Roberts, Lewis Edward John

Lewis Edward John Roberts
Lewis Edward John Roberts
Födelsedatum 31 januari 1922( 1922-01-31 ) [1]
Födelseort Cardiff , Storbritannien
Dödsdatum 12 april 2012( 2012-04-12 )
Land
Vetenskaplig sfär kemist
Alma mater
Utmärkelser och priser Commander of the Order of the British Empire

Lewis Edward John Roberts ( eng.  Lewis Edward John Roberts ; 31 januari 1922 , Cardiff  - 10 april 2012 ) är en brittisk kärnkemist och en framstående figur inom utvecklingen av vetenskap och teknik.

Han var engagerad i aktiniders kemi i alla 20 år, under vilka han utförde den senaste forskningen inom områdena fysikaliska och mekaniska egenskaper och strukturer för aktinidoxider. Han var en av grundarna av det brittiska icke-nukleära programmet.

Biografi

Tidiga år

Lewis Roberts föddes den 31 januari 1922 i Cardiff . Båda föräldrarna var predisponerade för vetenskap. Fadern (död 1932), William Edward Roberts, studerade teologi vid University of Wales och var minister i den presbyterianska kyrkan i Wales . Mamma, Lillian Lewis Roberts, kom från en familj av vetenskapsmän och lärde språk och målning på skolan.

Lewis barndom var ensam, eftersom hans föräldrar var vid mycket dålig hälsa. 1927 flyttade familjen till Swansea och Lewis gick på St Hilda's Primary School (1927-1932) och sedan till Swansea Senior School (1932-1939). Där, påverkad av regissören Greg Morgans auktoritet, blev Roberts intresserad av matematik, fysik och kemi. 1938 lämnade han skolan och fick ett stipendium för att studera vid Oxford University [2] .

Utöver sina studier var Roberts förtjust i teater och cricket, var chef, vicepresident för det vetenskapliga samfundet och chef för debattklubben.

Universitet

1939 började Roberts sina studier vid Jesus College ( Oxford University ). Men snart, medan han var i sina föräldrars hus, fick han en allvarlig huvudskada under bombningen och kunde återvända till college först 1940.

1942, vid krigets höjdpunkt och nästan omedelbart efter upptäckten av fenomenet atomsplittring, fick Lewis Roberts i uppdrag att arbeta på det brittiska atombombprojektet . Roberts skulle underteckna Officiella Secrets Act och inte prata med någon utanför labbet om projektet, som fick kodnamnet Pipe Alloys. Clarendon Laboratory som undertecknade avtalet att delta i denna utveckling var på Jesus College.

1943 tog han sin kandidatexamen och påbörjade sin första självständiga studie i aktiniders kemi.

Under sina studier träffade han och bildade starka relationer med olika kemister: William Hardwick, Bill Armstrong, Peter Shaw och Jimmy Duncan.

1949 gifte sig Roberts med Eleanor Mary Luscombe (död 2010), och deras son Matthew föddes 1954.

Vetenskaplig verksamhet

Clarendron

Efter examen från college fortsatte Roberts sina studier och började skriva sin doktorsavhandling vid samma Clarendon-laboratorium. Han gick med i en grupp forskare som studerade separationen av uranisotoper genom diffusion . Målet var att isolera den lättare, klyvbara isotopen 235U som behövs för en kärnvapenbomb från den större, icke - klyvbara 238U . Vid den tiden var den enda möjliga metoden multipelfiltrering av den flyktiga gasformiga föreningen UF 6 genom ett poröst metallmembran, genom vilket den lättare isotopen diffunderade något snabbare än den tyngre. Huvudproblemet var den höga reaktiviteten hos UF 6 som ledde till korrosion och igensättning av porer i membranen. Roberts forskning fokuserade på mikrostrukturen och kemiska reaktiviteten hos metall- och kompositmembran, i syfte att avslöja sammansättningen och fördelningen av porer som begränsade effekterna av korrosion och säkerställde isotopseparation.

Chalk River

Efter kriget flyttade Roberts till Chalk River i Ontario 1946 för att fortsätta sitt arbete med isotopseparationskemi under överinseende av John Cockcroft och Bob Spence. Genom att arbeta med Maurice Lister uppnådde han den första separationen av en liten mängd ren plutoniumförening , extraherad från en bränslestav bestrålad i en experimentell kärnreaktor . Vid ett tillfälle hällde Roberts ut en lösning innehållande 25 mg plutonium. Han var tvungen att reagera snabbt: han skar ut en bit linoleum och löste den i salpetersyra och återvann därigenom nästan 99 % av allt plutonium.

Harwell

Forskning vid Harwell

1947 återvände Roberts till England och gick med i personalen på Atomic Energy Research Institute i Harwell, grundat av John Cockcroft. Han började sin forskarkarriär på Harwell under ledning av Bob Spence, som han arbetade med i Kanada.

Ett av de tidiga målen vid Harwell var snabb konstruktion och drift av två grafitbaserade reaktorer [3] , den första en experimentell grafitlågenergikärnreaktor 1947 och den andra, mycket större, den brittiska experimentella kärnreaktorn "0" år 1948. Detta krävde framför allt detaljerade program för att studera grafitens struktur och egenskaper, eftersom det påverkade driften i reaktorhärden. Den nyckelfaktor som begränsar livslängden för en grafitmodererad reaktor är skada på moderatorns integritet genom strålning.

Roberts första uppgift efter att ha börjat på kemiavdelningen var att i detalj studera grafitens mikrostruktur och reaktivitet. Han studerade strukturen av porerna i syntetisk grafit genom värdena för densiteter av flytande ämnen för att visa att en betydande del av porerna var stängda för flytande och gasformiga medier.

1951 gick Roberts med i en grupp ledd av J. S. Anderson, där han ombads att studera icke-stökiometriska aktinidoxider. Aktinidoxider, särskilt UO 2 och PuO 2 [4] [5] (liksom ThO 2 ), är de viktigaste bränslematerialen för kärnreaktorer. Att förstå hur deras struktur och termodynamiska egenskaper är relaterade till bränslets egenskaper och prestanda påverkar direkt driften av en kärnreaktor . Arbetet inom detta område sammanföll således med Roberts huvudsakliga intresse för tillämpningen av de grundläggande vetenskaperna. Roberts första arbete med Anderson handlade om reaktiviteten och ytkemin hos uranoxider och uran-torium blandade oxider.

1954 fick Roberts möjlighet att gå till University of California i ett år , och vid ankomsten, 1955, övergick hans uppmärksamhet till att bestämma termodynamiska egenskaper och fasdiagram för oxid- och blandade oxidsystem i form av icke-stökiometriska föreningar [6] , visar höga koncentrationer av defekter i det anjoniska gittret [7] [8] [9] .

Aktivt engagerad i forskning blev han 1958 chef för gruppen för fasta tillståndskemi, sedan avdelningen för strålning och fast kemi 1961 och 1968 blev han biträdande chef för den kemiska avdelningen.

Roberts intresse för elektrolyter i fast tillstånd för att mäta de termodynamiska funktionerna hos aktinidoxider [10] [11] ledde till idén om att använda samma elektrolyter i högtemperaturbränsleceller. Det har visat sig att ZrO 2 - Y 2 O 3 har en lämplig konduktivitet för syrejoner vid temperaturer över 900 °C.

Forskning av Roberts-gruppen i fasta elektrolyter för strömförsörjningstillämpningar på 1970-talet ledde till ett program vid Harwell för att studera natrium/svavelbatterier med användning av β-aluminiumoxid som den Na+ jonledande elektrolyten vid 300°C. Sedan ersattes natrium-svavelbatteriet av säkerhetsskäl med natrium-nickelklorid, som senare användes för kommersiell produktion av elfordon och telekommunikationsapparater.

1968 blev Roberts en av ledarna för Harwell Center.

Harwell Industrial Program

Walter Marshall tog över efter Bob Spence som Harwells nya regissör 1967 och satte genast igång med att lösa problemen med ytterligare finansiering av Harwell.

I början av 1963 beslutade Harold Wilson, Labourregeringens premiärminister, att regeringen skulle delta i centrets forskningsverksamhet. Först bildades ett nytt teknikministerium - det blev kontrollcentrum för alla industriella arbetsområden. Deras huvudmål var att föra in vetenskapen i industrin, eftersom Storbritannien internationellt sett var ledande inom forskning men mycket mindre framgångsrikt inom teknikutveckling. Därav nästa problem - överdriven finansiering av vetenskap.

Ett av de största problemen som Roberts hade att möta var att skapa en rättslig ram inom vilken icke-kärntekniskt arbete kunde stödjas. Utvidgningen av myndigheternas arbete utöver de gränser som satts av den ursprungliga Atomic Energy Act (1954) legaliserades genom Science and Technology Act 1965. Roberts ledde arbetet på Harwell för att fastställa dessa krav och få dem godkända av regeringen. Hans egenskaper, som delvis härrörde från hans forskningspraxis - angelägen uppmärksamhet på detaljer, noggrann omsorg för att inte avvika från punkten och stor auktoritet i att leda Harwells team och förhandla med regeringstjänstemän - var nyckelfaktorer i hans framgång.

Det andra problemet var att få ny finansiering för det icke-nukleära programmet [12] . För att genomföra det följde Roberts tre grundläggande principer: för det första att arbeta inom laboratoriets befintliga tekniska bas, i enlighet med kraven i Science and Technology Act från 1965; för det andra att stärka banden med Harwells industriella kunder, med insikt om att framgång kommer att mätas i företagens vilja att samarbeta med Harwell och finansiera dess verksamhet; och för det tredje att uppträda professionellt ur en kommersiell synvinkel - genom att etablera kund-entreprenör-relationer med både statliga och industriella kunder.

I sina olika föreläsningar och artiklar om Harwells icke-nukleära program har Roberts avslöjat några av de främsta anledningarna till framgång och lärdomarna. En sådan talande anledning var att finansieringen för det icke-nukleära programmet hade ökat från mindre än £1m till cirka £4m under de första fem åren till 1975, cirka 50% av laboratoriets totala utgifter.

Direktör för Harwell

1975 utsågs Roberts till direktör för Harwell. Dess uppdrag var att utveckla kommersiellt inriktat "kärnkraftstillämpat" arbete baserat på användning för industrin av metoder som härrör direkt från kärnteknisk forskning och utveckling, inklusive specialiserade analytiska metoder som de som används i forskningsreaktorer och acceleratorer.

Ett viktigt initiativ från Roberts var förslaget att skapa en organisation dedikerad till bortskaffande av kärnavfall i industrin, framför allt Central Electricity Generating Frontier och British Nuclear Fuel. Detta accepterades av industrin och regeringen, och 1982 blev Roberts styrelseordförande för ett kärnavfallshanteringsföretag.

Av särskild betydelse var introduktionen av investeringsfonden på 1980-talet, som satte Harwells kommersiella program på en solid grund.

University of East Anglia

1985 fick Roberts ett erbjudande från Lord Zuckerman om en position vid avdelningen för miljöriskbedömning vid University of East Anglia . Roberts närmade sig pensionsåldern vid den tiden, men han bestämde sig för att söka jobbet och, till sin stora förvåning, blev han antagen. Han fortsatte en lång tradition av framstående Harwell-forskare, inklusive John Cockcroft, Bob Spence och John Anderson, som också flyttade till akademiska positioner. Dessutom var dåvarande kanslern för University of East Anglia , professor Mike Thompson, Harwells gamla kollega på järn- och stålavdelningen på 1960-talet innan han flyttade till en akademisk position som professor i fysik vid University of Sussex .

Under sin tid vid University of East Anglia utvecklade Roberts ett starkt intresse för kärnenergifrågor och fortsatte att publicera artiklar som gav viktiga bidrag till hanteringen av radioaktivt avfall [13] . Han agerade som en specialiserad rådgivare till House of Lords Select Committee för 1988 års studie om hantering av radioaktivt avfall, ledd av Earl of Cranbrook. Hans undervisningsuppgifter var relativt små - han gav en kort kurs i riskstatistik och de tekniska aspekterna av riskhantering för tredjeårsstudenter, samt några introduktionsföreläsningar för förstaårsstudenter. Ett viktigt initiativ från Roberts var att inrätta miljöriskbedömningsgruppen med det ursprungliga syftet att bedöma och jämföra risker på ett objektivt sätt och att utveckla allmänhetens förståelse för vissa frågor [14] . Roberts skrev att forskningsämnet inte passade väl in i den rådande akademiska finansieringsmekanismen, och han var tvungen att använda sina kontakter i stor utsträckning för att få tillräckligt stöd. Huvudfinansieringen tillhandahölls av Wolfson Foundation och kompletterades med en rad forskningskontrakt från den offentliga (inklusive EU) och den privata sektorn.

Sociala aktiviteter

När han återvände till Storbritannien gick Roberts med i British Association for Nuclear Research, som hade bildats 1946 med Joseph Rotblat som förste vicepresident. British Association for Nuclear Research var politiskt neutral och bekymrad över Storbritanniens allmänna politik angående tillämpningar och potentiella faror med kärnfysik. Många kända vetenskapsmän, de flesta medlemmar av Royal Society, var medlemmar i föreningen, som uttryckte sin ståndpunkt genom publikationer, rapporter och offentliga möten, och en särskilt nyskapande händelse var utställningen tillägnad atomenergi, den så kallade "Atomic Tåg". Det var ett mobilt museum med modeller inrymda i två järnvägsvagnar, som illustrerar den civila och militära användningen av atomenergi. Atomic Train turnerade de brittiska öarna och besökte även Skandinavien och Mellanöstern. En av Roberts tidiga utflykter när han var på British Association of Nuclear Scientists var på Atomic Train till sin hemstad Swansea med Brian Flowers. Han mindes:

"Allmänhetens intresse har varit fantastiskt. Hundratals människor kom och vi pratade med dem hela dagen, från skolbarn till pensionärer, och vi åkte över hela Swansea och föreläste i skolor.” [2]

Som återspeglas i många publikationer och föreläsningar var de svårigheter som kärntekniken möter från allmänheten av särskilt intresse för Roberts. Han tog upp många av de nyckelfrågor som ligger bakom dessa svårigheter i sin bok Nuclear Energy and Social Responsibility. Förutom att publicera vetenskaplig erfarenhet tar boken upp komplexa frågor som principerna för hantering av strålningsexponering, risken för olyckor, kostnaden för att garantera säkerheten och hanteringen av radioaktivt avfall och dess potentiella påverkan på miljön.

Pensionsår

Efter pensioneringen upprätthöll Roberts en utmärkt professionell relation med sina kollegor i miljöriskbedömningsteamet, vilket gjorde det möjligt för honom att slutföra två studier som han hade initierat: "Analysis of the Electricity Age - UK Perspective" för ett kärnkraftverk och "Combating Global Uppvärmning med vätgas från icke-fossila bränslen” i samarbete med teknisk supportavdelning i Harwell. Han utsågs till särskild rådgivare för att studera PCB- och dioxinföroreningar nära en kommersiell avfallsförbränningsanläggning i södra Wales. Roberts fortsatte att ge råd i säkerhetsrelaterade frågor som specialistrådgivare till försvarskommittén fram till 1991, med fokus på frågor som avveckling av kärnubåtar, strålskydd av civilbefolkningen och det brittiska kärnvapentestprogrammet 1950-x år. Dessutom utsågs han till medlem i en oberoende rådgivande panel som inrättats av försvarsdepartementet för att granska riskbedömningen för förvaring av sprängämnen. Från 1988 till 1992 var han medlem av miljögruppen i Council for Social Responsibility av Church of England [15] . I mitten av 1990-talet var Roberts medlem av National Academys 21st Century Energy and Environment Advisory Panel, under vilken Roberts skrev två artiklar om plutonium i miljön och plutonium som reaktorbränsle.

Roberts fortsatte att publicera och föreläsa om miljö- och säkerhetsrelaterade ämnen. I synnerhet höll han en föreläsning på Royal Society 1992 om "Achievements and Perspectives of Nuclear Energy". Han höll en föreläsningsturné [16] 1993 i Nya Zeeland, delvis sponsrad av Royal Society of New Zealand, där han talade om utmaningarna med riskbedömning och reaktion på klimatförändringar.

Heder och utmärkelser

  • 1978 - Order of the British Empire
  • 1978 - Invald till Fellow i Royal Society of Chemistry
  • 1981 - R. M. Jones lektor, Queen's University Belfast
  • 1982 - Vald till Fellow i Royal Society
  • 1985-1987 - Ordförande för British Nuclear Energy Society
  • 1992 - Rutherford Memorial Lektor i Royal Society

Bibliografi

  • 1953. L. E. Roberts, E. M. Dresel. Slutna porer i syntetisk grafit. Naturen 171, 170.
  • 1954. LE Roberts, JS Anderson, DN Edgington, LEJ Roberts & E. Wait) Uranoxiderna. Del IV. Systemet UO2-ThO2-O2. J. Chem. Soc., 3324-3331.
  • 1954. L.E. Roberts. Oxider av uran. Del V. Kemisorptionen av syre på UO2 och på UO2-ThO2 fasta lösningar. J. Chem. Soc., 3332-3339.
  • 1956. L.E. Roberts JK Dawson. Magnetokemi av de tyngsta elementen. Del IX. Systemet UO2-ThO2-OJ Chem. Soc., 78-80.
  • 1958. L.E. Roberts AJ Walter & VJ Wheeler. Oxider av uran. Del IX. Nedbrytningen av kolmonoxid på uran- och toriumoxider. J. Chem. Soc., 2472-2481.
  • 1961. L.E. Roberts, AJ Walter. Jämviktstryck och fasförhållanden i uranoxidsystemet. J. Inorg. Nucl. Chem. 22, 213-229.
  • 1958. L.E. Roberts, A.G. Adwick, M.H. Rand, L.E. Russell & A.J. Walter. Aktinidoxiderna. I Proc. Andra FN-konf. on Peaceful Uses of Atomic Energy, Genève, 1-13 september 1958, vol. 28, tidning 26, sid. 215-222. Genève: Förenta Nationerna.
  • 1961. L.E. Roberts. Aktinidoxiderna. Q. Rev. Chem. soc. 25, 442-460.
  • 1970. L.E. Roberts. Nytt Harwell Industrial Program. Keramik 21(269), 16.
  • 1967. L.E. Roberts T.L. Markin. Termodynamik för icke-stökiometriska oxidsystem. Proc. Br. Ceram. soc. 8, 201-207.
  • 1991. L.E. Roberts. Introduktion till riskbedömning. I Future climate change and radioactive waste depony (red. CM Goodess & JP Palutikov), pp. 13-23. Norwich: CRU, University of East Anglia.
  • 1993. L.E. Roberts. Världens energisituation. Christian Action J. (vinter), 6-9.
  • 1999. L.E. Roberts. Riskens uppskattning och innebörd. I riskzonen! Livet är en riskabel affär (Kristus och kosmos, nr 13) (red. P. A. Beetham), s. 3-28. Lymington: Christ and the Cosmos Initiative.

Anteckningar

  1. ↑ Oxford Dictionary of National Biography  (engelska) / C. Matthew - Oxford : OUP , 2004.
  2. ↑ 12 Lewis Edward John Roberts . Hämtad 3 november 2018. Arkiverad från originalet 3 november 2018.
  3. ↑ L.E. Roberts, E.M. Dresel. Slutna porer i syntetisk grafit  (engelska)  // Nature. - 1953. - S. 171 170 .
  4. ↑ LE Roberts, JS Anderson, DN Edgington, LEJ Roberts & E. Wait. Oxider av uran. Del IV. Systemet UO2–ThO2–O2. // J. Chem. Soc.. - 1954. - S. 3324-3331 .
  5. ↑ L.E. Roberts. Oxider av uran. Del V. Kemisorptionen av syre på UO2 och på UO2–ThO2 fasta lösningar // J. Chem. Soc.. - 1954. - S. 3332-3339 .
  6. ↑ L.E. Roberts T.L. Markin. Termodynamik hos icke-stökiometriska oxidsystem // Proc. Br. Ceram. Soc.. - 1967. - T. 8 . - S. 201-207 .
  7. ↑ L. Roberts, JK Dawson. Magnetokemi av de tyngsta elementen. Del IX. Systemet UO2–ThO2–O // J. Chem. Soc.. - 1956. - S. 78-80 .
  8. ↑ L.E. Roberts A.J. Walter & V.J. Wheeler. Oxider av uran. Del IX. Nedbrytningen av kolmonoxid på uran- och toriumoxider // J. Chem. Soc.. - 1958. - S. 2472-2481 .
  9. ↑ L.E. Roberts, A.J. Walter. Jämviktstryck och fasförhållanden i uranoxidsystemet // J. Inorg. Nucl. Chem. - 1951. - Nr 22 . - S. 213-229 .
  10. ↑ 1958. L.E. Roberts, A.G. Adwick, M.H. Rand, L.E. Russell & A.J. Walter. . Aktinidoxiderna // I Proc. Andra FN-konf. om fredlig användning av atomenergi, Genève. - 1958. - 1 september ( vol. 28 , nr 26 ). - S. 215-222 .
  11. ↑ L.E. Roberts. Aktinidoxiderna. // Q. Rev. Chem. Soc.. - 1961. - Nr 25 . - S. 442-460 .
  12. ↑ L.E. Roberts. Nytt Harwell Industrial Program // Keramik. - 1970. - T. 26 .
  13. ↑ L.E. Roberts, red. CM Goodess & JP Palutikov. Introduktion till riskbedömning. I Future klimatförändringar och bortskaffande av radioaktivt avfall // Norwich CRU: University of East Anglia. - 1991. - Nr 13-23 .
  14. ↑ L.E. Roberts. Världens energisituation // Christian Action J .. - 1993. - S. 6-9 .
  15. ↑ O. Kozuch, V. Mayer. Pig kidney epitelial (PS) celler: ett perfekt verktyg för att studera flavivirus och vissa andra arbovirus  // Acta Virologica. — 1975-11. - T. 19 , nej. 6 . - S. 498 . — ISSN 0001-723X . Arkiverad från originalet den 27 november 2018.
  16. ↑ L.E. Roberts ed. P.A. Beetham. Riskens uppskattning och innebörd. I riskzonen! Livet är en riskabel affär // Kristus och kosmos. - 1999. - Nr 13 . - S. 3-28 .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk