James Rainwater - James Rainwater

Leo James Rainwater
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Leo James Rainwater
Nascer ( 09/12/1917 )9 de dezembro de 1917
Faleceu 31 de maio de 1986 (1986-05-31)(com 68 anos)
Alma mater Columbia University
Caltech
Prêmios Prêmio Ernest Orlando Lawrence (1963)
Prêmio Nobel de Física (1975)
Carreira científica
Instituições Projeto Manhattan da Universidade de Columbia
Tese Estudos de espectrômetro de feixe de nêutrons de boro, cádmio e a distribuição de energia da parafina  (1946)
Orientador de doutorado John R. Dunning

Leo James Rainwater (9 de dezembro de 1917 - 31 de maio de 1986) foi um físico americano que dividiu o Prêmio Nobel de Física em 1975 por sua participação na determinação das formas assimétricas de certos núcleos atômicos .

Durante a Segunda Guerra Mundial , trabalhou no Projeto Manhattan , que desenvolveu as primeiras bombas atômicas . Em 1949, ele começou a desenvolver sua teoria de que, ao contrário do que então se acreditava, nem todos os núcleos atômicos são esféricos. Suas idéias foram posteriormente testadas e confirmadas pelos experimentos de Aage Bohr e Ben Mottelson . Ele também contribuiu para a compreensão científica dos raios X e participou da Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos e de projetos de pesquisa naval.

Rainwater ingressou no corpo docente de física da Columbia em 1946, onde alcançou o posto de professor titular em 1952 e foi nomeado Professor Pupin de Física em 1982. Ele recebeu o Prêmio Ernest Orlando Lawrence de Física em 1963 e em 1975 recebeu o Prêmio Nobel em Física , “para a descoberta da ligação entre o movimento coletivo e o movimento das partículas nos núcleos atômicos e o desenvolvimento da teoria da estrutura do núcleo atômico a partir dessa ligação”.

Vida pregressa

Leo James Rainwater nasceu em 9 de dezembro de 1917, em Council, Idaho , filho do ex-engenheiro civil que dirigia o armazém geral local, Leo Jaspar Rainwater e sua esposa Edna Eliza nascida Teague. Ele nunca usou seu primeiro nome e sempre foi chamado de James ou Jim. Seu pai morreu na grande epidemia de gripe de 1918 e Rainwater e sua mãe se mudaram para Hanford, Califórnia , onde ela se casou com George Fowler, um viúvo com dois filhos, Freeman e John. Com o tempo, ele também adquiriu um meio-irmão, George Fowler Jr., que se tornou oficial da marinha. No colégio, ele se destacou em matemática, química e física e foi admitido no Instituto de Tecnologia da Califórnia por meio de uma competição de química. Ele recebeu seu diploma de Bacharel em Ciências com especialização em física em 1939.

Projeto Manhattan

Rainwater então optou por fazer estudos de pós-graduação na Universidade de Columbia . Na época, essa foi uma mudança incomum para um estudioso da Califórnia, já que a Universidade de Columbia não era conhecida por sua física; mas isso havia mudado recentemente. George B. Pegram havia construído recentemente o departamento de física e contratado cientistas como Enrico Fermi . Em Columbia Rainwater estudou com Isidor Isaac Rabi , Enrico Fermi, Edward Teller e John R. Dunning . Fermi estava envolvido em estudos de moderadores de nêutrons que levariam à construção do primeiro reator nuclear, enquanto Dunning e Eugene T. Booth construíram o primeiro ciclotron de Columbia , no porão dos Laboratórios de Física Pupin . Rainwater recebeu seu Master of Arts em 1941. Para sua tese de Doutor em Filosofia sobre "Estudos de espectrômetro de feixe de nêutrons de boro, cádmio e distribuição de energia da parafina", escrita sob a supervisão de Dunning, ele construiu um espectrômetro de nêutrons e desenvolveu técnicas para seu uso . Rainwater casou-se com Emma Louise Smith em março de 1942. Eles tiveram três filhos, James, Robert e William e uma filha, Elizabeth Ann, que morreu de leucemia quando ela tinha nove anos.

O grupo de reatores de Fermi mudou-se para o Laboratório Metalúrgico da Universidade de Chicago em 1942. Rainwater permaneceu em Columbia, onde ingressou no Laboratório de Materiais de Liga Substituta (SAM) do Projeto Manhattan . O Projeto Manhattan foi o esforço aliado durante a Segunda Guerra Mundial para desenvolver bombas atômicas . Tarefa principal Sam Laboratories' foi o desenvolvimento de difusão gasosa tecnologia para o enriquecimento de urânio , para produzir físsil do urânio-235 para uso em bombas atômicas. Rainwater trabalhou com William W. Havens, Jr. e Chien-Shiung Wu , principalmente em estudos de seções transversais de nêutrons , usando o espectrômetro de nêutrons. Após a guerra, uma dúzia de artigos de Dunning, Havens, Rainwater e Wu seriam desclassificados e publicados. Assim também foi a sua tese, publicado na Physical Review em duas partes com a tese de Havens, e ele concluiu seu doutorado em 1946. Em 1963 ele foi premiado com o Estados Unidos Comissão de Energia Atômica da Ernest Award Lawrence Orlando , por seu trabalho sobre o Projeto Manhattan.

Vida posterior

Rainwater permaneceu em Columbia como instrutor. Em 1948, ele começou a ministrar cursos sobre estrutura nuclear. Niels Bohr e John Wheeler desenvolveram um tratamento teórico para a fissão nuclear em 1939, baseado no modelo de gota líquida do núcleo. Este foi substituído em 1949 por Maria Goeppert Mayer 's modelo shell nuclear , o que poderia explicar mais sobre a estrutura de elementos pesados do que a teoria mais antiga, mas ainda tinha limites. Em um colóquio em Columbia em 1949, Charles H. Townes relatou resultados experimentais que indicavam momentos de quadrupolo maiores do que aqueles indicados pelo modelo de concha. Ocorreu a Rainwater que isso poderia ser explicado e as diferenças entre os modelos da gota de líquido e da camada nuclear poderiam ser reconciliadas, se o núcleo atômico não fosse esférico, como se supôs, mas pudesse assumir outras formas. Rainwater publicou seu artigo teórico em 1950. Por acaso, naquele ano ele dividia o escritório com Aage Bohr , que aceitou o desafio de verificar experimentalmente a teoria de Rainwater. Bohr e Ben Mottelson publicaram seus resultados em três artigos em 1952 e 1953 que confirmaram conclusivamente a teoria. Rainwater sentiu que seu modelo foi esquecido. Mais tarde, ele lembrou que:

Quando fiz minha proposta para o uso de um modelo nuclear esferoidal, parecia uma resposta óbvia que seria imediatamente sugerida simultaneamente por todos os teóricos da área. Não entendo porque não foi. Também fiquei surpreso e desanimado ao ouvir um ou mais teóricos respeitados anunciar em cada Conferência de Física Nuclear da qual participei até 1955, alguns comentários como: "Embora o Modelo de Casca Nuclear pareça funcionar muito bem empiricamente, não há atualmente nenhuma justificativa teórica como por que ele deve ser aplicado. "

Com financiamento do Office of Naval Research , Rainwater construiu um síncrotron , que se tornou operacional em 1950, no Nevis Laboratories , em uma propriedade no Rio Hudson em Irvington, Nova York , cedida à Universidade de Columbia pela família DuPont . Ele se tornou professor titular em 1952 e foi o diretor da Nevis Laboratories 1951-1954 e novamente de 1957 a 1961. Ele trabalhou com seu aluno Val Fitch em estudos de átomos muonico , átomos em que um elétron é substituído por um muão . Depois de 1965, ele trabalhou para transformar o síncrotron Nevis em uma instalação de meson . Quando um repórter ligou em 1975 para informá-lo de que havia ganhado o Prêmio Nobel de Física , ele inicialmente pensou que era por seu trabalho com átomos muônicos. Várias horas se passaram antes que ele descobrisse que era por seu trabalho na estrutura nuclear, o Prêmio Nobel sendo dividido com Bohr e Mottelson.

Ele foi membro da American Physical Society , da New York Academy of Sciences e do Institute of Electrical and Electronics Engineers , e foi membro da National Academy of Science , do American Institute of Physics , da American Association of Physics Teachers e do Optical Society of America .

Rainwater sucedeu Robert R. Wilson como Michael I. Pupin Professor de Física em 1983.

A água da chuva entrou em colapso após uma palestra nos Laboratórios Pupin em 1985, mas foi revivida por um aluno que sabia como administrar RCP . Com a saúde debilitada, ele se aposentou e se tornou professor emérito em fevereiro de 1986. Ele morreu de parada cardiorrespiratória no St. John's Riverside Hospital em Yonkers, Nova York em 31 de maio de 1986. Ele deixou sua esposa, três filhos e meio-irmão George.

Notas

Referências

links externos

  • James Rainwater em Nobelprize.org Edite isso no Wikidataincluindo a Palestra Nobel, 11 de dezembro de 1975 Antecedentes para a Proposta do Modelo Nuclear Esferoidal