ジェームズ・レインウォーター
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レオ・ジェームズ・レインウォーター
1975年の雨水
生まれる(1917-12-09)1917年12月9日
カウンシル、アイダホ州、米国
死亡1986年5月31日(1986-05-31)（68歳）
ニューヨーク市、米国
教育カリフォルニア工科大学( BA )コロンビア大学( MA、PhD )
受賞歴アーネスト・オーランド・ローレンス賞（1963年） ノーベル物理学賞（1975年）
科学者としてのキャリア
機関コロンビア大学マンハッタン計画
論文中性子ビーム分光計によるホウ素、カドミウム、およびパラフィンからのエネルギー分布の研究 （1946年）
博士課程の指導教員ジョン・R・ダニング

レオ・ジェームズ・レインウォーター（1917年12月9日 - 1986年5月31日）はアメリカの物理学者であり、特定の原子核の非対称形状の決定に貢献したことにより1975年にノーベル物理学賞を共同受賞した。

第二次世界大戦中、彼は最初の原子爆弾を開発したマンハッタン計画に携わりました。1949年、当時信じられていたこととは異なり、すべての原子核が球形ではないという理論の発展に着手しました。彼の考えは後に、オーゲ・ボーアとベン・モッテルソンの実験によって検証・確認されました。彼はまた、 X線の科学的理解にも貢献し、米国原子力委員会や海軍の研究プロジェクトにも参加しました。

レインウォーターは1946年にコロンビア大学の物理学教授に就任し、1952年に教授に昇格、1982年にピューピン物理学教授に任命された。1963年にアーネスト・オーランド・ローレンス物理学賞を受賞し、1975年には「原子核における集団運動と粒子運動の関係の発見と、この関係に基づく原子核の構造理論の発展」によりノーベル物理学賞を受賞した。[ 1 ]

若いころ

レオ・ジェームズ・レインウォーターは1917年12月9日、アイダホ州カウンシルで、地元の雑貨店を経営する元土木技師の息子として生まれた。 [ 2 ]レオ・ジャスパー・レインウォーターと妻エドナ・エリザ（旧姓ティーグ）の息子である。[ 3 ]彼はファーストネームを使うことはなく、常にジェームズまたはジムと呼ばれていた。彼の父親は1918年のインフルエンザの大流行で亡くなり、レインウォーターと彼の母親はカリフォルニア州ハンフォードに引っ越した。そこで彼女は、フリーマンとジョンという2人の息子を持つ未亡人のジョージ・ファウラーと結婚した。やがて彼には異母兄弟のジョージ・ファウラー・ジュニアもでき、彼は海軍士官になった。高校では数学、化学、物理で優秀で、化学コンテストで優秀な成績を収め、カリフォルニア工科大学に入学した。 [ 3 ] [ 4 ]彼は1939年に物理学を専攻し、理学士号を取得した。 [ 5 ]

マンハッタン計画

その後レインウォーターは、コロンビア大学で大学院の研究を続けることを選択した。当時、コロンビア大学は物理学で有名ではなかったため、カリフォルニア出身の学者にとってこれは異例の選択だったが、最近になって状況が変わった。ジョージ・B・ペグラムが物理学科を立ち上げたばかりで、エンリコ・フェルミなどの科学者を雇った。[ 4 ]コロンビア大学でレインウォーターは、イジドール・アイザック・ラビ、エンリコ・フェルミ、エドワード・テラー、ジョン・R・ダニングに師事した。[ 2 ]フェルミは、初の原子炉建設につながる中性子減速材の研究に従事し、一方ダニングとユージン・T・ブースは、ピューピン物理学研究所の地下にコロンビア初のサイクロトロンを建設した。[ 6 ]レインウォーターは1941年に文学修士号を取得した。 [ 5 ]ダニングの指導の下で執筆した「中性子ビーム分光計によるホウ素、カドミウム、およびパラフィンからのエネルギー分布の研究」に関する博士論文で、[ 7 ]レインウォーターは中性子分光計を製作し、その使用技術を開発した。[ 6 ]レインウォーターは1942年3月にエマ・ルイーズ・スミスと結婚した。 [ 2 ] 2人の間には、ジェームズ、ロバート、ウィリアムの3人の息子と、9歳で白血病で亡くなったエリザベス・アンという娘がいた。[ 8 ]

フェルミの原子炉グループは1942年にシカゴ大学の冶金研究所に異動した。レインウォーターはコロンビアに留まり、マンハッタン計画の代替合金材料（SAM）研究所に参加した。マンハッタン計画は第二次世界大戦中の連合国による原子爆弾開発計画であった。SAM研究所の主な任務は、原子爆弾に使用する核分裂性ウラン235を製造するためのウラン濃縮用気体拡散技術の開発であった。レインウォーターはウィリアム・W・ヘイブンズ・ジュニアおよび呉健雄と協力し、主に中性子分光計を使用して中性子断面積の研究を行った。 [ 2 ]戦後、ダニング、ヘイブンズ、レインウォーターおよび呉による12本の論文が機密解除され、出版された。[ 9 ]彼の論文もヘイブンスの論文と共にフィジカル・レビュー誌に二部構成で掲載され、[ 10 ] [ 11 ] 1946年に博士号を授与された。[ 2 ] 1963年にマンハッタン計画での仕事により、米国原子力委員会のアーネスト・オーランド・ローレンス賞を受賞した。 [ 12 ]

晩年

レインウォーターは講師としてコロンビア大学に残った。1948年、彼は原子核の構造に関する講座を教え始めた。1939年、ニールス・ボーアとジョン・ホイーラーは原子核の液滴モデルに基づいた原子核分裂の理論的処理を開発していた。 [ 13 ]このモデルは1949年にマリア・ゲッパート・マイヤーの原子核殻モデルに取って代わられた。このモデルは古い理論よりも重元素の構造について多くのことを説明できたが、それでも限界があった。1949年のコロンビア大学での講演会で、チャールズ・H・タウンズは殻モデルで示されたものよりも大きい四重極モーメントを示す実験結果を報告した。レインウォーターは、原子核がこれまで想定されていたように球形ではなく、他の形状をとることができるとすれば、このことを説明でき、液滴モデルと原子核殻モデルの違いを調和できるのではないかと考えた。[ 12 ]レインウォーターは1950年に理論論文を発表しました。[ 14 ]偶然にも、その年、彼はオーゲ・ボーアと研究室を共有しており、[ 2 ]ボーアはレインウォーターの理論を実験的に検証するという挑戦を引き受けました。ボーアとベン・モッテルソンは1952年と1953年に3本の論文を発表し、理論を決定的に裏付けました。[ 15 ]レインウォーターは自分のモデルが見過ごされていると感じていました。彼は後にこう回想しています。

私が球状原子核モデルの使用を提案したとき、それはこの分野のすべての理論家が即座に同時に提案する明白な答えのように思えました。なぜそうならなかったのか、私には理解できません。また、1955年まで私が出席した原子核物理学会議のたびに、尊敬される理論家が「原子核殻モデルは経験的に非常にうまく機能しているように見えるが、現在のところ、なぜそれを適用すべきかについての理論的根拠はない」と発言するのを聞いて、驚きと落胆を覚えました。[ 16 ]

海軍研究局からの資金援助を受けて、[ 2 ]レインウォーターはシンクロサイクロトロンを建設し、1950年にニューヨーク州アービントンのハドソン川沿いの土地にあるネヴィス研究所で稼働させた。この土地はデュポン家からコロンビア大学に遺贈されたものである。[ 17 ]彼は1952年に教授となり、1951年から1954年と1957年から1961年までネヴィス研究所の所長を務めた。[ 12 ]彼は学生のヴァル・フィッチとともにミューオン原子、つまり電子がミューオンに置き換えられた原子の研究に取り組んだ。[ 18 ] [ 19 ] 1965年以降、彼はネヴィス研究所のシンクロサイクロトロンを中間子施設に変える作業に取り組んだ。 1975年、記者からノーベル物理学賞を受賞したことを知らされたとき、彼は当初、ミューオン原子に関する研究に対する受賞だと思った。数時間後、それが原子核構造に関する研究に対する受賞であり、ボーアとモッテルソンとの共同受賞であることが分かった。[ 12 ]

彼はアメリカ物理学会、ニューヨーク科学アカデミー、電気電子学会の会員であり、米国科学アカデミー、アメリカ物理学会、アメリカ物理教師協会、アメリカ光学会の会員でもあった。[ 20 ]

レインウォーターは1983年にロバート・R・ウィルソンの後任としてマイケル・I・ピューピン物理学教授に就任した。 [ 21 ]

レインウォーターは1985年にピューピン研究所で講義をした後に倒れたが、心肺蘇生法を知っていた学生によって蘇生された。[ 17 ]健康状態が悪化したため、彼は1986年2月に退職し、名誉教授となった。彼は1986年5月31日にニューヨーク州ヨンカーズのセントジョンズリバーサイド病院で心肺停止[ 3 ]により亡くなった。彼には妻と3人の息子、そして異母兄弟のジョージが残された。[ 21 ]

注記

  1. ^ 「1975年のノーベル物理学賞」ノーベル財団。 2014年1月16日閲覧。
  2. ^ a b c d e f g「ジェームズ・レインウォーター – 伝記」ノーベル財団。 2015年3月28日閲覧。
  3. ^ a b c「ジェームズ・レインウォーター」ソイレント・コミュニケーションズ。 2015年3月28日閲覧。
  4. ^ a bフィッチ 2009、3～4頁。
  5. ^ a b「L. James Rainwater」 . Array of Contemporary American Physicists. 2015年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年3月28日閲覧。
  6. ^ a bフィッチ 2009、5ページ。
  7. ^ Rainwater, L. James (1946). 「中性子ビーム分光計によるホウ素、カドミウム、およびパラフィンからのエネルギー分布の研究」 . コロンビア大学. OCLC 77870480. 2015年3月28日閲覧。 
  8. ^フィッチ 2009、14ページ。
  9. ^フィッチ 2009、18ページ。
  10. ^レインウォーター、ジェームズ；ヘイブンズ、ウィリアム・W.（1946年8月）「中性子ビーム分光計によるホウ素、カドミウム、およびパラフィンからのエネルギー分布の研究」フィジカル・レビュー誌70巻（3～ 4号）アメリカ物理学会誌：136～ 153頁。Bibcode ：1946PhRv...70..136R。doi ：10.1103/PhysRev.70.136。
  11. ^ヘイブンズ, ウィリアム・W. ; レインウォーター, ジェームズ (1946年8月). 「中性子ビーム分光計によるインジウム、金、銀、アンチモン、リチウム、水銀の低速中性子断面積の測定」.フィジカル・レビュー. 70 ( 3–4 ). アメリカ物理学会: 154–173 . Bibcode : 1946PhRv...70..154H . doi : 10.1103/PhysRev.70.154 . hdl : 2027/mdp.39015077319682 .
  12. ^ a b c dヘイブンズ 1986、142ページ。
  13. ^ボーア、ニールス；ホイーラー、ジョン・アーチボルド（1939年9月）「核分裂のメカニズム」（PDF）フィジカル・レビュー56 (5): 426– 450. Bibcode : 1939PhRv...56..426B . doi : 10.1103/PhysRev.56.426 .
  14. ^レインウォーター、ジェームズ（1950年8月）. 「球状核モデルにおける核エネルギー準位の議論」 .フィジカル・レビュー. 79 (3). アメリカ物理学会: 432–434 . Bibcode : 1950PhRv...79..432R . doi : 10.1103/PhysRev.79.432 .
  15. ^ 「1975年ノーベル物理学賞 授賞式スピーチ」ノーベル財団2015年3月28日閲覧。
  16. ^ Nobelprize.orgのJames Rainwaterによるノーベル賞講演（1975年12月11日）「球状核モデル提案の背景」
  17. ^ a bフィッチ 2009、15ページ。
  18. ^ Fitch, Val L. ; Rainwater, James (1953年11月). 「ミュー中間子原子からのX線の研究」 . Physical Review . 92 (3). American Physical Society: 789–800 . Bibcode : 1953PhRv...92..789F . doi : 10.1103/PhysRev.92.789 .
  19. ^ Fitch, Val L. ; Koslov, S. ; Rainwater, James (1954年7月). 「中間子原子におけるμ中間子の質量と真空分極の実験的研究」 . Physical Review . 95 (1). American Physical Society: 291– 292. Bibcode : 1954PhRv...95..291K . doi : 10.1103/PhysRev.95.291.2 .
  20. ^フィッチ 2009、16ページ。
  21. ^ a bエニス、トーマス・W. (1986年6月3日). 「ジェームズ・レインウォーター氏、68歳で死去；原子研究でノーベル賞受賞」 .ニューヨーク・タイムズ. 2015年3月28日閲覧。

参考文献

ウィキメディア・コモンズには、ジェームズ・レインウォーターに関連するメディアがあります。
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