы всей его жизни, и он начал принимать меры предосторожности, чтобы смягчить эти опасения. В 1964 году он занимал должность заместителя директора Агентства оборонной атомной поддержки (подразделение Министерства обороны), где руководил запасами ядерного оружия США. [7] Затем, в 1966 году, он создал консалтинговую фирму под названием «Международная исследовательская и технологическая корпорация», расположенную в Вене , Австрия, которая стремилась предотвратить развитие новых программ создания ядерного оружия. [7] Тейлор также работал приглашенным профессором в Калифорнийском университете, Санта-Крус и Принстонском университете . [1] В конечном итоге его внимание переключилось на возобновляемые источники энергии , и в 1980 году Тейлор основал компанию Nova Incorporated, которая сосредоточилась на альтернативах ядерной энергии как средстве удовлетворения энергетических потребностей Земли. [7] Он изучал улавливание энергии из таких источников, как охлаждающие ледяные пруды и нагревающие солнечные пруды , и в конечном итоге обратился к энергосбережению внутри зданий. [7] Что касается этой работы в области энергосбережения, он основал некоммерческую организацию в округе Монтгомери, штат Мэриленд, под названием Damascus Energy, которая занимается вопросами энергоэффективности в домах. [7] Теодор Тейлор также входил в состав комиссии президента США по делу об аварии на Три-Майл-Айленде , [4] работая над смягчением проблем, связанных с расплавлением реактора.
Теодор Тейлор принимал участие во многих важных проектах и внес большой вклад в развитие ядерной энергетики США. Во время своего пребывания в Лос-Аламосе он отвечал за разработку самой маленькой атомной бомбы той эпохи, названной Дэви Крокетт , которая весила всего 50 фунтов, имела диаметр около 12 дюймов и могла производить от 10 до 20 тонн тротилового эквивалента . [2] Это устройство ранее было известно как система вооружения M28. [8] Сам «Дэви Крокетт» представлял собой атомный снаряд M388, стрелявший из системы вооружения, с безоткатной винтовкой, либо установленной и закрепленной в виде отдельно стоящей треноги, либо установленной на раме легкого грузового автомобиля, такого как джип, первый работал аналогично. к другим современным реактивным снарядам (см. РПГ-7 ). [8] Это была установленная система вооружения, а это означает, что она будет устанавливаться, нацеливаться и стрелять как оружие, обслуживаемое экипажем . [8] Тейлор также разработал бомбы деления меньшего размера, чем Дэви Крокетт, которые были разработаны после того, как он покинул Лос-Аламос. [2] Он разработал ядерную бомбу, настолько маленькую , что она весила всего 20 фунтов, но она так и не была разработана и испытана. [1] Тейлор разработал бомбу Super Oralloy , также известную как «SOB». Он до сих пор является рекордсменом по крупнейшему когда-либо испытанному взрыву деления (как устройство Айви Кинг , испытанному во время операции «Плющ»), производя более 500 килотонн в тротиловом эквиваленте . [2] Тейлору приписывают разработку нескольких методов, которые улучшили бомбу деления. Например, он был в значительной степени ответственен за разработку термоядерного ускорителя — метода, который повышает выход реакции и эффективность ядерной реакции. [2] Этот метод представлял собой переосмысление механизма взрыва, использованного в бомбе, взорванной в Нагасаки. [1] Он выдвинул теорию серии ядерных реакций в рамках механизма имплозии, которые в совокупности запускают большую цепную реакцию взрыва. [1] Это устранило большую часть потерь энергии и необходимость точности исходного механизма реакции. [1] Этот метод до сих пор используется во всем ядерном оружии деления США. [2] Он также разработал метод, который значительно уменьшил размер атомных бомб. [1] Впервые испытанная в бомбе под названием «Скорпион», в ней использовался отражатель из бериллия , который был значительно легче, чем используемые ранее материалы, такие как карбид вольфрама (WC). [1]Тейлор признал, что хотя элемент с низким атомным номером, такой как бериллий, не «отбрасывает» нейтроны обратно в делящееся ядро так же эффективно, как тяжелый вольфрам, его склонность к нейтронному расщеплению (в ядерной физике так называемый «(n,2n)») реакция) более чем компенсируется общими характеристиками отражателя.
После этих прорывов Тейлор стал более важной фигурой в Лос-Аламосе. [1] Его включали в высокоприоритетные ситуации, предназначенные для важного персонала, и даже приглашали в Пентагон в качестве консультанта по стратегиям и потенциальным результатам ядерной войны с Россией. [1] В общей сложности Тейлор отвечал за разработку восьми бомб: бомбы Super Oralloy, Дэйви Крокетта, Скорпиона, Гамлета, Би, Хорнета, Гадюки и плутониевой бомбы Puny. [1] Последнее стало первой неудачей в истории ядерных испытаний США. [1] Он создал бомбу под названием «Гамлет» после получения прямого приказа от военных чиновников продолжить проект по повышению эффективности бомбы; в конечном итоге это была самая эффективная бомба деления, когда-либо взорванная в диапазоне килотонн. [1]
Помимо бомб, Тейлор также исследовал концепции ускоренного производства больших объемов ядерного топлива. Его планы, известные как MICE (Мегатоннные ледяные взрывы), по сути, заключались в том, чтобы заложить термоядерное оружие глубоко во лед и взорвать его, в результате чего образовался гигантский подземный бассейн радиоактивных материалов, который затем можно было бы извлечь. [1] Хотя его идея имела свои достоинства, Тейлор в конечном итоге не получил особой поддержки этой концепции, и проект так и не был реализован. [1]
Тед Тейлор был опытным писателем во второй половине своей карьеры. Он работал в сотрудничестве со многими специалистами в других областях, чтобы опубликовать свою работу по борьбе с распространением ядерного оружия и устойчивой ядерной энергетикой. Возможно, самым большим страхом, который побудил Тейлора так усердно работать в этих областях, было осознание того, что последствия попадания ядерного материала в чужие руки могут быть серьезными. [1]
«Ядерная кража: риски и меры безопасности» — это книга, которую Тейлор написал в сотрудничестве с Мэйсоном Уиллричем в 1970-х годах. [9] Согласно рецензиям, в книге предсказывалось будущее, в котором ядерная энергия будет основным источником энергии в Соединенных Штатах и, следовательно, потребует усиленных мер защиты для защиты населения. [10] В книге Тейлор и Уиллрич дают множество рекомендаций о том, как предотвратить попадание ядерного материала в чужие руки, поскольку они ожидали, что появится множество дополнительных источников ядерных побочных продуктов и, следовательно, больше возможностей для ядерной кражи. [10] Эта книга, вероятно, стала кульминацией большей части работы Теда в этой области, поскольку он часто посещал площадки ядерных реакторов и давал представление о потенциальных слабых местах в их мерах безопасности. [1]
Тейлор также является соавтором книги «Восстановление Земли» вместе с Чарльзом К. Хэмпстоном. Согласно обзорам, в книге основное внимание уделяется методам повышения устойчивости и подробно рассматриваются различные источники энергии, которые можно альтернативно использовать для удовлетворения энергетических потребностей Земли. [11] Эта книга также стала кульминацией его внимания к ядерной безопасности и последствиям применения ядерного оружия. [11] В нем он рассмотрел потенциальное воздействие ядерных осадков на окружающую среду. [11] В этом твердом переплете 1973 года обсуждались потенциальные источники энергии в 2000 году, а также концептуализация более безопасных альтернатив методам получения ядерной энергии, которые были доступны в то время. [11] Фактически, Тейлор косвенно сослался на концепцию ядерного реактора, которая по своей сути похожа на реактор, который он запатентовал в 1964 году. [11] Тейлор потратил большую часть своего времени на изучение потенциального риска ядерного топливного цикла после того, как узнал о пагубное воздействие его ядерного оружия на окружающую среду, поэтому он стремился изучить новые возможности для более безопасного использования ядерной энергии. [11] В своем письме Тейлор утверждал, что самые опасные и разрушительные события, которые могут произойти во время ядерных исследований, скорее всего, произойдут на реакторах, которые не способны работать эффективно и поддерживать безопасную температуру. [11] Далее Тейлор заявил, что приоритет безопасности в ядерных реакторах является относительно низким по сравнению с тем, каким он должен быть, и что если бы кто-то создал ядерный реактор с возможностью охлаждения - без инициирования реакции деления — тогда усилия по использованию ядерной энергии будут более стимулирующими и экспоненциально более безопасными. [11]
Тейлор также написал книгу « Ядерное распространение: мотивация, возможности и стратегии контроля» вместе с Гарольдом Фейвесоном и Тедом Гринвудом. [12] В книге объясняются два наиболее опасных механизма, с помощью которых распространение ядерного оружия может иметь разрушительные последствия для мира, а также способы снижения стимулов к распространению ядерного оружия в рамках дестабилизирующих политических систем. [12]
Тейлор также сотрудничал с Джорджем Гамовым в исследовании под названием «Что миру нужно, так это хорошей двухкилотонной бомбе», в котором изучалась концепция малого ядерного артиллерийского оружия. [2] Эта статья отразила еще один сдвиг во взглядах Тейлора на ядерное оружие. Он сменил свою позицию сдерживания на позицию, направленную на разработку ядерного оружия малой мощности, которое могло бы поражать определенные районы и минимизировать сопутствующий ущерб. [1]
Тейлор не только участвовал в публикации вышеупомянутых книг, но вместе с несколькими своими коллегами также был автором ряда патентов, связанных с ядерной физикой. Тейлору приписывают патентование ядерного реактора с мгновенным отрицательным температурным коэффициентом и топливным элементом, а также патент, защищающий открытие эффективного метода производства изотопов в результате термоядерных взрывов. [13] [14] Патент, касающийся производства изотопов в результате термоядерных взрывов, был новаторским благодаря своей эффективности и экономической эффективности. [13] Это также обеспечивает средства для получения необходимых элементов, которые иначе трудно найти в природе. [13] До этого открытия стоимость нейтрона в ядерной реакции была относительно высокой. [13] Патент на мгновенный отрицательный температурный коэффициент был новаторским, поскольку он обеспечивал значительно более безопасный реактор даже в случае неправильного использования. [14] Благодаря отрицательному температурному коэффициенту реактор может смягчать внезапные всплески реактивности, попадающие в систему. [14] Эти запатентованные разработки позже станут жизненно важными компонентами будущих ядерных технологий.
Книга Джона Макфи «Кривая связывающей энергии» написана в первую очередь о жизни Теодора Тейлора, поскольку он и Макфи довольно часто путешествовали вместе, проводя много времени друг с другом. [1] Очевидно, что во время совместной жизни Макфи был очень склонен учиться у Тейлора. [1] Многие личные мнения Тейлора относительно ядерной энергии и безопасности упоминаются в произведениях Макфи. [1] Макфи, в частности, выражает одну из самых серьезных проблем Тейлора — то, что плутоний может иметь разрушительные последствия, если его оставить не в тех руках. [1] По словам Макфи, Тейлор подозревал, что если плутоний будет приобретен кем-то с злыми намерениями и с ним будет обращаться ненадлежащим образом, последствия могут быть катастрофическими, поскольку плутоний является довольно летучим элементом и может быть смертельным для любого в радиусе сотен миль. [1] Очевидно, этого можно избежать, предполагает Тейлор, если ядерные реакторы будут защищены, а все источники ядерных топливных элементов будут строго охраняться. [1] Книга вдохновила студента Принстона Джона Аристотеля Филлипса и нескольких других подражателей доказать утверждение Тейлора о том, что «любой» может разработать правдоподобное ядерное оружие, используя рассекреченную и общедоступную информацию.
По мнению Фрейтаса и Меркла, [15] единственный известный дошедший до нас источник концепции Тейлора о « машине Санта-Клауса » находится в книге Найджела Колдера « Космические корабли разума» . [16] В рамках этой концепции будет использоваться большой масс-спектрометр для разделения ионного пучка на атомные элементы для последующего использования при производстве продуктов.
Тейлор был членом Пагуошской конференции по науке и мировым делам и присутствовал на нескольких ее заседаниях в 1980-х годах. После выхода на пенсию он жил в Уэллсвилле, штат Нью-Йорк .
Фримен Дайсон сказал о Тейлоре: «Очень немногие люди обладают воображением Теда… Я думаю, что он, пожалуй, величайший человек, которого я когда-либо хорошо знал. И он совершенно неизвестен». [17]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )Очень немногие люди обладают воображением Теда. Очень немногие люди обладают его смелостью. Он был на десять или двадцать лет впереди остальных из нас. В его жизни есть что-то трагическое. Он был Колумбом, которому так и не удалось отправиться и открыть Америку. Я чувствовал, что он – гораздо больше, чем фон Браун или кто-либо другой – был настоящим Колумбом наших дней. Я думаю, что он, пожалуй, величайший человек, которого я когда-либо хорошо знал. И он совершенно неизвестен.
