Robert J. Goldston

Robert James Goldston (född 6 maj 1950) är professor i astrofysik vid Princeton University och tidigare chef för Princeton Plasma Physics Laboratory .

tidigt liv och utbildning

Goldston föddes i Cleveland, Ohio 1950, son till Eli Goldston , en advokat och företagsledare, och Elaine Friedman Goldston, en medicinsk socialarbetare. Han har en syster, Dian. Goldston gick i offentliga skolor i Shaker Heights, Ohio , till 1962, då hans far blev president för Eastern Gas and Fuel Associates i Boston , Massachusetts , och familjen flyttade till närliggande Cambridge . Goldston gick på Browne och Nichols , en privat dagskola, i två år innan han flyttade till Commonwealth School för gymnasiet. Under gymnasiet tillbringade han en sommar med American Friends Service Committee som samhällsorganisatör i Lexington, Kentucky .

Han gick på Harvard University där han ursprungligen övervägde att bli psykoterapeut. Efter att ha tillbringat en termin vid Esalen Institute i Kalifornien insåg han att han föredrog att studera fysik. Sommaren efter junioråret arbetade Goldston med att bygga en tokamak . Efter examen 1972 gick han in på ett doktorandprogram i fysik vid Princeton University. Under den femåriga utbildningen arbetade Goldston även som forskningsassistent. 1974 gifte han sig med den tidigare Ruth Berger, en psykolog.

Karriär

Efter att ha tagit sin Ph.D. 1977 erbjöds Goldston en anställning vid Princeton Plasma Physics Laboratory. Hans tidiga arbete där involverade att studera hur plasma värms upp av energiska joner, med det slutliga målet att bygga en fusionsreaktor , en anordning som skulle generera fusionsreaktioner av lätta kärnor snarare än fissionsreaktioner av tunga kärnor. I en intervju från 1979 förklarade Goldston betydelsen av sin forskning: "Om vi ​​kan åstadkomma detta kommer vi att ha skapat ett outtömligt bränsle, som kommer att brinna utan att lämna kvar de mängder farligt radioaktivt avfall som genereras av de atomkraftverk vi har nu."

Senare samma årtionde producerade Goldston fysiska bevis för att snabba joner som cirkulerade i toroidformade magnetiskt begränsade plasma som tokamak-konfigurationen saktade ner i god överensstämmelse med klassisk kollisionsteori, vilket gav ett fysiskt underlag för vidareutvecklingen av de kraftfulla neutrala strålsystemen som har värmts upp. och driven elektrisk ström i successiva generationer av tokamaks och andra magnetiska plasmainneslutningsanordningar såsom stellaratorer . Under de följande två decennierna ledde Goldston flera experimentella ansträngningar som studerade fysiken och effektiviteten av att värma tokamakplasma med neutrala strålar, och upptäckte längs vägen en typ av instabilitet som kunde skjuta ut energiska stråljoner om det neutrala strålsystemet riktades för ortogonalt med avseende på tokamakplasman. Han utforskade också ett antal andra förlustmekanismer för energiska joner. Detta visade sig vara avgörande för att bestämma intervallet av vinklar över vilka framtida neutrala strålsystem kunde komma åt toroidformade plasmakonfigurationer.

Med utgångspunkt i en mängd experimentella data från de flesta tokamaker som då var i drift, utvecklade Goldston det första allmänt tillämpliga empiriska skalningsförhållandet för inneslutning av energi i tokamakplasma som en funktion av sådana parametrar som den stora radien, mindre radien, densiteten, strömmen. , och värmeeffekt från sådana källor som neutrala strålsystem. Detta skalningsförhållande, som kom att kallas "Goldston Scaling", gav ett prediktivt verktyg för att uppskatta prestanda hos tokamaks, och fann bred användbarhet, vilket så småningom bildade startpunkten för senare skalningar av energiinneslutning baserade på mycket större analyser av data från successiva generationer av tokamaks. Ju bättre energiinneslutningen är i en tokamak, desto mindre extern kraft skulle krävas för att värma den till den temperatur vid vilken kärnfusionsreaktioner skulle fortgå tillräckligt snabbt för att ge nettoproduktion av elkraft.

På 1980-talet ledde Goldston fysikforskargruppen på Tokamak Fusion Test Reactor vid Princeton för USA:s energidepartement . 1988 tilldelades han, tillsammans med James D. Strachan och Richard J. Hawryluk, Dawson-priset från American Physical Society för upptäckten av en tokamak-operativregim med kraftigt förbättrad instängdhet, som kom att kallas "supershotet" regimen."

I början av 1990-talet ledde Goldston fysikdesignteamen för två försök att utveckla design för mer avancerade tokamaks. Den första, Compact Ignition Tokamak , som var avsedd att vara en relativt billig anordning för att värma upp ett plasma till sådana förhållanden att energin som frigörs av dess kärnfusionsreaktioner är tillräcklig för att hålla processen igång, utvecklades så småningom till Tokamak Physics Experiment , som inte var avsedd att nå antändning, utan snarare att utforska mer komplexa och dynamiska metoder för att kontrollera och öka inneslutningen och stabiliteten hos tokamakplasma. Denna design utgjorde i sin tur utgångspunkten för den eventuella utformningen av KSTAR- tokamak, det för närvarande fungerande flaggskeppstokamak i det sydkoreanska kärnfusionsprogrammet.

1992 utsågs Goldston till professor vid Princeton University Astrophysics and Astronomy Department, och 1997 utsågs han till direktör för Princeton Plasma Physics Laboratory. Han har också varit medlem i den rådgivande kommittén för vetenskap och teknik för det internationella tokamakprojektet ITER som byggs i Provence- regionen i Frankrike sedan dess grundande . 1995 var han med och skrev en lärobok, Introduction to Plasma Physics.

Goldstons fusionsarbete sedan han avgick som chef för PPPL fokuserar på plasma-materialgränssnitt i samband med att bygga energiproducerande tokamak. Han utvecklade en heuristisk modell för hur värme försvinner från en tokamak, som framgångsrikt förutspådde mätningar i befintliga maskiner.

1987 valdes han till Fellow i American Physical Society "för enastående teoretiska och experimentella bidrag till förståelsen av transport och uppvärmning av tokamakplasma"

Nedrustning

Goldston har länge varit en förespråkare för kärnvapennedrustning. Under 2013 arbetade han, Boaz Barak och Alexander Glaser för att designa ett "noll-kunskap"-system för att verifiera att stridsspetsar avsedda för nedrustning faktiskt är vad de utger sig för att vara. Genom att rikta högenergineutroner in i den stridsspets som undersöks och jämföra distributionen som passerade med distributionen som passerade genom en känd stridsspets, kan inspektörer avgöra om en stridsspets som avväpnas är äkta eller en list utformad för att undvika fördragskrav, utan att läcka kärnvapen. hemligheter. För detta arbete utnämnde tidningen Foreign Policy dem till deras 2014 års lista över 100 ledande globala tänkare.

Källor

Böcker
Artiklar
Tidningar
Hemsida
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_J._Goldston&oldid=1090304042 "