Ernest Titterton

herr Ernest Titterton CMG FRS FAA
Född	Ernest William Titterton ( 1916-03-04 ) 4 mars 1916 Tamworth, Staffordshire , England
dog	8 februari 1990 (1990-02-08) (73 år) Canberra , Australian Capital Territory , Australien
Nationalitet	brittisk
Alma mater	University of Birmingham
Vetenskaplig karriär
Fält	Kärnfysik
institutioner	University of Birmingham Manhattan Project Atomic Energy Research Establishment Australian National University
Doktorand rådgivare	Mark Oliphant

Sir Ernest William Titterton CMG FRS FAA (4 mars 1916 – 8 februari 1990) var en brittisk kärnfysiker .

En examen från University of Birmingham , Titterton arbetade i en forskarposition under Mark Oliphant , som rekryterade honom för att arbeta på radar för det brittiska amiralitetet under den första delen av andra världskriget . 1943 gick han med i Manhattan Projects Los Alamos Laboratory , där han hjälpte till att utveckla de första atombomberna . Han blev så småningom en av laboratoriets gruppledare. Han deltog i Operation Crossroads kärnvapenprov vid Bikini-atollen 1946, där han utförde nedräkningen för båda testerna. Med antagandet av Atomic Energy Act från 1946, känd som McMahon Act, var alla brittiska statsanställda tvungna att lämna. Han var den sista medlemmen av den brittiska beskickningen som gjorde det, i april 1947.

När han återvände till England, gick Titterton med i Atomic Energy Research Establishment i Harwell, Oxfordshire , och ledde en grupp som ansvarade för forskning med nukleära emulsioner och molnkammare . Han undersökte ternär klyvning , en jämförelsevis sällsynt typ av kärnklyvning där kärnan går sönder i tre delar istället för två, och fotodisintegration av ljusa kärnor av gammastrålar . Han var också konsult till Atomic Weapons Research Establishment (AWRE) i Aldermaston som designade och utvecklade Storbritanniens första kärnvapen.

I augusti 1950 accepterade Titterton ett erbjudande från Oliphant om att bli grundordförande för kärnfysik vid Australian National University ( ANU) i Canberra . Under de följande trettio åren hade Titterton höga positioner i olika vetenskaps-, försvars- och kärnkraftsrelaterade kommittéer, institut och råd i Australien. Han hjälpte till att bygga upp fysikavdelningen vid ANU genom förvärvet av acceleratorer. Som medlem i Atomic Weapons Tests Safety Committee (AWTSC) bevittnade Titterton många av de brittiska kärnvapenproven vid Maralinga . Hans rykte skadades av McClelland Royal Commission 1984 och 1985, som anklagade honom för lojalitet mot Storbritannien istället för Australien. Han var en stark offentlig förespråkare för kärnkraft i Australien , och hävdade att "kärnkraft är den billigaste, renaste och säkraste metoden för kraftproduktion som hittills utarbetats av människan."

Tidigt liv

Ernest William Titterton, föddes i Kettlebrook, Tamworth, Staffordshire , England, den 4 mars 1916, son till William Alfred och hans fru Elizabeth née Smith . Han hade en yngre bror, Maurice. Han hade en talang för musik och sjöng med kören i Church of St Editha, Tamworth .

Tittertons grundskoleutbildning började granne med familjens hem i Kettlebrook vid en enkelrumsskola för spädbarn, med början vid fyra års ålder. Efter två år flyttade han till en skola endast för pojkar i Glascote, Tamworth. Denna rådskola i en gruvstad hade grundläggande naturvetenskapliga faciliteter (ovanligt vid den tiden), och det var där hans intresse för naturvetenskap först väcktes. Vid tio års ålder vann Titterton ett stipendium för att gå på Queen Elizabeths Grammar School i Tamworth, där han presterade genomgående bra. Han utmärkte sig också i sport, spelade cricket och hockey för skolans första lag och lärde sig spela piano och orgel . Han fick sitt School Certificate med sju poäng när han var fjorton, och gick in i sjätte formen , som vid den tiden var reserverad för begåvade studenter som förväntades fortsätta att studera på högre nivå. Han studerade matematik, kemi och fysik. Hans fysiklärare, William Summerhayes, odlade Tittertons intresse för naturvetenskap. Summerhayes trodde att hans elever borde lära sig att bedriva forskning och lät Titterton och en annan pojke mäta den dagliga variationen av jordens magnetfält . Deras resultat publicerades i skoltidningen.

Summerhayes hoppades att Titterton skulle kunna komma in på University of Cambridge , men pappersbruket som hans far arbetade för stängde på grund av den stora depressionen , vilket gjorde att hans far var arbetslös för en tid och inte hade råd. Istället, 1934, antogs Titterton till University of Birmingham på ett lärarstipendium, som betalade hans studieavgifter, kost och bostad i Chancellor's Hall, ett vandrarhem för manliga studenter. På grund av sina prestationer på gymnasiet fick Ernest börja sina högskolestudier med andraårsämnen, och redan då sades han ha funnit dem lätta. Han tog sin kandidatexamen 1936 med utmärkelser i både ren och tillämpad matematik och, naturligtvis, fysik. Ett hedersår följde snabbt och Titterton toppade året i fysik. Han fortsatte sitt intresse för musik och spelade piano vid sociala tillställningar. Han spelade också hockey med universitetet First XI från 1934 till 1936.

1937 fick Ernest ett universitetsstipendium på £92 och arbetade i en forskarposition under Mark Oliphant , ordföranden för fysikavdelningen. Stipendiet räckte inte till för att täcka hans levnadskostnader, så han bodde hemma och pendlade med buss och tåg. samariums svaga alfapartikelaktivitet berodde på elektron- eller gammastrålningskomponenterna i kosmisk strålning . Arbetet måste utföras i en kolgruva, 5 000 fot (1 500 m) under ytan. Efter att ha avslutat dessa experiment tilldelades Titterton en magisterexamen 1938. Som ett krav för sitt stipendium var Ernest skyldig att bli lärare i ett år. Detta fick ett ljummet mottagande, men han tog examen med sitt Diploma in Education och tilldelades till och med Elizabeth Cadbury- priset för att ha uppnått toppbetyg i klassen. Som en del av sin utbildning undervisade han vid King Edward's School, Birmingham . För att försörja sig själv undervisade han också tre kvällar i veckan vid Birmingham Central Technical College . Med sitt diplom i handen blev han lärare vid Bridgnorth Endowed School , en samskola och sjätte skola som ligger i marknadsstaden Bridgnorth i det lantliga grevskapet Shropshire .

Efter ett samtal från Oliphant, som ville utveckla en 10 cm våglängdsstrålningsgenerator, arbetade Titterton som forskningsofficer vid det brittiska amiralitetet under den tidiga delen av andra världskriget och arbetade med radarsystem vid University of Birmingham. Han tilldelades en doktorsexamen i fysik 1941. Även om verket klassades som topphemligt fick han lämna in det. Hans granskare var kärnfysikerna John Cockcroft och Philip Dee , som båda var engagerade i radararbete vid den tiden. Han utförde också en del forskning med Otto Frisch . De två noterade spontan klyvning i uran , men kunde inte publicera på grund av säkerhetsrestriktioner under krigstid. Kredit för upptäckten gick därför till Georgy Flyorov och Konstantin Petrzhak , som upptäckte den självständigt 1940. Medan han var på University of Birmingham träffade Titterton Peggy Eileen Johnson, en laboratorieassistent, som hjälpte honom att bygga en prototyp av gnistgapsgenerator . De gifte sig den 19 september 1942 på St John the Baptist i Hagley, Worcestershire .

Kärnkraftsforskning

1943 skickades ett brittiskt uppdrag till USA för att hjälpa det amerikanska Manhattanprojektet att utveckla atombomber . De första som anlände till Los Alamos-laboratoriet var Frisch och Titterton, den 13 december 1943. De två delade först ett kontor, men arbetade snart med olika projekt. Titterton arbetade i samarbete med den amerikanske fysikern Boyce McDaniel i Robert R. Wilsons P-1 (Cyclotron) Group. Tillsammans sökte de efter förseningar mellan kärnklyvning och utsläpp av snabba neutroner . En betydande försening skulle kunna göra en kärnkedjereaktion opraktisk. De beräknade att de flesta släpptes ut på mindre än 1 nanosekund ; efterföljande experiment visade att fission tog mindre än en nanosekund också.

Titterton blev sedan involverad i tidskretsar som användes för att spåra förloppet av en implosion . Tillsammans med Frisch, Darol Froman , Rudolf Peierls , Philip Moon och Alvin C. Graves utvecklade han "stiftmetoden". Stift placerades nära implosionen och kopplades till kretsar som kopplades till ett oscilloskop . Detta gav exakt timing av implosionen, från vilken dess symmetri kunde utvärderas. Det visade sig vara den mest användbara av flera metoder för att tajma implosionen. När regissören, Robert Oppenheimer , omorganiserade Los Alamos-laboratoriet för att fokusera på implosion i augusti 1944, gick Titterton med Kenneth Greisens X-1A-sektion i Norris Bradburys X-1 (Implosion) Group. Gruppen studerade tidpunkten för primacord- detonationerna med hjälp av röntgenstrålar. Titterton designade en krets för att mäta spridningen av detonationer med en variant av stiftmetoden. Han utvecklade en anordning kallad "informatören" som mätte tidsspridningen mellan detonationer (och om alla detonatorerna verkligen hade skjutit). I juli 1945 var han en senior medlem av tidsgruppen vid Trinity kärnvapenprov som avfyrade det första kärnvapnet vid Alamogordo, New Mexico . Hans elektroniska timers spårade detonationens förlopp. I februari 1946 blev han chef för P-1 (Elektronik) Group. Han deltog i Operation Crossroads kärnvapenprov på Bikini Atoll och utförde nedräkningen för båda testerna.

Medan de flesta amerikaner såg Los Alamos som en avlägsen och isolerad plats, såg den helt annorlunda ut än de som var vana vid bristen och faran från krigstida Storbritannien. Peggy, som arbetade på Los Alamos som laboratorietekniker, överraskade positivt och imponerade på brigadgeneral Leslie Groves genom att gratulera honom till maten och boendet. Titterton spelade flygel vid danser och konserter på Fuller Lodge , ofta ackompanjerad av Richard Feynman på trummor. Med antagandet av Atomic Energy Act från 1946, känd som McMahon Act, var alla brittiska statsanställda tvungna att lämna. Alla hade gått i slutet av 1946, förutom Titterton, som beviljades en särskild dispens, och stannade kvar till den 12 april 1947. Den brittiska uppdraget till Manhattanprojektet avslutades när han reste.

När han återvände till England, gick Titterton med i Atomic Energy Research Establishment i Harwell, Oxfordshire . Han ledde en grupp som ingick i Herbert Skinners General Physics Division, ansvarig för forskning med nukleära emulsioner och molnkammare . Med hjälp av fotografiska tekniker undersökte han ternär fission , en jämförelsevis sällsynt typ av kärnklyvning där kärnan går sönder i tre delar istället för två. Detta inträffar bara i ungefär en av 500 fissionshändelser, så det var inte lätt att observera. Han undersökte molnkammarspåren för över en miljon händelser och hittade omkring tusen ternära alfapartikelspår med energi på mellan 15 MeV och 30 MeV, emitterade vid 90° till de två tunga fragmenten. Han undersökte också fotodisintegration av lätta kärnor genom gammastrålar. Tyvärr synkrotronen vid Harwell inte tillräckligt kraftfull för att skapa pioner som han hoppades, så han undersökte "stjärnor" (multipartikelsönderdelningar) i kärnemulsioner. Sammanlagt publicerade han 28 artiklar mellan 1949 och 1952. Han var också konsult för Atomic Weapons Research Establishment (AWRE) i Aldermaston som designade och utvecklade Storbritanniens första kärnvapen.

Australien

Australian National University

I augusti 1950 accepterade Titterton ett erbjudande från Oliphant, nu direktör för forskarskolan för fysikaliska vetenskaper och teknik vid Australian National University (ANU) i Canberra , om dess grundordförande för kärnfysik. Han anlände till Australien med linjefartyget SS Orcades i maj 1951. Trots det fortsatte hans internationella intressen och han valdes till en stipendiat i Royal Society och American Physical Society , båda 1952. 1954 tilldelades en liknande ära honom som en av de tidigaste stipendiaten från Australian Academy of Science . Under de kommande trettio åren hade Titterton positioner i olika vetenskaps-, försvars- och kärnkraftsrelaterade kommittéer, institut och råd, inklusive Australian Atomic Weapons Tests Safety Committee från 1954 till 1956, Australian Atomic Energy Commissions vetenskapliga rådgivande kommitté från 1955 till 1964, Council of the Institute of Defense Science, Department of Supply från 1957 till 1972, Australian Atomic Weapons Tests Safety Committee från 1957 till 1973, National Radiation Advisory Committee från 1957 till 1973, den federala regeringens försvarsforsknings- och utvecklingspolitiska kommitté från 1958 till 1973, Council of Australian Institute of Nuclear Science and Engineering från 1960 till 1984, Council of Australian Academy of Science från 1964 till 1966 och Rådgivande kommittén för Strategic and Defense Studies Centre från 1967 till 1981 .

1960-tals vintage 2 MeV Van de Graaff linjäraccelerator vid Australian National University

Under denna tid fortsatte Titterton att ägna sig åt sina akademiska intressen vid ANU. Han hade en 1,2 MeV Cockcroft-Walton accelerator installerad så att han kunde fortsätta sitt arbete med kärnemulsioner. På studieledighet 1954 besökte han William Penney , en kollega från Los Alamos Laboratory days som hade blivit chef för AWRE i Aldermaston. På resor till och från England på Orcades och RMS Otranto skrev han en bok, Facing the Atomic Future (1956), där han undersökte sociala, etiska och politiska frågor kring kärnkraft och kärnvapen. Han var en stark offentlig förespråkare för kärnkraft i Australien och skrev brev till och artiklar i Canberra Times . 1979 skrev han att "kärnkraft är den billigaste, renaste och säkraste metoden för kraftproduktion som hittills utarbetats av människan", ett argument som han upprepade i en andra bok, med Frank Robotham, med titeln Uranium, framtidens energikälla ? , där han framförde fallet för kärnkraft.

Titterton var dekanus för forskarskolan för fysikaliska vetenskaper från 1966 till 1968 och chef för forskarskolan för fysikaliska vetenskaper från 1969 till 1973. Han var också medlem av rådet vid Macquarie University från 1978 till 1984. Hans mål var att bygga upp fysikavdelningen vid ANU till en institution i världsklass. När han hörde att 33 MeV elektronsynkrotronen vid Telecommunications Research Establishment i Malvern, Worcestershire, skulle stängas, skrev han till Cockcroft, nu chef för AERE, och frågade om han kunde få den för ANU. Cockcroft gick med på villkoret att ANU betalar för att den ska demonteras och fraktas hela vägen till Australien. Titterton ordnade så att detta gjordes. Elektronsynkrotronen installerades i källaren i Oliphant Building, där den blev känd som "Ernies erektion".

En tredje accelerator, en 600 keV Cockcroft-Walton-accelerator, förvärvades 1954. Tillsammans med Tony Brinkley, en forskare som han rekryterade i England, studerade han fotonukleära reaktioner med Cockcroft-Walton-acceleratorerna, och bremsstrahlung , strålningen som produceras av inbromsningen av en laddad partikel, med elektronsynkrotronen. De var de första att observera ternär fission i Californium-252 . En 5 MV terminal elektrostatisk nukleär (EN) tandemaccelerator började fungera 1961. Elektronsynkrotronen upphörde att fungera det året och gavs till University of Western Australia . Han fick 2,2 miljoner dollar 1969 för nya acceleratorer, med vilka han köpte en 26 MeV negativ joncyklotron för att injicera i EN-tandemen, som togs i drift 1972, och en 14UD tandemaccelerator som började fungera 1974. Han blev involverad i vissa blåmärken byråkratiska strider. När de australiska och brittiska regeringarna gemensamt kom överens om att bygga det anglo-australiska teleskopet 1969, uppstod en tvist om huruvida det skulle kontrolleras av ANU eller dess egen ledning. Titterton stödde det senare tillvägagångssättet, som till slut segrade. Men han förlorade en kamp för att förhindra institutionen för geofysik och geokemi från att bli en ny forskningsskola för geovetenskaper.

1973 avgick Titterton som chef för Forskarskolan för fysikaliska vetenskaper och blev en vanlig professor. Återigen ledde han ett förslag om att uppgradera avdelningens utrustning, denna gång genom att använda tandemet som injektor för en supraledande linjäraccelerator. Han kunde inte säkra finansiering i Australien, och han lyckades övertala British Science Research Council att donera den nödvändiga utrustningen till ANU från anläggningar i England som höll på att stängas. Den installerades och togs i drift efter hans död. Han utsågs till följeslagare av St Michael and St George Order den 1 januari 1957 och skapades till riddarungkarl den 1 januari 1970.

Brittiskt kärnvapenprov

Tidigare brittisk kärnvapenprovplats i Maralinga, södra Australien

Den 16 september 1950 lät Storbritanniens premiärminister, Clement Attlee, höra sin australiensiska motsvarighet, Robert Menzies, om utsikterna att genomföra brittiska kärnvapenprov i Australien. Menzies var trevlig. I april 1952 frågade den brittiska regeringen om Titterton kunde hjälpa till med det kommande testet på Montebelloöarna i västra Australien, numera kodnamnet Operation Hurricane , eftersom han var en av få personer utanför USA som hade erfarenhet av planering och genomförande av kärnvapenprov. På Oliphants råd gick vicekanslern, Sir Douglas Copland , med på att släppa Titterton. Två ytterligare kärnvapenprov utfördes 1953 vid Emu Field, South Australia , som en del av Operation Totem . Titterton och andra forskare från ANU genomförde neutronflödesmätningar med fotografiska emulsioner och neuron-tröskeldetektorer. I juli 1955, som svar på växande oro för hälsorisker relaterade till brittiska kärnvapenprov, skapade regeringen Atomic Weapons Tests Safety Committee (AWTSC), med befogenhet att lägga veto mot tester som den ansåg var en fara för människor, flora eller fauna. Titterton var en av dess medlemmar, tillsammans med Leslie H. Martin , WAS Butement , CE Eddy, Philip Baxter och LJ Dwyer. I denna egenskap bevittnade Titterton brittiska kärnvapenprov vid Maralinga , som började med Operation Mosaic i maj och juni 1956.

Titterton grillades av McClelland Royal Commission , som höll utfrågningar mellan augusti 1984 och september 1985 för att undersöka utförandet av brittiska kärnvapenprov i Australien. Han stötte sig upprepade gånger med dess ordförande, Jim McClelland , som anklagade Titterton för att vara "en brittisk anläggning". Hans slutrapport var svidande:

(47) AWTSC misslyckades med att utföra många av sina uppgifter på ett korrekt sätt. Ibland var det bedrägligt och tillät osäker eldning att inträffa. Den avvek från sin stadga genom att ta på sig ansvar som egentligen tillhörde den australiensiska regeringen.

(48) Titterton spelade såväl en politisk som en säkerhetsroll i testprogrammet, särskilt i de mindre försöken. Han var beredd att dölja information från den australiensiska regeringen och hans kolleger i kommittén om han trodde att det skulle passa den brittiska regeringens och testprogrammets intressen.

(49) Det faktum att AWTSC inte öppet och oberoende förhandlade med Storbritannien i samband med de mindre rättegångarna var ett resultat av det speciella förhållande som gjorde det möjligt för Titterton att hantera AWRE på ett personligt och informellt sätt. Han var från första till sist "deras man" och de farhågor som i slutändan uttrycktes i samband med Vixen B-förslagen och som tvingade fram införandet av mer formella förfaranden för godkännande av mindre rättegångar var ett direkt resultat av de upplevda bristerna i sättet i som han hade utfört sina uppgifter.

Jack Waterford från Canberra Times noterade i Tittertons dödsruna att den "allmänna anklagelsen om belåtenhet är bättre riktad mot Menzies än Titterton." TR Ophel, historikern vid ANU:s fysikavdelning, menade att "sällan har det varit mer uppenbart att det förflutna är det rätta territoriet för tankeväckande historier. Eftertanke, betingad av politiska och vetenskapliga förändringar som utvecklas under en 30-årsperiod, kan inte och bör inte användas för att döma det förflutna."

Pensionering

Titterton gick officiellt i pension 1981, men behöll en position som gäststipendiat vid institutionen för kärnfysik vid ANU. Han drabbades av en stroke 1982, men återhämtade sig. Han skilde sig 1986 och skadades allvarligt i en bilolycka i september 1987, vilket gjorde att han blev fyrling . Han ansåg sig vara "på livets skrothög" och hävdade att "om dödshjälp var lagligt skulle jag välja det imorgon". Icke desto mindre dog han av en lungemboli den 8 februari 1990. Hans kvarlevor kremerades och hans aska spreds längs White Cliffs of Dover . Han efterlevde sin före detta fru och tre barn. Hans uppsatser innehas av Australian Science and Technology Heritage Centre vid University of Melbourne .

Anteckningar

•    Frisch, Otto Robert (1979). Vad lite jag minns . New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-28010-5 . OCLC 4114334 .
•   Hawkins, David (1961). Manhattan District historia, Project Y, Los Alamos Project – Volym I: Start till augusti 1945 . Los Angeles: Tomash Publishers. ISBN 978-0-938228-08-0 . LAMS-2532 . Hämtad 20 februari 2014 .
•    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 .
•    Hunner, Jon (2004). Inventing Los Alamos: The Growth of an Atomic Community . Norman: University of Oklahoma Press. ISBN 978-0-8061-3891-6 . OCLC 154690200 .
•    Martin, Brian (1980). Nuclear Knights . Dickson, ACT: Rupert Public Interest Movement. ISBN 0-9595025-0-5 . OCLC 10271379 . Hämtad 8 juli 2017 .
•   McClelland, JR ; Fitch, J.; Jonas, WJA (1985). The Report of the Royal Commission in British Nuclear Tests in Australia – Conclusions and Recommendations m (PDF) . Canberra: Australian Government Publishing Service. ISBN 0-644-04437-3 . Arkiverad från originalet (PDF) den 22 januari 2017 . Hämtad 23 oktober 2016 .
•    Szasz, Ferenc Morton (1992). Brittiska forskare och Manhattan-projektet: Los Alamos-åren . New York: St. Martin's Press. ISBN 978-0-312-06167-8 . OCLC 23901666 .
•   Truslow, Edith C.; Smith, Ralph Carlisle (1961). Manhattan District historia, Project Y, Los Alamos Project – Volym II: Augusti 1945 till december 1946 . Los Angeles: Tomash Publishers. ISBN 978-0-938228-08-0 . LAMS-2532 . Hämtad 20 februari 2014 .