Roberta J. Goldstona

Robert James Goldston (ur. 6 maja 1950) jest profesorem astrofizyki na Uniwersytecie Princeton i byłym dyrektorem Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton .

Wczesne życie i edukacja

Goldston urodził się w Cleveland w stanie Ohio w 1950 roku jako syn Eli Goldstona , prawnika i dyrektora biznesowego, oraz Elaine Friedman Goldston, medycznej pracowniczki socjalnej. Ma jedną siostrę Dian. Goldston uczęszczał do szkół publicznych w Shaker Heights w stanie Ohio do 1962 roku, kiedy to jego ojciec został prezesem Eastern Gas and Fuel Associates w Bostonie w stanie Massachusetts , a rodzina przeniosła się do pobliskiego Cambridge . Goldston uczęszczał do Browne and Nichols , prywatnej szkoły dziennej, przez dwa lata, zanim przeniósł się do Commonwealth School dla liceum. W szkole średniej spędził lato pracując w American Friends Service Committee jako organizator społeczności w Lexington w stanie Kentucky .

Uczęszczał na Uniwersytet Harvarda , gdzie początkowo rozważał zostanie psychoterapeutą. Po spędzeniu semestru w Instytucie Esalen w Kalifornii zdał sobie sprawę, że woli studiować fizykę. Latem po ukończeniu pierwszego roku Goldston pracował nad budową tokamaka . Po ukończeniu studiów w 1972 roku rozpoczął studia doktoranckie z fizyki na Uniwersytecie Princeton. Podczas pięcioletnich studiów Goldston pracował również jako asystent naukowy. W 1974 roku ożenił się z byłą psycholog Ruth Berger.

Kariera

Po otrzymaniu doktoratu w 1977 roku Goldstonowi zaproponowano stanowisko personelu w Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton. Jego wczesne prace obejmowały badanie, w jaki sposób plazma jest podgrzewana przez energetyczne jony, a ostatecznym celem była budowa reaktora termojądrowego , urządzenia, które generowałoby reakcje syntezy jądrowej lekkich jąder zamiast reakcji rozszczepienia ciężkich jąder. W wywiadzie z 1979 roku Goldston wyjaśnił znaczenie swoich badań: „Jeśli uda nam się to osiągnąć, stworzymy niewyczerpane paliwo, które spali się bez pozostawiania ilości niebezpiecznych odpadów radioaktywnych generowanych przez elektrownie atomowe, które mamy teraz.

Później tej dekady Goldston dostarczył fizycznych dowodów na to, że szybkie jony krążące w toroidalnych plazmach zamkniętych magnetycznie, takich jak konfiguracja tokamaka, zwolniły zgodnie z klasyczną teorią kolizji, zapewniając w ten sposób fizyczne podstawy do dalszego rozwoju potężnych systemów wiązek neutralnych, które nagrzały się i napędzany prąd elektryczny w kolejnych generacjach tokamaków i innych urządzeń do utrzymywania plazmy magnetycznej, takich jak stellaratory . W ciągu następnych dwóch dekad Goldston prowadził kilka eksperymentów badających fizykę i skuteczność ogrzewania plazmy tokamaka wiązkami neutralnymi, odkrywając po drodze rodzaj niestabilności, który może wyrzucać jony wiązki energetycznej, jeśli system wiązek neutralnych jest skierowany zbyt prostopadle w stosunku do plazma tokamaka. Zbadał również szereg innych mechanizmów utraty jonów energetycznych. Okazało się to kluczowe przy określaniu zakresu kątów, pod którymi przyszłe systemy wiązek neutralnych mogłyby uzyskać dostęp do toroidalnych konfiguracji plazmy.

Opierając się na obszernym zbiorze danych eksperymentalnych z większości działających wówczas tokamaków, Goldston opracował pierwszą szeroko stosowaną empiryczną zależność skalowania dla uwięzienia energii w plazmie tokamaka w funkcji takich parametrów, jak większy promień, mniejszy promień, gęstość, prąd oraz moc grzewczą z takich źródeł, jak systemy belek neutralnych. Ta zależność skalowania, która stała się znana jako „skalowanie Goldstona”, dostarczyła narzędzia prognostycznego do szacowania wydajności tokamaków i znalazła szerokie zastosowanie, ostatecznie tworząc punkt wyjścia dla późniejszych skalowań ograniczania energii, opartych na znacznie większych analizach danych z kolejnych pokolenia tokamaków. Im lepsze uwięzienie energii w tokamaku, tym mniej energii zewnętrznej będzie potrzebne do ogrzania go do temperatury, w której reakcje syntezy jądrowej przebiegałyby wystarczająco szybko, aby zapewnić produkcję energii elektrycznej netto.

W latach 80. Goldston kierował zespołem badawczym zajmującym się fizyką reaktora Tokamak Fusion Test Reactor w Princeton dla Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych . W 1988 roku wraz z Jamesem D. Strachanem i Richardem J. Hawrylukiem otrzymał Nagrodę Dawsona Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego za odkrycie systemu operacyjnego tokamaka ze znacznie ulepszonymi ograniczeniami, który zaczęto nazywać „supershotem”. reżim."

Na początku lat 90. Goldston kierował zespołami projektantów fizyki w dwóch próbach opracowania projektów bardziej zaawansowanych tokamaków. Pierwszy, Compact Ignition Tokamak , który miał być stosunkowo niedrogim urządzeniem do podgrzewania plazmy do warunków, w których energia uwalniana w wyniku reakcji syntezy jądrowej jest wystarczająca do podtrzymania procesu, ostatecznie przekształcił się w Tokamak Physics Experiment , który nie miał na celu osiągnięcia zapłonu, ale raczej zbadanie bardziej złożonych i dynamicznych metod kontrolowania i zwiększania uwięzienia i stabilności plazmy tokamaka. Ten projekt z kolei stał się punktem wyjścia dla ostatecznego projektu tokamaka KSTAR , obecnie działającego flagowego tokamaka południowokoreańskiego programu syntezy jądrowej.

W 1992 roku Goldston został mianowany profesorem na Wydziale Astrofizyki i Astronomii Uniwersytetu Princeton, aw 1997 roku został mianowany dyrektorem Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton. Od momentu jego powstania był także członkiem Komitetu Doradczego ds. Nauki i Technologii międzynarodowego projektu tokamaka ITER powstającego w regionie Prowansji we Francji . W 1995 był współautorem podręcznika Wprowadzenie do fizyki plazmy.

Prace Goldstona nad syntezą jądrową od czasu ustąpienia ze stanowiska dyrektora PPPL koncentrują się na interfejsach plazma-materiał w kontekście budowania tokamaków wytwarzających energię. Opracował heurystyczny model ucieczki ciepła z tokamaka, który z powodzeniem przewidział pomiary w istniejących maszynach.

W 1987 roku został wybrany członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego „za wybitny wkład teoretyczny i eksperymentalny w zrozumienie transportu i ogrzewania plazmy tokamaka”

Rozbrojenie

Goldston od dawna jest zwolennikiem rozbrojenia nuklearnego. W 2013 roku on, Boaz Barak i Alexander Glaser pracowali nad zaprojektowaniem systemu „zero wiedzy” w celu sprawdzenia, czy głowice przeznaczone do rozbrojenia są rzeczywiście tym, za co się podają. Kierując wysokoenergetyczne neutrony na badaną głowicę i porównując rozkład przechodzący z rozkładem, który przeszedł przez znaną głowicę, inspektorzy mogą ustalić, czy rozbrojona głowica jest autentyczna, czy też jest podstępem mającym na celu obejście wymagań traktatowych, bez wycieku energii jądrowej tajniki. Za tę pracę magazyn Foreign Policy umieścił ich na liście 100 czołowych światowych myślicieli w 2014 roku.

Źródła

Książki
Artykuły
Gazety
Strona internetowa
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_J._Goldston&oldid=1090304042 ”