Роберт Дж. Голдстон - Robert J. Goldston

Роберт Джеймс Голдстон (родился 6 мая 1950 г.) - профессор астрофизики в Университет Принстона и бывший директор Принстонская лаборатория физики плазмы.

ранняя жизнь и образование

Голдстон родился в Кливленд, Огайо в 1950 году сын Эли Голдстон, юрист и руководитель бизнеса, и Элейн Фридман Голдстон, медицинский социальный работник.[1] У него есть сестра Дайан.[2] Голдстон учился в государственных школах в Шейкер-Хайтс, Огайо, до 1962 года, когда его отец стал президентом компании Eastern Gas and Fuel Associates. Бостон, Массачусетс, и семья переехала в соседний Кембридж. Голдстон присутствовал Браун и Николс, частную дневную школу, в течение двух лет, прежде чем перейти в Школа Содружества для средней школы. В старших классах он провел лето, работая с Комитет обслуживания американских друзей как организатор сообщества в Лексингтон, Кентукки.[3]

Он присутствовал Гарвардский университет где он изначально собирался стать психотерапевтом. Проведя семестр в Институт Эсален в Калифорнии он понял, что предпочитает изучать физику.[3] Летом после первого года обучения Голдстон работал над строительством токамак. После окончания института в 1972 году он поступил в докторантуру по физике в Принстонском университете. В течение пятилетнего курса обучения Голдстон также работал научным сотрудником.[3] В 1974 году он женился на бывшей Рут Бергер, психологе.

Карьера

После получения докторской степени В 1977 году Голдстону предложили должность сотрудника в Принстонской лаборатории физики плазмы.[3] Его ранняя работа там заключалась в изучении того, как плазма нагревается энергичными ионами, с конечной целью - создание термоядерный реактор, устройство, которое будет генерировать реакции синтеза легких ядер, а не реакции деления тяжелых ядер. В интервью 1979 года Голдстон объяснил значение своего исследования: «Если мы сможем достичь этого, мы создадим неисчерпаемое топливо, которое будет гореть, не оставляя количества опасных радиоактивных отходов, образующихся на атомных электростанциях, которые есть у нас сейчас».[3]

Позже в том же десятилетии Голдстон представил физические доказательства того, что быстрые ионы, циркулирующие в тороидальной плазме с магнитным ограничением, такой как конфигурация токамака, замедляются в хорошем согласии с классической теорией столкновений, обеспечивая тем самым физическую основу для дальнейшего развития мощных систем нейтральных пучков, которые нагревали и управляемый электрический ток в последовательных поколениях токамаков и других устройств магнитного удержания плазмы, таких как стеллараторы. В течение следующих двух десятилетий Голдстон возглавил несколько экспериментальных работ по изучению физики и эффективности нагрева плазмы токамака нейтральными пучками, обнаружив по ходу нестабильность, которая могла бы выбрасывать энергичные ионы пучка, если бы система нейтрального пучка была нацелена слишком ортогонально по отношению к плазма токамака. Он также исследовал ряд других механизмов потери энергичных ионов. Это оказалось решающим в определении диапазона углов, по которым будущие системы нейтрального пучка могут получить доступ к тороидальным плазменным конфигурациям.[4][5]

Опираясь на широкий массив экспериментальных данных от большинства работающих токамаков, Голдстон разработал первое широко применимое эмпирическое масштабное соотношение для ограничения энергии в плазме токамаков в зависимости от таких параметров, как большой радиус, малый радиус, плотность, ток , а также мощность нагрева от таких источников, как системы нейтрального луча.[6] Это соотношение масштабирования, которое стало известно как «масштабирование по Голдстону», предоставило инструмент прогнозирования для оценки производительности токамаков и нашло широкое применение, в конечном итоге сформировав отправную точку для более поздних масштабов ограничения энергии, основанных на гораздо более широком анализе данных из последовательных поколения токамаков. Чем лучше удержание энергии в токамаке, тем меньше внешней энергии потребуется для его нагрева до температуры, при которой реакции ядерного синтеза будут протекать достаточно быстро, чтобы получить чистое производство электроэнергии.[7]

В 1980-х годах Голдстон возглавил исследовательскую группу по физике Термоядерный испытательный реактор Токамак в Принстоне для Министерство энергетики США. В 1988 году он, вместе с Джеймсом Д. Страчаном и Ричардом Дж. Гаврилюком, был удостоен Премии Доусона. Американское физическое общество за открытие режима работы токамака с значительно улучшенной локализацией, который стал называться «режимом сверхвысокой скорости».[8]

В начале 1990-х Голдстон возглавил группы разработчиков физиков, которые предприняли две попытки разработать проекты более совершенных токамаков. Первый, Компактный токамак зажигания, который задумывался как относительно дешевое устройство для нагрева плазмы до условий, при которых энергия, выделяемая в результате реакций ядерного синтеза, достаточна для поддержания процесса, в конечном итоге превратилась в Физический эксперимент на токамаке, который не был предназначен для достижения воспламенения, а скорее для изучения более сложных и динамических методов контроля и увеличения удержания и стабильности плазмы токамака.[9] Этот дизайн, в свою очередь, стал отправной точкой для окончательного дизайна KSTAR токамак, в настоящее время действующий флагманский токамак южнокорейский программа ядерного синтеза.

В 1992 году Голдстон был назначен профессором кафедры астрофизики и астрономии Принстонского университета, а в 1997 году он был назначен директором Принстонской лаборатории физики плазмы. С момента основания он также являлся членом Консультативного комитета по науке и технологиям международного проекта токамака ИТЭР, строящегося в Прованс регион Франция.[10] В 1995 году он стал соавтором учебника, Введение в физику плазмы.[11]

Работа Голдстона в области синтеза с момента ухода с поста директора PPPL сосредоточена на интерфейсах плазма-материал в контексте создания токамаков, производящих энергию. Он разработал эвристическую модель того, как тепло уходит из токамака, которая успешно предсказывала измерения в существующих машинах.[12]

В 1987 году он был избран Член Американского физического общества «За выдающийся теоретический и экспериментальный вклад в понимание процессов переноса и нагрева плазмы токамаков» [13]

Разоружение

Голдстон долгое время был сторонником ядерного разоружения. В 2013 году он, Вооз Варак, и Александр Глейзер работал над разработкой системы «с нулевым разглашением», чтобы удостовериться, что боеголовки, предназначенные для разоружения, действительно являются тем, чем они претендуют. Направляя нейтроны высоких энергий в исследуемую боеголовку и сравнивая проходящее распределение с распределением, прошедшим через известную боеголовку, инспекторы могут определить, является ли обезвреживаемая боеголовка подлинной или уловкой, предназначенной для уклонения от требований договора, без утечки ядерной энергии. секреты.[14] За эту работу журнал Foreign Policy включил их в список 100 ведущих мировых мыслителей 2014 года.[15]

Рекомендации

  1. ^ Нью-Йорк Таймс 1974.
  2. ^ Нью-Йорк Таймс 1969.
  3. ^ а б c d е Профессиональные биографии.
  4. ^ Голдстон 1975.
  5. ^ Goldston et al. 1987 г..
  6. ^ Голдстон и Таунер 1981.
  7. ^ Goldston, White & Boozer 1981.
  8. ^ APS 2015.
  9. ^ Голдстон 1984.
  10. ^ Экономист 2004.
  11. ^ Голдстон и Резерфорд, 1995 г..
  12. ^ Голдстон 1996.
  13. ^ "Архив сотрудников APS". APS. Получено 25 сентября 2020.
  14. ^ Мохан 2014.
  15. ^ Внешняя политика 2014.

Источники

Книги
  • Физик: работа Роба - поместить солнце в бутылку. Центр Саук, Миннесота: профессиональные биографии. 1979 г.
  • Goldston, R.J .; Резерфорд, П. (1995). Введение в физику плазмы. Нью-Йорк: CRC Press. ISBN  9781439822074.CS1 maint: ref = harv (связь)
Статьи
Газеты
Интернет сайт