Edward Creutz

Edward Creutz
Creutz senare i livet
Född	( 1913-01-23 ) 23 januari 1913 Beaver Dam, Wisconsin
dog	27 juni 2009 (2009-06-27) (96 år) Rancho Santa Fe, Kalifornien
Medborgarskap	amerikansk
Alma mater	University of Wisconsin–Madison (BS 1936, Ph.D. 1939)
Vetenskaplig karriär
Fält	Kärnfysik
institutioner	Metallurgiskt laboratorium Los Alamos laboratorium Carnegie Institute of Technology General Atomics
Avhandling	Resonansspridning av protoner av litium (1939)
Doktorand rådgivare	Gregory Breit

Edward Creutz (23 januari 1913 – 27 juni 2009) var en amerikansk fysiker som arbetade på Manhattan Project vid Metallurgical Laboratory och Los Alamos Laboratory under andra världskriget . Efter kriget blev han professor i fysik vid Carnegie Institute of Technology . Han var vicepresident för forskning vid General Atomics från 1955 till 1970. Han publicerade över 65 artiklar om botanik , fysik , matematik , metallurgi och vetenskapspolitik och innehade 18 patent relaterade till kärnenergi .

En examen från University of Wisconsin–Madison , Creutz hjälpte Princeton University att bygga sin första cyklotron . Under andra världskriget arbetade han med kärnreaktordesign under Eugene Wigner vid Metallurgical Laboratory, och designade kylsystemet för de första vattenkylda reaktorerna. Han ledde en grupp som studerade metallurgin av uran och andra element som används i reaktorkonstruktioner. I oktober 1944 flyttade han till Los Alamos Laboratory, där han blev gruppledare.

Efter krigets slut accepterade Creutz ett erbjudande att komma till Carnegie Institute of Technology, där han blev chef för dess fysikavdelning och dess kärnforskningscenter 1948. 1955 återvände han till Los Alamos för att utvärdera dess termonukleära fusionsprogram för Atomenergikommissionen . Medan han var där accepterade han ett erbjudande att bli vicepresident för forskning och utveckling och chef för dess John Jay Hopkins Laboratory for Pure and Applied Science vid General Atomics. Under hans ledning utvecklade General Atomics TRIGA , en kärnreaktor för universitet och laboratorier.

Creutz tjänstgjorde som assisterande direktör för National Science Foundation från 1970 till 1977, och sedan som direktör för Bernice Pauahi Bishop Museum i Honolulu , där han tog särskilt intresse för museets utarbetande av en Manual of the Flowering Plants of Hawaii .

Tidigt liv

Edward Chester Creutz föddes den 23 januari 1913 i Beaver Dam, Wisconsin , son till Lester Creutz, en historielärare på gymnasiet, och Grace Smith Creutz, en lärare i allmän naturvetenskap. Han hade två äldre bröder, John och Jim, och en yngre syster, Edith. Familjen flyttade till Eau Claire, Wisconsin , 1916, Monroe, Wisconsin , 1920, och till Janesville, Wisconsin , 1927. Han spelade ett antal musikinstrument, inklusive mandolin , ukulele och trombon . Han spelade i skolbanden på Janesville High School och Monroe High School . I Janesville spelade han tenorbanjo i en dansorkester som heter Rosies Ragadors, och paukor med skolorkestern i Monroe. Han spelade också vänstervakt i de amerikanska fotbollslagen i Janesville och Monroe. Han uttryckte ett intresse för kemi, biologi, geologi och fotografi.

Efter examen från Janesville High School 1929 tog han ett jobb som bokhållare på en lokal bank. 1932 övertalade hans bror John, som hade tagit examen från University of Wisconsin–Madison med en examen i elektroteknik, honom att också gå på college. John föreslog att "om du inte är säker på vilken del av vetenskapen du vill ha, ta fysik, eftersom det är grundläggande för dem alla." Creutz kom senare ihåg att detta var det bästa rådet han någonsin fått. Han gick in på University of Wisconsin och studerade matematik och fysik. Pengar var knappa under den stora depressionen , särskilt efter att hans far dog 1935. För att betala sina räkningar arbetade Creutz som diskare och kock och tog ett jobb med att ta hand om fysiklaboratorieutrustningen. 1936, hans sista år , undervisade han i fysiklaboratorieklasser.

Creutz stötte på flera medlemmar av fakulteten vid University of Wisconsin, inklusive Julian Mack, Ragnar Rollefson, Raymond Herb , Eugene Wigner och Gregory Breit . Mack gav Creutz ett forskningsprojekt att göra under sitt yngre år . Creutz stannade kvar i Wisconsin som doktorand efter att ha tagit sin Bachelor of Science (BS) examen 1936, och arbetade för Herb med att uppgradera den avdelningsmässiga Van de Graaff-generatorn från 300 till 600 keV . Med detta gjort blev frågan vad man skulle göra med det, och Breit föreslog att det tidigare hade observerats att högenergi- gammastrålar producerades när litium bombarderades med protoner vid 440 keV. Creutz skrev därför sin filosofie doktorsavhandling från 1939 om resonansspridning av protoner med litium, under Breits ledning. Creutz gifte sig med Lela Rollefson, en matematikstudent i Wisconsin, och syster till Ragnar Rollefson, den 13 september 1937. Paret fick tre barn, två söner, Michael och Carl, och en dotter, Ann Jo.

Wigner flyttade till Princeton University 1938, och strax efter fick Creutz ett erbjudande också. Princeton hade fått en 36-tums (910 mm) magnet av University of California , som hade använts för att bygga en 8 MeV cyklotron . De ville att Creutz skulle hjälpa till att få det i drift. Han mindes senare:

På min tredje dag i Princeton blev jag inbjuden att ge en kort rapport om mitt examensarbete. Det var vanligtvis två eller tre talare på dessa "Journal Club"-möten. Den här gången var talarna Niels Bohr , Albert Einstein och Ed Creutz. Att vara på samma program med dessa två giganter av vetenskapliga prestationer var hisnande. Precis innan mötet började frågade min sponsor, Delsasso, mig: "Säg, Creutz, har du träffat Einstein än?" Jag hade inte. Delsasso tog mig över till där Einstein satt i tröja och tennisskor och sa, "Professor Einstein, det här är Creutz som har kommit för att arbeta på vår cyklotron." Den store mannen sträckte fram sin hand, som verkade stor som en mattallrik, och sa med accentuerad röst: "Jag är glad att träffa dig, Dr Creutz." Jag lyckades väsa ut, "Jag är glad att träffa dig också, Dr. Einstein."

Men det var Bohr som elektrifierade publiken med sina nyheter från Europa av Lise Meitners och Otto Frischs upptäckt av kärnklyvning . Fysiker skyndade sig för att bekräfta resultaten. Creutz byggde en joniseringskammare och en linjär förstärkare av radiovakuumrör , kaffeburkar och motorcykelbatterier, och med denna apparat kunde fysikerna vid Princeton bekräfta resultaten.

Andra världskriget

Under de första åren av andra världskriget mellan 1939 och 1941 ledde Wigner Princeton-gruppen i en serie experiment som involverade uran och två ton grafit som neutronmoderator . I början av 1942 koncentrerade Arthur Compton Manhattan Projects olika team som arbetade med plutonium- och kärnreaktordesign , inklusive Wigners team från Princeton, vid Metallurgical Laboratory vid University of Chicago . Namnet var ett kodnamn; Creutz var den första som utförde egentlig metallurgiforskning , och han anlitade dess första metallurg för att arbeta med honom.

Wigner ledde den teoretiska gruppen som inkluderade Creutz, Leo Ohlinger, Alvin M. Weinberg , Katharine Way och Gale Young . Gruppens uppgift var att designa de reaktorer som skulle omvandla uran till plutonium. På den tiden fanns reaktorer bara på papper, och ingen reaktor hade ännu blivit kritisk. I juli 1942 valde Wigner en konservativ design på 100 MW, med en grafitneutronmoderator och vattenkylning. Valet av vatten som kylmedel var kontroversiellt på den tiden eftersom vatten var känt för att absorbera neutroner och därigenom minska reaktorns effektivitet; men Wigner var säker på att hans grupps beräkningar var korrekta och att vatten skulle fungera, medan de tekniska svårigheterna med att använda helium eller flytande metall som kylmedel skulle försena projektet. Gruppen arbetade sju dagar i veckan och designade reaktorerna mellan september 1942 och januari 1943. Creutz studerade korrosion av metaller i ett vattenkylt system och designade kylsystemet. 1959 skulle ett patent för reaktorkonstruktionen utfärdas i namnet Creutz, Ohlinger, Weinberg, Wigner och Young.

Som gruppledare vid Metallurgical Laboratory genomförde Creutz studier av uran och hur det kunde extruderas till stavar. Hans grupp undersökte processen för korrosion i metaller i kontakt med snabbströmmande vätskor, processerna för att tillverka aluminium och mantla uran med det. Den undersökte också smide av beryllium och beredning av torium . Frederick Seitz och Alvin Weinberg räknade senare med att Creutz och hans grupps aktiviteter kan ha minskat tiden det tog att producera plutonium med upp till två år.

Upptäckten av spontan klyvning i reaktorfostrat plutonium på grund av kontaminering av plutonium-240 ledde till att Wigner föreslog att byta till förädling av uran-233 från torium, men utmaningen möttes av Los Alamos-laboratoriet som utvecklade en kärnvapenkonstruktion av implosionstyp . I oktober 1944 flyttade Creutz till Los Alamos, där han blev en gruppledare med ansvar för verifiering av explosiva linser och preliminära tester. Svårigheter vid testning av linserna ledde till byggandet av ett speciellt testområde i Pajarito Canyon, och Creutz blev ansvarig för att testa där. Som en del av förberedelserna för kärnvapentestet Trinity genomförde Creutz en testdetonation vid Pajarito Canyon utan kärnmaterial. Detta test gav dåliga nyheter; det verkade tyda på att Trinity-testet skulle misslyckas. Hans Bethe arbetade hela natten för att bedöma resultaten, och kunde rapportera att resultaten stämde överens med en perfekt explosion.

Senare i livet

Apetahia raiateensis , en sällsynt blomma som endast finns på Raiatea i Franska Polynesien . Creutz publicerade en artikel om det 1966.

Efter krigets slut 1945 accepterade Creutz ett erbjudande från Seitz att komma till Carnegie Institute of Technology som docent och hjälpa till att skapa en kärnfysikgrupp där. Creutz rekryterade i sin tur ett antal unga fysiker som hade arbetat med honom på Princeton och på Manhattan-projektet i Chicago och Los Alamos, inklusive Martyn Foss, Jack Fox , Roger Sutton och Sergio DeBenedetti. Tillsammans, med finansiering från Office of Naval Research, byggde de en 450 MeV synkrotron vid Nuclear Research Center nära Saxonburg, Pennsylvania . För en tid satte detta dem i spetsen för forskning om kärnfysik, vilket gjorde det möjligt för fysiker där att studera den nyligen upptäckta pi-mesonen och mu-mesonen . En gästforskare, Gilberto Bernardini, skapade den första fotografiska emulsionen av en meson.

Creutz blev professor, chef för fysikavdelningen och chef för kärnforskningscentret vid Carnegie Institute of Technology 1948. Han var också medlem av styrelsen vid Argonne National Laboratory 1946 till 1958 och konsult vid Oak Ridge National Laboratory från 1946 till 1958. Utöver sitt arbete med kärnfysik odlade han blommor och orkidéer i sitt hem. Han publicerade åtta artiklar om blomsterarter och döpte tre varianter av violer efter sina barn. En tidning från 1966, publicerad i New York Botanical Garden Journal , handlade om Apetahia raiateensis , en sällsynt blomma som endast finns på ön Raiatea i Franska Polynesien . Han reste till Polynesien många gånger och översatte grammatik för det tahitiska språket från franska till engelska. Hans familj fungerade som värdar under en tid för två ungdomar från Tahiti och Samoa.

1955 och 1956 tillbringade Creutz ett år i Los Alamos för att utvärdera sitt termonukleära fusionsprogram för Atomic Energy Commission . Medan han var där kontaktades han av Frederic de Hoffmann , som rekryterade honom för att gå med i General Atomics- avdelningen av General Dynamics . Han flyttade till La Jolla, Kalifornien , som dess vicepresident för forskning och utveckling, och var samtidigt direktör för dess John Jay Hopkins Laboratory for Pure and Applied Science från 1955 till 1967. Han var också medlem i den rådgivande panelen för allmän vetenskap. vid försvarsdepartementet 1959-1963.

TRIGA är världens mest populära forskningsreaktor

Under hans ledning utvecklade General Atomics TRIGA , en liten reaktor för universitet och laboratorier. TRIGA använde uraniumzirkoniumhydrid (UZrH) bränsle, som har en stor, snabb negativ reaktivitetskoefficient för bränsletemperaturen . När temperaturen på kärnan ökar, minskar reaktiviteten snabbt. Det är därför högst osannolikt, men inte helt omöjligt, att en kärnsmälta inträffar. På grund av dess säkerhet och tillförlitlighet, vilket gör att den kan installeras i tätbefolkade områden, och dess förmåga att fortfarande generera hög energi under korta perioder, vilket är särskilt användbart för forskning, blev den världens mest populära forskningsreaktor, och General Atomics såldes 66 TRIGA i 24 länder. Den gaskylda högtemperaturreaktorn (HTGR) var mindre framgångsrik och endast två HTGR-kraftreaktorer byggdes, båda i USA. En 40 MW demonstrationsenhet vid Peach Bottom Nuclear Generating Station i Pennsylvania fungerade framgångsrikt, men en större 300 MW enhet vid Fort St. Vrain Generating Station i Colorado stötte på tekniska problem. General Atomics genomförde också forskning om termonukleär energi, inklusive medel för att magnetiskt begränsa plasma . Mellan 1962 och 1974 publicerade Creutz sex artiklar i ämnet.

År 1970 utsåg president Richard Nixon Creutz till assisterande forskningsdirektör för National Science Foundation . Han blev biträdande direktör för matematiska och fysikaliska vetenskaper 1975 och var tillförordnad biträdande direktör från 1976 till 1977. 1970-talets energikris höjde den nationella profilen för energifrågor, och Creutz deltog i en panel som tog fram en studie som heter Nationens energiframtid . Hustrun Lela dog i cancer 1972. 1974 gifte han sig med Elisabeth Cordle, som arbetade för National Science Board. De två tyckte om att lokalisera och fotografera sällsynta orkidéer.

Hans utnämning vid National Science Foundation slutade 1977, och Creutz blev chef för Bernice Pauahi Bishop Museum i Honolulu . Han var särskilt intresserad av museets arbete med att förbereda en tvåvolymsmanual för de blommande växterna på Hawaii, som publicerades 1999. Han utökade program för utbildning och uppsökande verksamhet och säkrade finansiering för två nya byggnader. Han gick i pension 1987 och återvände till sitt hem i Rancho Santa Fe, Kalifornien , och dog där den 27 juni 2009.

Mediaframträdanden

• To Mars av A-Bomb: The Secret History of Project Orion (BBC, 2003)

Anteckningar

•    Creutz, Edward (juli–augusti 1966). "Tiare Apetahi från Raiatea" . Trädgårdsjournalen . 16 (4): 142. ISSN 0016-4585 . OCLC 1570422 .
•    Hoddeson, Lillian ; Henriksen, Paul W.; Meade, Roger A.; Westfall, Catherine L. (1993). Kritisk församling: En teknisk historia om Los Alamos under Oppenheimer-åren, 1943–1945 . New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-44132-3 . OCLC 26764320 .
•   Raman, Roger; Panarella, E. (2009). Aktuella trender inom internationell fusionsforskning: Proceedings of the Sixth Symposium . Ottawa: NRC Research Press. ISBN 978-0-660-19890-3 .
•    Rhodes, Richard (1986). Tillverkningen av atombomben . New York: Simon & Schuster. ISBN 0-671-44133-7 . OCLC 13793436 .
•   Szanton, Andrew (1992). The Recollections of Eugene P. Wigner . Plenarmöte. ISBN 0-306-44326-0 .
•   Weinberg, Alvin (1994). The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer . New York: AIP Press. ISBN 1-56396-358-2 .

externa länkar

• Avskrift av muntlig historieintervju med Edward Creutz den 9 januari 2006, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives - Session I
• Avskrift av muntlig historieintervju med Edward Creutz den 10 januari 2006, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives - Session II