James Rainwater - James Rainwater

Leo James Rainwater
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Leo James Rainwater
Nació ( 09/12/1917 )9 de diciembre de 1917
Murió 31 de mayo de 1986 (31 de mayo de 1986)(68 años)
alma mater Universidad de Columbia
Caltech
Premios Premio Ernest Orlando Lawrence (1963)
Premio Nobel de Física (1975)
Carrera científica
Instituciones Proyecto Manhattan de la Universidad de Columbia
Tesis Estudios de espectrómetro de haz de neutrones de boro, cadmio y la distribución de energía de la parafina  (1946)
Asesor de doctorado John R. Dunning

Leo James Rainwater (9 de diciembre de 1917 - 31 de mayo de 1986) fue un físico estadounidense que compartió el Premio Nobel de Física en 1975 por su participación en la determinación de las formas asimétricas de ciertos núcleos atómicos .

Durante la Segunda Guerra Mundial , trabajó en el Proyecto Manhattan que desarrolló las primeras bombas atómicas . En 1949, comenzó a desarrollar su teoría de que, contrariamente a lo que se creía entonces, no todos los núcleos atómicos son esféricos. Posteriormente, sus ideas fueron probadas y confirmadas por los experimentos de Aage Bohr y Ben Mottelson . También contribuyó a la comprensión científica de los rayos X y participó en la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos y en proyectos de investigación naval.

Rainwater se unió a la facultad de física de Columbia en 1946, donde alcanzó el rango de profesor titular en 1952 y fue nombrado Profesor Pupin de Física en 1982. Recibió el Premio Ernest Orlando Lawrence de Física en 1963 y en 1975 fue galardonado con el Premio Nobel en Física , "para el descubrimiento de la conexión entre movimiento colectivo y movimiento de partículas en núcleos atómicos y el desarrollo de la teoría de la estructura del núcleo atómico basada en esta conexión".

Vida temprana

Leo James Rainwater nació el 9 de diciembre de 1917 en Council, Idaho , hijo de un ex ingeniero civil que dirigía la tienda local, Leo Jaspar Rainwater y su esposa Edna Eliza née Teague. Nunca usó su nombre de pila y siempre se le conoció como James o Jim. Su padre murió en la gran epidemia de influenza de 1918 y Rainwater y su madre se mudaron a Hanford, California , donde se casó con George Fowler, un viudo con dos hijos, Freeman y John. Con el tiempo también adquirió un medio hermano, George Fowler, Jr., quien se convirtió en oficial naval. En la escuela secundaria se destacó en matemáticas, química y física y fue admitido en el Instituto de Tecnología de California gracias a una competencia de química. Recibió su licenciatura en ciencias con especialización en física en 1939.

Proyecto Manhattan

Rainwater luego decidió realizar estudios de posgrado en la Universidad de Columbia . En ese momento, esto fue un movimiento inusual para un académico de California, ya que Columbia no era conocida por su física; pero esto había cambiado recientemente. George B. Pegram había creado recientemente el departamento de física y contrató a científicos como Enrico Fermi . En Columbia Rainwater estudió con Isidor Isaac Rabi , Enrico Fermi, Edward Teller y John R. Dunning . Fermi estaba involucrado en estudios de moderadores de neutrones que conducirían a la construcción del primer reactor nuclear, mientras que Dunning y Eugene T. Booth habían construido el primer ciclotrón de Columbia , en el sótano de los Laboratorios de Física Pupin . Rainwater recibió su Maestría en Artes en 1941. Para su tesis de Doctorado en Filosofía sobre "Estudios de espectrómetro de haz de neutrones de boro, cadmio y la distribución de energía de la parafina", escrita bajo la supervisión de Dunning, construyó un espectrómetro de neutrones y desarrolló técnicas para su uso. . Rainwater se casó con Emma Louise Smith en marzo de 1942. Tuvieron tres hijos, James, Robert y William y una hija, Elizabeth Ann, que murió de leucemia cuando ella tenía nueve años.

El grupo de reactores de Fermi se trasladó al Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago en 1942. El agua de lluvia permaneció en Columbia, donde se unió a los Laboratorios de Materiales de Aleación Sustitutos (SAM) del Proyecto Manhattan . El Proyecto Manhattan fue el esfuerzo de los Aliados durante la Segunda Guerra Mundial para desarrollar bombas atómicas . La tarea principal de SAM Laboratories fue el desarrollo de tecnología de difusión gaseosa para el enriquecimiento de uranio , a fin de producir uranio-235 fisionable para su uso en bombas atómicas. Rainwater trabajó con William W. Havens, Jr. y Chien-Shiung Wu , principalmente en estudios de secciones transversales de neutrones , utilizando el espectrómetro de neutrones. Después de la guerra, una docena de artículos de Dunning, Havens, Rainwater y Wu serían desclasificados y publicados. También lo fue su tesis, publicado en la revista Physical Review en dos partes con la tesis de Puertos, y se le concedió el doctorado en 1946. En 1963 fue galardonado con la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos 's Premio Lawrence Orlando Ernest , por su trabajo en el Proyecto Manhattan.

Vida posterior

Rainwater permaneció en Columbia como instructora. En 1948, comenzó a impartir cursos sobre estructura nuclear. Niels Bohr y John Wheeler habían desarrollado un tratamiento teórico para la fisión nuclear en 1939 que basaron en el modelo de gota líquida del núcleo. Esta fue sustituida en 1949 por María Goeppert Mayer 's modelo de capas nucleares , lo que podría explicar más sobre la estructura de elementos pesados que la teoría más antigua pero todavía tenía límites. En un coloquio en Columbia en 1949, Charles H. Townes informó resultados experimentales que indicaron momentos cuadrupolos mayores que los indicados por el modelo de caparazón. A Rainwater se le ocurrió que esto podría explicarse y las diferencias entre los modelos de gota de líquido y capa nuclear podrían conciliarse, si el núcleo atómico no fuera esférico, como se había supuesto, pero podría asumir otras formas. Rainwater publicó su artículo teórico en 1950. Por casualidad, ese año compartía oficina con Aage Bohr , quien asumió el desafío de verificar experimentalmente la teoría de Rainwater. Bohr y Ben Mottelson publicaron sus resultados en tres artículos en 1952 y 1953 que confirmaron de manera concluyente la teoría. Rainwater sintió que se pasó por alto su modelo. Más tarde recordó que:

Cuando hice mi propuesta para el uso de un modelo nuclear esferoidal, parecía ser una respuesta obvia que inmediatamente sería sugerida simultáneamente por todos los teóricos en el campo. No entiendo por qué no fue así. También me sorprendió y consternó escuchar a uno o más teóricos respetados anunciar en cada Conferencia de Física Nuclear a la que asistí hasta 1955 algún comentario como, "Aunque el Modelo de Capa Nuclear parece funcionar empíricamente muy bien, en la actualidad no hay justificación teórica como a por qué debería aplicarse ".

Con fondos de la Oficina de Investigación Naval , Rainwater construyó un sincrotrón , que entró en funcionamiento en 1950, en los Laboratorios Nevis , en una finca en el río Hudson en Irvington, Nueva York , que la familia DuPont le asignó a la Universidad de Columbia . Se convirtió en profesor titular en 1952 y fue director de Nevis Laboratories de 1951 a 1954 y nuevamente de 1957 a 1961. Trabajó con su alumno Val Fitch en estudios de átomos muónicos , átomos donde un electrón es reemplazado por un muón . Después de 1965, trabajó para convertir el sincrotrón de Nevis en una instalación de mesones . Cuando un periodista lo llamó en 1975 para informarle que había ganado el Premio Nobel de Física , inicialmente pensó que era por su trabajo sobre átomos muónicos. Pasaron varias horas antes de que descubriera que era por su trabajo sobre la estructura nuclear, compartiendo el Premio Nobel con Bohr y Mottelson.

Fue miembro de la Sociedad Estadounidense de Física , la Academia de Ciencias de Nueva York y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos , y fue miembro de la Academia Nacional de Ciencias , el Instituto Estadounidense de Física , la Asociación Estadounidense de Profesores de Física y el Sociedad Óptica de América .

Rainwater sucedió a Robert R. Wilson como profesor de física Michael I. Pupin en 1983.

El agua de lluvia se derrumbó después de una conferencia en los Laboratorios Pupin en 1985, pero fue revivida por un estudiante que sabía cómo administrar resucitación cardiopulmonar . Su salud empeoró, se jubiló y se convirtió en profesor emérito en febrero de 1986. Murió de un paro cardiopulmonar en el Hospital St. John's Riverside en Yonkers, Nueva York el 31 de mayo de 1986. Le sobrevivieron su esposa, tres hijos y un medio hermano. Jorge.

Notas

Referencias

enlaces externos

  • James Rainwater en Nobelprize.org, Edita esto en Wikidataincluida la Conferencia Nobel, 11 de diciembre de 1975 Antecedentes de la propuesta del modelo nuclear esferoidal