Boyce McDaniel

Boyce Dawkins McDaniel (11 de junio de 1917 - 8 de mayo de 2002) fue un físico nuclear estadounidense que trabajó en el Proyecto Manhattan y posteriormente dirigió el Laboratorio de Estudios Nucleares (LNS) de la Universidad de Cornell . McDaniel era experto en la construcción de dispositivos de "choque atómico" para estudiar la estructura fundamental de la materia y contribuyó a la construcción de los aceleradores de partículas más potentes de su época. Junto con un estudiante de posgrado, inventó el espectrómetro de pares .

Durante la Segunda Guerra Mundial, McDaniel utilizó sus conocimientos de electrónica para ayudar a desarrollar ciclotrones empleados en la separación de isótopos de uranio . También se le reconoce por haber realizado la última comprobación de la primera bomba atómica antes de su detonación en la prueba Trinity , durante una tormenta eléctrica.

Nacido en Brevard, Carolina del Norte , McDaniel asistió a la escuela secundaria Chesterville en Ohio . Después de graduarse en 1933, asistió a la Universidad de Ohio Wesleyan , de la cual se graduó en 1938 con una licenciatura en ciencias. Sus estudios de posgrado iniciales tuvieron lugar en la Escuela de Ciencias Aplicadas Case , donde se graduó con una maestría en 1940. ^{[ 2 ] [ 3 ]} McDaniel continuó sus estudios de posgrado cuando se mudó a la Universidad de Cornell , y en 1943 completó su tesis doctoral, examinando las tasas de absorción de neutrones en indio . ^{[ 2 ]} La investigación no fue clasificada, pero McDaniel y Robert Bacher , su asesor en Cornell, la marcaron como "secreta" por iniciativa propia. ^{[ 2 ]} De Cornell, McDaniel se mudó al MIT donde ocupó un puesto postdoctoral, estudiando "el campo de rápida evolución de la electrónica rápida", que aplicó a la investigación en física de partículas . ^{[ 4 ]}

Tras el estallido de la Segunda Guerra Mundial , McDaniel se unió a Bacher en Los Álamos, Nuevo México, para trabajar en el Proyecto Manhattan , donde formó parte del equipo de investigación del ciclotrón de Robert R. Wilson . ^{[ 2 ]} McDaniel desempeñaría un papel crucial en la identificación de la cantidad de uranio-235 necesaria para detonar la primera bomba nuclear del mundo. ^{[ 5 ]} También se le atribuye haber realizado la verificación final de la primera bomba atómica antes de su detonación en la prueba Trinity . ^{[ 5 ]}

McDaniel fue uno de los muchos investigadores del Proyecto Manhattan que se unieron a la facultad de Cornell después de la guerra. Se convirtió en profesor asistente en 1946 y en profesor titular en 1955. Junto con su estudiante de doctorado Robert Walker, inventó el espectrómetro de pares, un dispositivo que mide las energías de los rayos gamma . ^{[ 6 ]} Fue cofundador del Laboratorio de Estudios Nucleares (LNS) de Cornell y ayudó a crear el sincrotrón de electrones de 300 megavoltios (MeV) , uno de los primeros aceleradores de este tipo en el mundo. Él y Wilson, quien fue el predecesor de McDaniel como director del LNS, construyeron tres sincrotrones de electrones más de 1 GeV , 2 GeV y 10 GeV, cada uno de los cuales permitió a los físicos estudiar fenómenos en un nuevo rango de energía. ^{[ 6 ] [ 7 ]} McDaniel rápidamente se ganó la reputación de ser un diseñador práctico, como lo demuestra este episodio en la construcción del sincrotrón de 300 MeV:

La bobina del imán estaba enrollada incorrectamente, un defecto fatal. Repararla por parte del fabricante podría tardar meses. Mac construyó un modelo de juguete de la bobina, la estudió detenidamente durante una tarde y descubrió una forma ingeniosa pero sencilla de repararla, lo cual logró en aproximadamente un día, solucionando así la crisis. ^{[ 8 ]}

Fue becario de investigación Fulbright en 1953 en la Universidad Nacional de Australia ^{[ 9 ]} y becario Guggenheim en 1959 en la Universidad de Roma. ^{[ 5 ]}

En 1967, McDaniel se convirtió en director del LNS y ocupó el cargo hasta su jubilación de la facultad de Cornell en 1985. Su investigación incluyó mediciones importantes con cada una de las series de aceleradores del LNS, incluyendo estudios de la fotoproducción de bariones lambda, la producción de mesones K y mediciones de los factores de forma electromagnéticos de neutrones. ^{[ 2 ] [ 7 ]}

Wilson y McDaniel continuaron colaborando en Cornell hasta que Wilson se marchó para dirigir Fermilab en Batavia, Illinois, en 1967. En 1972, Wilson invitó a McDaniel a ser jefe interino de la sección de aceleradores de Fermilab, y McDaniel solicitó una excedencia de un año en Cornell. Aunque el acelerador de Fermilab ya estaba en funcionamiento, sufría frecuentes fallos en sus componentes. Cuando McDaniel se marchó ocho meses después, lideró el proyecto que aumentó la potencia del acelerador de Fermilab de 20 GeV a 300 GeV y su densidad de haz en un factor de 1000. Sobre la contribución de McDaniel a Fermilab, Wilson comentó: «Esta brillante actuación demostró la capacidad de liderazgo de Mac, así como su célebre sexto sentido para detectar y solucionar problemas». ^{[ 14 ]} Al regresar a Cornell en 1974, McDaniel propuso actualizar el sincrotrón de 10 GeV existente con un anillo de almacenamiento de electrones y positrones de 8 GeV, lo que aumentaría enormemente la energía de las colisiones de partículas cuando las partículas en el anillo de almacenamiento chocaran con las partículas que viajaban en la dirección opuesta en el sincrotrón. Cuando se construyó en 1979, el Anillo de Almacenamiento de Electrones de Cornell se convirtió en la principal fuente de información del mundo sobre uno de los bloques de construcción fundamentales de la materia, el quark b . Después del fin de los experimentos de física de partículas 20 años después, CESR ahora se utiliza como una instalación de prueba de anillos de amortiguación para un futuro colisionador lineal internacional . ^{[ 13 ]} En 1981, McDaniel desarrolló una propuesta para un nuevo colisionador de electrones y positrones de una milla de diámetro llamado CESR II, pero no pudo obtener los 200 millones de dólares necesarios en financiación para él. ^{[ 15 ]} En 1988, McDaniel fue Profesor Visitante Distinguido en la Universidad Estatal de Arizona . ^{[ 3 ]}

Cuando fue entrevistado en 1973 sobre sus sentimientos respecto a que su trabajo resultara en el lanzamiento de bombas atómicas sobre ciudades japonesas, McDaniel dijo:

Es muy difícil evaluar estas cosas hoy en día. Hubiera preferido ver una demostración y me da mucha pena que no haya sido así... pero no sé si habría resultado una iniciativa útil. No tengo ni idea de qué habrían hecho los japoneses. ^{[ 16 ]}

McDaniel fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1981. ^{[ 19 ]} Fue miembro del consejo directivo de Fermilab, fideicomisario de las Universidades Asociadas, miembro del Panel Asesor de Alta Energía del Departamento de Energía, fideicomisario de la Asociación de Investigación Universitaria y miembro del consejo del Laboratorio Nacional de Brookhaven . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

En 1993, los McDaniel donaron una granja a Cornell Plantations , que nombró a la propiedad de 60,6 acres como la Reserva Jane McDaniel. ^{[ 20 ]}

En 2002, McDaniel murió de un ataque al corazón en Ithaca, Nueva York, a los 84 años. ^{[ 2 ]}

• Lista de aceleradores en física de partículas