Samuel King Allison

Samuel King Allison (13 de noviembre de 1900 - 15 de septiembre de 1965) fue un físico estadounidense , conocido principalmente por su papel en el Proyecto Manhattan , por el que recibió la Medalla al Mérito . Profesor especializado en rayos X , fue director del Laboratorio Metalúrgico desde 1943 hasta 1944, y posteriormente trabajó en el Laboratorio de Los Álamos , donde supervisó las etapas finales del proyecto como parte del Comité Cowpuncher ^{[ 1 ]} y leyó la cuenta regresiva para la detonación de la prueba nuclear Trinity . Tras la guerra, regresó a la Universidad de Chicago para dirigir el Instituto de Estudios Nucleares y participó en el movimiento científico, abogando por el control civil de las armas nucleares.

Allison nació en Chicago, Illinois , el 13 de noviembre de 1900, hijo de Samuel Buell Allison, director de una escuela primaria. Estudió en la escuela primaria John Fiske y en la preparatoria Hyde Park . Ingresó a la Universidad de Chicago en 1917, donde practicó natación y baloncesto acuático , especializándose en matemáticas y química . Se graduó en 1921 y posteriormente comenzó su doctorado en química bajo la supervisión de William Draper Harkins , escribiendo su tesis sobre "Estabilidad atómica III: Efectos de la descarga eléctrica y altas temperaturas", un tema estrechamente relacionado con la física experimental . ^{[ 2 ]}

Allison fue investigador en la Universidad de Harvard desde 1923 hasta 1925 y luego en la Institución Carnegie desde 1925 hasta 1926. Desde 1926 hasta 1930 impartió clases de física en la Universidad de California, Berkeley , primero como instructor y luego como profesor asociado . Allí conoció y se casó con Helen Campbell. Tuvieron dos hijos: un varón, Samuel, y una hija, Catherine. ^{[ 2 ]}

En 1930, Allison regresó a la Universidad de Chicago, donde se convirtió en profesor en 1942 y en Profesor Distinguido de Física Frank P. Hixon en 1959. ^{[ 3 ]} Estudió el efecto Compton y la teoría dinámica de la difracción de rayos X. En ese momento, los rayos X eran un medio importante para investigar las estructuras atómicas, pero el concepto de que la luz tenía propiedades tanto de onda como de partícula, como demostró Arthur Compton , no era universalmente aceptado. William Duane, de Harvard, lideró un esfuerzo para demostrar que la interpretación de Compton del efecto Compton era errónea, y Allison se unió a este esfuerzo. Duane llevó a cabo una serie de experimentos meticulosos para refutar a Compton, pero en cambio encontró evidencia abrumadora de que Compton tenía razón. Cabe destacar que Duane admitió que este era el caso. ^{[ 4 ]}

Una consecuencia de esto fue que Allison fue coautor de un libro de texto con Compton, X-rays in Theory and Experiment (1935), que se popularizó. Desarrolló un espectrómetro de rayos X de alta resolución con un estudiante de posgrado, John Harry Williams . ^{[ 5 ]} En 1935, Allison ganó una beca Guggenheim para estudiar en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, ^{[ 6 ]} donde estudió con John Cockcroft . Publicó un artículo en las Actas Matemáticas de la Sociedad Filosófica de Cambridge sobre sus "Experimentos sobre la eficiencia de la producción y la vida media del radiocarbono y el radionitrógeno". ^{[ 7 ]} Quedó tan impresionado por el acelerador Cockcroft-Walton del Laboratorio Cavendish que, tras regresar a Chicago, construyó uno. ^{[ 8 ]}

Durante la Segunda Guerra Mundial , Allison se involucró en trabajos relacionados con la defensa. Fue consultor del Comité Nacional de Investigación para la Defensa (NDRC) desde octubre de 1940 hasta enero de 1941. ^{[ 9 ]} En enero de 1941, el NDRC le otorgó un contrato para estudiar la posibilidad de usar berilio como moderador de neutrones . ^{[ 10 ]} El equipo que reunió en Chicago se convertiría en el Laboratorio Metalúrgico del Proyecto Manhattan . ^{[ 11 ]}

En septiembre de 1941, Allison se unió a la Sección S-1 , que coordinaba las primeras investigaciones sobre la viabilidad de una bomba atómica . ^{[ 12 ]} Comenzó a construir un reactor en las canchas de squash bajo las gradas en desuso del Stagg Field . ^{[ 13 ]} Se convirtió en jefe de la sección de química del Laboratorio Metalúrgico en enero de 1942, ^{[ 11 ]} y en marzo, su pequeño reactor experimental que utilizaba berilio se acercó más a la criticidad que el diseño moderado por grafito del grupo de Enrico Fermi en la Universidad de Columbia . ^{[ 14 ]} Durante 1942, Compton reunió a todos los grupos de investigación que trabajaban en plutonio y diseño de reactores nucleares en la Universidad de Columbia, la Universidad de Princeton y la Universidad de California en el Laboratorio Metalúrgico de Chicago. Allison fue puesto a cargo del trabajo experimental. ^{[ 13 ]}

En octubre de 1942, el Laboratorio Metalúrgico tuvo que considerar cómo proceder con el diseño de grandes reactores de producción cuando aún no habían logrado poner en funcionamiento un reactor experimental. Fermi era partidario de dar pequeños pasos, mientras que Allison y Eugene Wigner argumentaban que eran necesarios pasos más grandes si se quería desarrollar bombas atómicas a tiempo para influir en el curso de la guerra. El director del Proyecto Manhattan, el general de brigada Leslie R. Groves, Jr. , les dijo que el tiempo era más importante que el dinero, y que si dos enfoques parecían prometedores, debían construir ambos. Al final, esto fue lo que se hizo. ^{[ 15 ]} Allison fue uno de los 49 científicos que vieron el proyecto dar un salto adelante cuando el reactor Chicago Pile-1 alcanzó la criticidad en Stagg Field el 2 de diciembre de 1942. ^{[ 16 ]} Cuando el proyecto del reactor de Compton comenzó a extenderse fuera de Chicago en 1943, Allison se convirtió en director del Laboratorio Metalúrgico en junio de 1943. ^{[ 11 ] [ 17 ]}

A finales de 1944, el centro del Proyecto Manhattan se trasladó al Laboratorio de Los Álamos en Nuevo México , y Allison llegó allí en noviembre de 1944 como presidente del Comité Técnico y de Programación. ^{[ 18 ]} En marzo de 1945, pudo informar a Groves de que un arma nuclear de implosión estaría lista para ser probada en julio. Allison formó parte del "Comité Cowpuncher" que supervisó el proyecto de implosión, asegurándose de que se mantuviera dentro del plazo previsto. ^{[ 19 ]} Curiosamente, fue él quien leyó la cuenta regresiva por los altavoces en la prueba nuclear Trinity en julio de 1945. ^{[ 20 ]} Groves le entregó a Allison la Medalla al Mérito por su trabajo en el Proyecto Manhattan en una ceremonia en la Universidad de Chicago el 12 de enero de 1946. ^{[ 18 ]}

Tras la guerra, Allison fue director del Instituto Enrico Fermi de Estudios Nucleares desde 1946 hasta 1957, y nuevamente desde 1963 hasta 1965. Fue presidente de la Sección de Física del Consejo Nacional de Investigación desde 1960 hasta 1963, y presidente de su Comité de Ciencia Nuclear desde 1962 hasta 1965. ^{[ 9 ]} Participó activamente en el "movimiento científico" por el control de las armas atómicas. Los científicos presionaron con éxito para que las armas nucleares estuvieran bajo control civil en lugar de militar, lo cual finalmente se incluyó en la Ley de Energía Atómica de 1946. Fue un firme opositor del secretismo en la ciencia y, en un influyente discurso en el que anunció la creación del Instituto Enrico Fermi, dijo:

Estamos decididos a retomar la investigación libre como antes de la guerra. Si se impone el secreto a la investigación científica en física, encontraremos a todos los científicos de primer nivel trabajando en temas tan inocuos como los colores de las alas de las mariposas. ^{[ 21 ]}

Allison reconstruyó su acelerador, al que llamó "kevatron", porque podía acelerar partículas a energías de 400 keV . El nombre hacía referencia al enorme bevatron que se estaba construyendo en el Laboratorio Lawrence Berkeley , diseñado para acelerar partículas a miles de millones de electronvoltios. Allison seguía creyendo que aún se podían obtener resultados útiles con bajas energías. Se convirtió en pionero de lo que se conoció como "física de iones pesados", acelerando protones y deuterones , y utilizando litio y berilio como blancos. Los datos sobre estas reacciones de elementos ligeros resultarían posteriormente útiles en el estudio de la nucleosíntesis estelar . ^{[ 22 ]}

Más tarde, Allison adquirió un generador Van de Graaff de 2 MeV y recordó un antiguo artículo sobre la producción de iones de litio a partir de minerales como la eucriptita . Esto le permitió producir un haz de iones de litio de 1,2 MeV. Creó isótopos de boro y otros elementos ligeros hasta entonces desconocidos y midió sus secciones transversales de captura de neutrones . Un efecto secundario de este trabajo fue un método para analizar materiales de superficie donde no se disponía de análisis químico. Su colega Anthony L. Turkevich lo utilizó posteriormente para analizar la composición de la Luna en las misiones posteriores del programa Surveyor . Allison continuó acogiendo candidatos a doctorado, algunos de los cuales, como James Cronin , tuvieron carreras destacadas. ^{[ 23 ]}

Allison falleció a causa de complicaciones derivadas de un aneurisma aórtico el 15 de septiembre de 1965, mientras asistía a la Conferencia de Investigación sobre Física de Plasmas y Fusión Nuclear Controlada en Culham , Inglaterra. ^{[ 24 ]} Sus documentos se conservan en el Instituto Americano de Física . ^{[ 25 ]}

• Compton, Arthur Holly ; Allison, Samuel K. (1935). Rayos X en teoría y experimento . Nueva York: Van Nostrand Reinhold.

• Allison, Samuel K. (1965). "Arthur Holly Compton 1892—1962". Memorias biográficas . 38. Academia Nacional de Ciencias: 81–110 . ISSN 0077-2933 . OCLC 1759017 .  
• Hewlett, Richard G.; Anderson, Oscar E. (1962). El Nuevo Mundo, 1939-1946 (PDF) . University Park: Pennsylvania State University Press. ISBN 0-520-07186-7OCLC 637004643. Consultado el 26 de marzo de 2013 . {{cite book}}: Incompatibilidad de ISBN/Fecha ( ayuda )
• Hildebrand, Roger H. (1999). "Samuel King Allison 13 de noviembre de 1900 – 15 de septiembre de 1965" . Memorias biográficas . 76. Academia Nacional de Ciencias: 1–17 . ISSN 0077-2933 . Recuperado el 11 de octubre de 2014 . 

• Entrevista de audio de 1965 con Samuel K. Allison realizada por Stephane Groueff para Voices of the Manhattan Project.
• " Guía de los documentos de Samuel King Allison 1920-1965 " del Centro de Investigación de Colecciones Especiales de la Universidad de Chicago.
• Samuel King Allison en el Proyecto de Genealogía Matemática