| Peter Gray | |
|---|---|
| Peter Gray | |
| Födelsedatum | 25 augusti 1926 |
| Födelseort | Newport , Wales |
| Dödsdatum | 7 juni 2012 (85 år) |
| Land | |
| Ockupation | Kemist |
| Far | Ivor Grey |
| Mor | Rose Grey (Adcock) |
| Make | Barbara Gray (Hume), Rachel Gray (Herzig) |
| Barn | Christina, Andrew, David, Sally |
| Utmärkelser och priser |
|
Peter Gray ( eng. Peter Gray ; 25 augusti 1926, Newport, Wales - 7 juni 2012) - brittisk fysikalisk kemist, en av de ledande inom forskning inom området förbränningskemi och kemiska instabiliteter. Han är känd för sitt arbete med att underbygga de termokinetiska grunderna för antändning och kall låga för lågtemperaturoxidation av kolväten , utvecklingen av termisk teori om explosion och dess direkta experimentella verifiering, såväl som studiet av instabiliteten hos system styrs av autokatalytisk respons.
Peter Gray föddes den 25 augusti 1926 i Newport, Wales. Föräldrar: Ivor Gray och Rose Grey (Adcock). Peters pappa, ett av åtta barn, lämnade skolan i tidig ålder och tog ett jobb som lärling på ett tryckeri i Newport. Hans mor var lärare från Birmingham . Peters föräldrar träffades på en efterkrigsresa på slagfälten i Frankrike och Flandern , där Ivor tjänstgjorde.
Gick på Durham Road Infant School för första gången vid fem års ålder (1931). Hans yngre bror, Robert, föddes i slutet av 1933. Peter gick Durham Road tills sin mamma dog i förtid vid 38 års ålder i september 1935. Efter detta flyttade han till Dr. Williams' School i Caerleon och sedan till St. Voulos Primary School, där han avslutade den elfte klass och klarade sitt prov 1937. Han tilldelades ett inträdesstipendium till Newport High School, som han gick mellan 1937 och 1943, och fick en A-nivå i åtta ämnen 1941 och ett Graduate School Certificate in Chemistry , Physics and Mathematics 1943.
Peter deltog i sommarens utbildningsprov vid Cambridge i augusti 1943, där han vann ett stort stipendium till Gonville och Kay College , som försökte övertala honom att tacka nej till ett stipendium som erbjuds av St. John's College (Oxford) . Han valde Cambridge och vid sjutton års ålder valde han studievägen inom naturvetenskap . Peter fick olika collegepriser varje år, och 1946 tog han examen summa cum laude. Samtidigt gifte sig Peters far en andra gång med Daisy Herbert (Wils), de fick barn: Peters halvsyster Patricia och hans halvbror Peter Herbert.
Ett stort inflytande på Peter under hans första år var den blivande Nobelpristagaren R. G. W. Norris, han avslöjade i sin student en passion för kedjereaktioner , lågor och explosioner . Peter fortsatte sin doktorsexamen under F. Bowden, som är känd för sitt arbete med friktionsuppvärmning samt sitt beskydd av fasta tillståndets fysik- och kemigrupp . Ämnet för Peters doktorsavhandling var relaterat till aktiveringen av en explosion i en vätska vid nedslag. Detta arbete, i allmänna termer, visade på explosionen av materia under oxidationen av bränsle och avgjorde till stor del Peters fortsatta vetenskapliga karriär, nämligen studiet av "kall låga" och "termiska explosioner". 1949 disputerade han på sin doktorsavhandling och tilldelades även prestigefyllda forskningsstipendier för att fortsätta sitt arbete.
Början av vetenskapligt arbete inom fysikalisk kemi i status som doktor i vetenskap fungerade inte för Peter, så 1951 hoppade han på möjligheten att flytta till avdelningen för kemiteknik under ledning av T. Fox. Reaktorn , byggd i Leeds , lade den teoretiska och experimentella grunden för studiet av kemiteknik, Peter ansågs vara en av de ledande experterna i Storbritannien på detta område. Efter fem år i kemiingenjörsgruppen uppmuntrade Peters chef, Fox, honom att göra en karriär inom fysikalisk kemi.
Den 13 december 1952 gifte Peter sig med Barbara Joan Hume, dotter till John och Marjorie Hume, en Newnham-examen i biokemi. 1954 föddes deras första dotter, Christina. Kombinationen av alla dessa omständigheter fick Peter att leta efter ett nytt jobb utanför Cambridges murar.
Peter tillträdde en tjänst som lektor vid institutionen för fysikalisk kemi vid University of Leeds hösten 1955, och samma år publicerade han 17 uppsatser, ett rekordantal som han bara kunde överträffa 1984. Hans fru Barbara fick en tjänst som lektor vid institutionen för biokemi . Samma år tilldelades han Meldolmedaljen som brittisk kemist under 32 år för "den mest värdiga och lovande forskningen inom kemiområdet" från Royal Society of Chemistry . Peter tilldelades därefter också Faraday Societys Marlowe-medalj 1958, befordrades till läsargraden 1959 och fick 1962 sin egen plats. Under denna period fick familjen Grey ytterligare tre barn Andrew, David och Sally 1956, 1958 respektive 1961.
1965 efterträdde Peter Dainton som ordförande och under de följande tio åren ägnade han sig åt Storbritanniens främsta Physical Chemistry Chair och världens ledande Combustion Chemistry Group.
Som en del av sina utlandsbesök besökte Peter Gray University of British Columbia (1958-59), där S. A. McDowell, University of Western Ontario (1960) och Göttingen arbetade med att fastställa den höga rotationsbarriären för metylnitrit (CH3ONO) med hjälp av kärnmagnetisk resonans . 1977 besökte Peter sovjetiska Armenien , där han träffade N. N. Semenov , D. A. Frank-Kamenetsky , Ya. B. Zeldovich , I. E. Salnikov och A. G. Merzhanov , dessa bekantskaper påverkade till stor del senare Grays arbete inom termisk och kemisk instabilitet.
Peter arbetade med stort engagemang i Faraday Society och British Physical and Chemical Society, där han talade regelbundet under flera decennier, även från 1977 till 1983 var han kassör, och från 1983 till 1985 - ordförande, samtidigt var han medlem av kemiföreningens råd. Speciellt för Peters sjuttioårsdag (i september 1996) publicerades ett specialnummer av Proceedings of the Faraday Society . Peter tjänstgjorde också i försvarsdepartementets explosiva kommitté , som han tog över efter Bowden. Han är också medlem i redaktionen för många tidskrifter och var medlem i Advisory Board för Ramsay Memorial Scholarship från 1982 till 2002. 1977 valdes Peter till Fellow of the Royal Society, 1978 tilldelades "för briljant forskning inom området för förbränning, i synnerhet teoretisk och experimentell termokemi " Bernard Lewis guldmedalj tilldelad av Combustion Institute , 1986 tilldelades han Royal Society Prize, och 1988 - Italgaz Prize.
1988 valdes Peter Gray till chef för Gonville och Kay College och återvände till Cambridge.
En svår period för Peter var 1992, då hans fru Barbara gick bort. Strax innan han gick i pension som chef för college i maj 1996, gifte sig Peter Gray en andra gång med Rachel Herzig.
Peter Gray tilldelades en hedersdoktor från University of Leeds 1997, han har också fungerat som ordförande och ordförande för Cambridge Philosophical Society .
Peter Gray har skrivit över 300 vetenskapliga tidskriftsartiklar, recensioner och en monografi och har varit redaktör för specialnummer, samlingar och volymer. Hans litterära språk var begripligt och flytande, vilket gjorde hans verk tillgängligt för allmänheten. Under hela sin karriär följde han teman spontan förbränning , kemisk instabilitet och explosioner.
Som redan nämnts skrevs Peters första arbete på Cambridge om mekanismerna för aktivering av en explosion vid nedslag (1946-48), termisk nedbrytning och spontan förbränning av alkylnitrater (molekyler av RO-NO2-typ), alkylnitrit (t.ex. , Isoamylnitrit ) (RO-NO), nitroalkaner (R-NO2), fenomenet "kall låga" och en diskussion om alkoxiradikalers roll i dessa processer, samt en metod för att upprätthålla förbränning med kvävedioxid (1948- 51). Peters första papper [1] , publicerad i Nature , behandlade problemet med antändning av explosiva ångor . Sedan kom en artikel om initieringen av explosionen [2] .
Mellan 1951 och 1955 utökades detta arbete till praktiska tillämpningar i studiet av flamutbredning och i flamspektroskopi för ett bredare spektrum av bränslen, inklusive hydrazin och väteazid , och de teoretiska aspekterna av flamma och explosion lades till. För en mer fullständig förståelse av dessa system inkluderade arbetet termodynamiska studier av kalorimetri för lågtemperaturmätningar av värmekapacitet , studier av intern rotation och dissociationsenergi för olika alkoholer och etrar . Även under denna period började arbetet med att beskriva aziders reaktivitet, struktur och termokemi , ett stort antal experiment och en teoretisk beräkning av energin i kristallgittret planeras . Dessa studier ledde till publiceringen av 40 artiklar (innan Peter Gray flyttade till Leeds) [3] [4] [5] .
Vetenskapligt arbete vid Leeds började med samarbeten med Williams om alkylnitrater och nitriter [6] .
Forskningen, där Peter Gray var den erkända världsledaren, inkluderade utvecklingen av teorin om termisk explosion och direkta experimentella tester av denna teori. Peters första artiklar på detta område inkluderar övervägande av den snabba höjningen och frigöringen av temperaturen före antändning [7] , observation av okontrollerad termisk tillväxt i hydrazinoxidationsreaktionen [8] , övervägande av effekterna av reagensförbrukning och värmefrisättning i endotermiska system [9] . De första mätningarna av temperaturprofiler i gaser gjordes med tunntrådstermoelement [10] [11] [12] . En viktig uppgift för Peter var att få fram en analytisk lösning för kritiska förhållanden med okontrollerad termisk tillväxt i en sfärisk volym, som skulle lyda den stationära värmeavgivningsekvationen.
Artikeln med Cowling [13] , professor i matematik vid Leeds, följdes av en viktig serie studier om transportegenskaper, i synnerhet värmeledningsförmåga och diffusion , utförda tillsammans med Holland, McJack och Clifford [14] [15] . Resultaten av dessa arbeten utvidgades till reaktiva arter som väteatomer , vilket ledde till upptäckten av en oväntad kromatografisk effekt för ytatomer [16] .
Peters första studier om oxidation av alkylradikaler med peroxid introducerade honom till fenomenet kalla lågor och ömsesidig påverkan av temperatur och kemiska effekter (termokinetiska eller termiska kedjeeffekter). Detta arbete kommer att gå som en tråd genom mycket av Peter Grays forskning i Leeds. Forskning med Hasco och Lignol ledde till utvecklingen av basen för kalla lågor reaktioner, exemplifierad av oxidation av små kolväten [17] [18] . Dold bakom deras ursprung fanns en negativ temperaturkoefficient .
Ett försök gjordes att hitta och förstå oscillerande förbränning med enklare system som exempel, och tidigare rapporter om oscillerande lågor i kolmonoxidoxidationsreaktionen uppmärksammade sig själva . Experiment i klassiska slutna system med Griffiths och Bond hjälpte till att ta ett stort steg framåt. De visade reproducerbarheten av resultaten och betonade vikten av närvaron av väteinnehållande partiklar [19] . Användningen av flödesreaktorer med möjlighet till direkt kontrollerad tillförsel av väte till systemet bekräftade tydligt fenomenet oscillerande förbränning och blev nyckeln till dess förståelse [20] . Nästa steg, ett steg tillbaka, till ett ännu enklare system som använder flödesreaktorer är oxidationen av själva vätet [21] , i vilket fall fenomenet oscillerande förbränning också kan observeras. Till slut kunde Griffiths förklara det i termer av autoinhibering av reaktionen av det resulterande vattnet och den så kallade tredjekroppsoptimeringseffekten på radikalöverföring , som fungerar tillsammans med självaccelererande kedjeförgrening. Samma system kommer att användas i framtiden för att upptäcka de första exemplen på kaotisk förbränning.
Efter att ha utfört experiment på oxidation av kolmonoxid antogs det att fluktuationer kan uppstå även utan en temperaturförändring , vilket innebär att de endast kan kontrolleras med hjälp av en kemisk reaktion. Experimentet utfördes i en mekaniskt omrörd kontinuerlig reaktor (SRM) . I denna typ av reaktor uppvisar systemet en överraskande samling av möjliga stationära koncentrationer kontra flödeskoncentrationer och hastighetsfaktorer. Stationära kurvor kan bilda S- och Z-formade profiler, som när de är sammankopplade bildar "svampar" eller "öar" [22] . Dessutom kan stationära tillstånd bli instabila och kontinuerliga svängningar uppstår. Detta schema är känt som Gray-Scott-modellen och används nu allmänt som ett tillägg till den tidigare kända Brusselator-modellen [23] .
Peters senaste publikation var som medredaktör för en tematisk upplaga av The Philosophical Transactions of the Royal Society, och uppstod från en diskussion vid ett möte i Royal Society, som leddes av John Field. Den omfattade ett brett spektrum av arbeten med energimaterial, inklusive sprängämnen och raketbränsle, allt från experimentella studier av positionerna för "hot spots" och mekanismerna för deras initiering till slutskedet av detonation , och från nitrering av organiska molekyler med salpetersyraanhydrid till de teoretiska grunderna för differentiell scanningkalorimetri . Detta möte var verkligen internationellt, det deltog 140 delegater från 17 länder, det ägde rum den 5 november .
1. Peters far ändrade sin ålder för att bli inkallad till slagfälten under första världskriget 1915 .
2. Peter beskrev sin barndom med följande ord:
"Mycket nöjd med exceptionellt glada och kärleksfulla föräldrar" .
3. När Peter var tio år gammal fick han ett kemikaliekit i present av sin moster Ella, och under de följande tre åren började han och hans vänner komplettera det med "starka reagenser, inklusive starka syror och alkalier ", köpta från en välkänd kedja av kemikaliebutiker.
4. Medan han studerade vid Cambridge, gick han med i collegekören som en "lätt tenor" .
5. Peter tillhörde en grupp studenter som grundade ett informellt sällskap känt som Yaks and Crows. Namnet föddes av en slump när han var på semester i norra Wales 1944. Gruppen har samlats till middag varje år i sextio år.
6. Alla fyra av Peters barn gick i Leeds School och blev sedan studenter vid Cambridge.
7. I en artikel för tidningen Caian redogjorde Peter för sin filosofi enligt följande:
”Jag vill betona vikten av att skapa möjligheter för andra människor. Det är nödvändigt att skapa en atmosfär där alla känner att han kan göra det han verkligen vill göra, och hitta ett sätt att inspirera honom att göra det .