Evans Hayward (17 de febrero de 1922 - 2 de marzo de 2020) fue una física estadounidense y miembro de la American Physical Society . [1] Fue una líder internacional en física fotonuclear que utiliza haces de electrones, positrones y neutrones de aceleradores de alta energía para investigar la estructura nuclear.
Durante un período de más de 5 décadas, sus intereses de investigación incluyeron mediciones de precisión de secciones transversales de producción de fotoneutrones; estudios de dispersión y absorción de fotones por núcleos deformados; el estudio del fotoefecto nuclear en núcleos orientados; y mediciones de espectros de electrones y reacciones (e,p) y (e,α).
Evans nació el 17 de febrero de 1922 en Camp Dix, Nueva Jersey. Se graduó en 1942 en el Smith College con una licenciatura en física, magna cum laude, y en la Universidad de California, Berkeley , con un doctorado. Realizó sus estudios de posgrado en la Universidad de California, donde obtuvo una maestría en 1945 y un doctorado en 1947.
De 1950 a 1990 trabajó en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . [2]
Ganó una beca Guggenheim . [3] Las mediciones de secciones transversales fotoatómicas y resonancias magnéticas estuvieron entre sus contribuciones a la física.
La tesis de investigación de Evans versó sobre la ionización producida por electrones de rayos cósmicos de alta energía con una cámara de niebla para determinar si la ionización probable producida por una partícula de alta velocidad continúa aumentando logarítmicamente con la energía. Realizó un trabajo de posgrado en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California en Berkeley entre 1947 y 1950, que incluyó estudios en cámara de niebla de electrones producidos por sincrotrón y mesones producidos por ciclotrón. También realizó mediciones de la distribución angular de protones dispersados por neutrones en el haz de neutrones del ciclotrón de Berkeley, nuevamente utilizando una cámara de niebla. Los resultados mostraron que la dispersión no es isotrópica en el sistema del centro de masas y que no es simétrica alrededor de 90 grados. El pico de protones en la dirección hacia adelante indicó que se está produciendo una cierta cantidad de intercambio de carga entre el neutrón y el protón. Continuando su trabajo con neutrones, midió el espectro de energía de los neutrones retardados del 17O, lo que le permitió obtener información sobre los estados excitados del 17O.
En Berkeley conoció a su futuro marido, Raymond Hayward, y en 1950 ambos fueron reclutados por la Oficina Nacional de Normas (NBS, por sus siglas en inglés). Su trabajo experimental inicial en la NBS fue con rayos gamma de una fuente de 60Co y un betatrón de 50 MeV. Cuando la NBS se trasladó de Washington DC a Gaithersburg, MD, y el acelerador lineal de 150 MeV estuvo disponible, pudo realizar experimentos más difíciles, ya que la corriente del haz de electrones era mucho más intensa. Una de sus primeras colaboraciones en la NBS fue con John Hubbell. Hicieron mediciones para determinar el albedo de fotones de 1 MeV reflejados desde placas semiinfinitas de agua, aluminio, cobre, estaño y plomo en varios ángulos de incidencia. Luego hicieron cálculos de Monte Carlo utilizando una calculadora de escritorio que confirmaron los resultados experimentales.
Evans trabajó después con William Dodge en experimentos con aceleradores lineales para probar teorías de radiación de frenado, de interacciones de fotones reales y virtuales con núcleos y de dispersión elástica de fotones. Particularmente elegante fue la teoría de Arenhoevel y Hayward sobre la dispersión de fotones polarizados en el plano por las resonancias gigantes de los núcleos. La aplicación experimental igualmente elegante de esta teoría fue descrita en un artículo de Hayward, Barber y Sazama en el que “un haz de fotones monocromáticos polarizados en el plano” desde un objetivo de carbono en un haz de radiación de frenado con aceleradores lineales fue “producido por la fluorescencia de resonancia del conocido estado 1+ a 15,1 MeV en 12C. Estos fotones fueron dispersados una segunda vez desde objetivos naturales de Cd, Sn, Ta, W, Pt, Au y Bi”. En efecto, se trataba de un método de fuerza bruta para evitar el problema causado por las fuentes de rayos X con amplios espectros de energía con el fin de estudiar los fenómenos nucleares con una única energía de rayos gamma, en este caso 15,1 MeV. Evans y su amigo, el teórico Mike Danos, compartieron una oficina en el NBS durante décadas. A medida que se convirtieron en personal superior, se les ofreció más de una vez oficinas separadas, pero se negaron. Se explicó que esto era realmente útil para un teórico tener contacto diario con un experimentalista y escuchar lo que estaba sucediendo en ese campo, y viceversa. Un grupo de experimentos fotonucleares que realizó mostró que la "resonancia gigante" en los núcleos elipsoidales alcanzaba su máximo en dos energías diferentes, correspondientes a los ejes mayor y menor del elipsoide, y las intensidades relativas de los dos picos dependían de si el elipsoide era achatado o prolato, todo ello como predijo Mike Danos.
Su colega Everett Fuller era la autoridad mundial en la bibliografía de reacciones fotonucleares. Cuando Fuller se jubiló, Evans continuó con ese trabajo e hizo posible que la biblioteca estuviera disponible en varios laboratorios. Ahora está disponible en el Centro de Datos de Experimentos Fotonucleares del Instituto de Física Nuclear de la Universidad Estatal de Moscú, el Centro Nacional de Datos Nucleares del Laboratorio Nacional de Brookhaven y la Sección de Datos Nucleares del OIEA en Viena, Austria. Esos datos formaron la base de una base de datos digital "Índice de Datos Fotonucleares". Además del trabajo sobre la bibliografía de reacciones fotonucleares, realizó una serie de mediciones de secciones transversales fotonucleares para contribuir a la base de datos. Su colaboración con Wolynec, Martins y Dodge para reacciones fotonucleares y electronucleares dio lugar a publicaciones que son bien conocidas en todo el mundo. Evans se jubiló del NBS/NIST en 1990, pero mantuvo colaboraciones con muchos científicos del NBS/NIST y de todo el mundo. Comentó que siempre vestía ropa para tener una apariencia profesional y no causar distracciones durante los experimentos. Evans era una mujer física en una época en la que muy pocas mujeres lo eran. Sabía que tenía que sobresalir en su campo para que se reconociera su trabajo y lo hizo. Sufrió cierto nivel de discriminación de género en varias ocasiones, incluso en la NBS. Pero sus compañeros y supervisores directos reconocieron sus logros extraordinarios y el valor que aportó a la NBS. Era una líder natural y fue seleccionada como líder de grupo para el Grupo de Investigación Nuclear en 1975. También se desempeñó como subdirectora de la División de Radiación Nuclear entre 1978 y 1980. Viajó mucho para participar en experimentos en aceleradores de alta energía y para dar conferencias en instituciones académicas. Fue becaria Guggenheim en el Instituto de Física Teórica de Copenhague entre 1961 y 1962; profesora invitada en el Instituto de Física Nuclear de la Universidad Goethe en 1966; becaria Sir Thomas Lyle de la Universidad de Melbourne en 1969; profesora visitante de física de la Universidad de Toronto en 1975; profesor invitado de física experimental en el Instituto Max Planck de Maguncia (1982-1986); científico visitante en el Laboratorio de Física Nuclear de Oxford (1985-1986); profesor visitante de física en la Universidad de Duke (1987); científico visitante en el Instituto de Física de la Universidad de Lund (1987); profesor adjunto de física en la Universidad de Duke (1990).
Además de estas actividades profesionales, en los años 70 se convirtió en una “persona de comité”. Fue seleccionada por el presidente Richard Nixon para formar parte del Comité Asesor General de la Comisión de Energía Atómica. Fue miembro del Comité Asesor de Selección en Física para el Comité de Intercambio Internacional de Personas (Programa Fulbright-Hays para Estudiantes Superiores). En esa función, revisó las solicitudes de becas Fulbright en el campo de la física. También fue miembro del Consejo Asesor Científico del Gobernador Mandel de Maryland, que ayuda al gobernador con los problemas científicos y las previsiones de información científica futura y su relación con el estado de Maryland. Evans recibió la Medalla de Plata del Departamento de Comercio en 1958 y la Medalla de Oro en 1971. Recibió el Premio Federal de Mujeres en 1975 y el Premio Samuel Wesley Stratton de la NBS en 1980. Evans fue seleccionada como miembro de la NBS en 1987 y en 1995 fue seleccionada para la Galería de retratos de científicos, ingenieros y administradores distinguidos del NIST. Fue miembro de la Sociedad Estadounidense de Física.
Tras jubilarse por completo, comenzó a tomar clases nocturnas en la American University sobre temas como política y relaciones internacionales, español e italiano. Cuando le preguntaron por qué las tomaba, dijo que todavía quería aprender. Evans fue precedida en la muerte por su esposo Ray y sus dos hijos. Sus colegas de todo el mundo han expresado sus condolencias y su agradecimiento por el apoyo y el aliento que Evans ofreció a su investigación.
Evans Hayward murió el 2 de marzo de 2020 en Chevy Chase, Maryland , por enfermedad cardíaca. [4]