George Bogdanovich Kistiakowsky ( ‹Ver Tfd› ruso : Георгий Богданович Кистяковский , ucraniano : Георгій Богданович Кістяківський , romanizado : Heorhii Bohdanovych Kistiakivskyi ; 1 de diciembre [ OS 18 de noviembre] 900 – 7 de diciembre de 1982) fue un profesor de química física ucraniano-estadounidense en Harvard. quien participó en el Proyecto Manhattan y luego sirvió como asesor científico del presidente Dwight D. Eisenhower .
Nacido en Boyarka [1] en el antiguo Imperio Ruso , en "una antigua familia cosaca ucraniana que formaba parte de la élite intelectual de la Rusia prerrevolucionaria", [2] Kistiakowsky huyó de su patria durante la Guerra Civil Rusa . Se dirigió a Alemania, donde obtuvo su doctorado en química física bajo la supervisión de Max Bodenstein en la Universidad de Berlín . Emigró a los Estados Unidos en 1926, donde se unió a la facultad de la Universidad de Harvard en 1930, y se convirtió en ciudadano en 1933.
Durante la Segunda Guerra Mundial, Kistiakowsky fue el jefe de la sección del Comité Nacional de Investigación de Defensa (NDRC) responsable del desarrollo de explosivos, y el director técnico del Laboratorio de Investigación de Explosivos (ERL), donde supervisó el desarrollo de nuevos explosivos, incluidos RDX y HMX . Participó en la investigación de la teoría hidrodinámica de las explosiones y el desarrollo de cargas huecas . En octubre de 1943, fue incorporado al Proyecto Manhattan como consultor. Pronto fue puesto a cargo de la División X, que era responsable del desarrollo de las lentes explosivas necesarias para un arma nuclear de tipo implosión . En julio de 1945, vio la primera explosión atómica en la prueba Trinity . Unas semanas más tarde, otra arma de tipo implosión ( Fat Man ) fue lanzada sobre Nagasaki .
De 1962 a 1965, Kistiakowsky presidió el Comité de Ciencia, Ingeniería y Política Pública de la Academia Nacional de Ciencias (COSEPUP), y fue su vicepresidente de 1965 a 1973. Rompió sus vínculos con el gobierno en protesta contra la guerra de Vietnam y se volvió activo en una organización contra la guerra, el Consejo para un Mundo Habitable , convirtiéndose en su presidente en 1977.
George Bogdanovich Kistiakowsky nació en Boyarka , [1] en la Gobernación de Kiev del Imperio ruso (ahora parte de Ucrania ), el 1 de diciembre [ 18 de noviembre] de 1900. [3] [4] El abuelo de George, Aleksandr Fedorovych Kistiakovsky, fue profesor de derecho y abogado del Imperio ruso que se especializó en derecho penal . [5] Su padre , Bogdan Kistiakovsky, fue profesor de filosofía jurídica en la Universidad de Kiev , [4] y fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania en 1919. [6] La madre de Kistiakowsky era Maria Berendshtam, y tenía un hermano, Alexander , que se convirtió en ornitólogo. [4] El tío de George, Ihor Kistiakovsky, fue el Ministro del Interior del Estado ucraniano . [6]
Kistiakowsky asistió a escuelas privadas en Kiev y Moscú hasta que estalló la Revolución rusa en 1917. Luego se unió al Ejército Blanco anticomunista . En 1920 escapó de Rusia en un barco francés requisado. Después de pasar un tiempo en Turquía y Yugoslavia , se dirigió a Alemania , donde se inscribió en la Universidad de Berlín ese mismo año. [4] En 1925, obtuvo su doctorado en química física bajo la supervisión de Max Bodenstein , escribiendo su tesis sobre la descomposición fotoquímica del monóxido de cloro y el ozono . Luego se convirtió en el asistente graduado de Bodenstein. [7] [4] Sus dos primeros artículos publicados fueron elaboraciones de su tesis, coescritas con Bodenstein. [8]
En 1926, Kistiakowsky viajó a los Estados Unidos como miembro de la Junta de Educación Internacional. Hugh Stott Taylor , otro estudiante de Bodenstein, [9] aceptó la evaluación de Bodenstein sobre Kistiakowsky y le dio un lugar en la Universidad de Princeton . Ese año, Kistiakowsky se casó con una mujer luterana sueca [10] , Hildegard Moebius. [4] En 1928, tuvieron una hija, Vera , quien, en 1972, se convirtió en la primera mujer designada como profesora de física en el MIT . [11] Cuando la beca de dos años de Kistiakowsky expiró en 1927, recibió una beca de investigación asociada y DuPont. El 25 de octubre de 1928, se convirtió en profesor asociado en Princeton. [7] [4] Taylor y Kistiakowsky publicaron una serie de artículos juntos. [8] Alentado por Taylor, Kistiakowsky también publicó una monografía de la American Chemical Society sobre procesos fotoquímicos. [8] [4]
En 1930, Kistiakowsky se unió a la facultad de la Universidad de Harvard , una afiliación que continuó durante toda su carrera. En Harvard, sus intereses de investigación fueron la termodinámica , la espectroscopia y la cinética química . Se involucró cada vez más en la consultoría para el gobierno y la industria. Se convirtió en profesor asociado nuevamente, esta vez en Harvard en 1933. Ese año también se convirtió en ciudadano estadounidense y fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias . [12] En 1938, se convirtió en el Profesor Abbott y James Lawrence de Química. [13] Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos el año siguiente. [14] En 1940, fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense . [15]
Previendo un papel más amplio para la ciencia en la Segunda Guerra Mundial , a la que Estados Unidos aún no se había sumado, el presidente Franklin D. Roosevelt creó el Comité Nacional de Investigación de Defensa (NDRC) el 27 de junio de 1940, con Vannevar Bush como su presidente. James B. Conant , el presidente de Harvard, [16] fue designado jefe de la División B, que era responsable de bombas, combustibles, gases y productos químicos. Designó a Kistiakowsky para dirigir su Sección A-1, que se ocupaba de los explosivos. [17] En junio de 1941, el NDRC fue absorbido por la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD). Bush se convirtió en presidente de la OSRD, Conant lo sucedió como presidente del NDRC y Kistiakowsky se convirtió en jefe de la Sección B. [18] En una reorganización en diciembre de 1942, la División B se disolvió y él se convirtió en jefe de la División 8, que era responsable de explosivos y propulsores, permaneciendo en este puesto hasta febrero de 1944. [19]
Kistiakowsky no estaba contento con el estado del conocimiento estadounidense sobre explosivos y propulsores. [20] Conant estableció el Laboratorio de Investigación de Explosivos (ERL) cerca de los laboratorios de la Oficina de Minas en Bruceton, Pensilvania , en octubre de 1940, [21] y Kistiakowsky inicialmente supervisó sus actividades, haciendo visitas ocasionales; pero Conant no lo nombró formalmente como su director técnico hasta la primavera de 1941. [22] Aunque inicialmente se vio obstaculizado por la escasez de instalaciones, el ERL creció de cinco empleados en 1941 a un pico en tiempos de guerra de 162 empleados de laboratorio a tiempo completo en 1945. [23] Un campo de investigación importante fue el RDX . Este poderoso explosivo había sido desarrollado por los alemanes antes de la guerra. El desafío era desarrollar un proceso industrial que pudiera producirlo a gran escala. El RDX también se mezcló con TNT para producir la Composición B, que se usó ampliamente en varias municiones, y torpex , que se usó en torpedos y cargas de profundidad. Las plantas piloto estuvieron en funcionamiento en mayo de 1942, y la producción a gran escala se inició en 1943. [24]
En respuesta a una solicitud especial de un explosivo que pudiera ser introducido de contrabando a través de los puestos de control japoneses por las guerrillas chinas, Kistakowsky mezcló HMX , un explosivo no tóxico producido como subproducto del proceso RDX, con harina para crear " Aunt Jemima ", en honor a una marca de harina para panqueques. Este era un explosivo comestible, que podía pasar por harina normal e incluso usarse en la cocina. [25] [26]
Además de la investigación sobre explosivos sintéticos como el RDX y el HMX, el ERL investigó las propiedades de las detonaciones y las ondas de choque . Esto se inició como un proyecto de investigación pura, sin aplicaciones obvias o inmediatas. Kistiakowsky visitó Inglaterra en 1941 y nuevamente en 1942, donde se reunió con expertos británicos, incluidos William Penney y Geoffrey Taylor . Cuando Kistiakowsky y Edgar Bright Wilson, Jr. , examinaron el estado existente del conocimiento, encontraron varias áreas que justificaban una mayor investigación. Kistiakowsky comenzó a investigar el modelo Chapman-Jouguet , [27] que describe la forma en que se propaga la onda de choque creada por una detonación. [28]
En esa época, la eficacia del modelo de Chapman-Jouguet todavía estaba en duda y fue objeto de estudios por parte de John von Neumann en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton . Kistiakowsky se dio cuenta de que las desviaciones de la teoría hidrodinámica eran el resultado de la velocidad de las propias reacciones químicas. Para controlar la reacción, se necesitaban cálculos hasta el nivel de microsegundos. [27] La Sección 8 se dedicó a la investigación de las cargas huecas , cuyo mecanismo fue explicado por Taylor y James Tuck en 1943. [29]
En el Laboratorio de Los Álamos del Proyecto Manhattan , se habían llevado a cabo investigaciones sobre la implosión bajo la dirección de Seth Neddermeyer , pero su división había trabajado con cilindros y pequeñas cargas, y sólo había producido objetos que parecían rocas. Se le dio poca prioridad a su investigación, debido a las expectativas de que un diseño de arma nuclear tipo cañón funcionaría tanto para el uranio-235 como para el plutonio , y no se requeriría tecnología de implosión. [30]
En septiembre de 1943, el director del Laboratorio de Los Álamos, Robert Oppenheimer , organizó una visita de von Neumann a Los Álamos para investigar la implosión con una nueva perspectiva. Después de revisar los estudios de Neddermeyer y discutir el asunto con Edward Teller , von Neumann sugirió el uso de explosivos de alto poder en cargas huecas para implosionar una esfera, lo que demostró que no solo podría dar como resultado un ensamblaje más rápido de material fisionable de lo que era posible con el método del cañón, sino que también reduciría en gran medida la cantidad de material necesario. La perspectiva de armas nucleares más eficientes impresionó a Oppenheimer, Teller y Hans Bethe , pero decidieron que se necesitaba un experto en explosivos. El nombre de Kistiakowsky fue sugerido de inmediato y fue incorporado al proyecto como consultor en octubre de 1943. [30]
Kistiakowsky se mostró inicialmente reacio a venir, "en parte porque", explicó más tarde, "no creía que la bomba estuviera lista a tiempo y estaba interesado en ayudar a ganar la guerra". [31] En Los Álamos, comenzó a reorganizar el esfuerzo de implosión. Introdujo técnicas como la fotografía y los rayos X para estudiar el comportamiento de las cargas huecas. La primera había sido ampliamente utilizada por el ERL, mientras que la segunda había sido descrita en artículos de Tuck, quien también sugirió el uso de lentes explosivas tridimensionales . Al igual que con otros aspectos del Proyecto Manhattan, la investigación sobre lentes explosivas siguió múltiples líneas de investigación simultáneamente porque, como señaló Kistiakowsky, era "imposible predecir cuál de estas técnicas básicas sería la más exitosa". [31]
Kistiakowsky trajo consigo a Los Álamos un conocimiento detallado de todos los estudios sobre cargas huecas, de explosivos como la Composición B y de los procedimientos utilizados en el ERL en 1942 y 1943. Cada vez más, el propio ERL se vería involucrado en el esfuerzo de implosión; su subdirector Duncan MacDougall también se hizo cargo del Proyecto Q del Proyecto Manhattan. [32] Kistiakowsky reemplazó a Neddermeyer como jefe de la División E (para explosivos) en febrero de 1944. [30]
El programa de implosión adquirió una nueva urgencia después de que el grupo de Emilio Segrè en Los Álamos verificara que el plutonio producido en los reactores nucleares contenía plutonio-240 , lo que lo hacía inadecuado para su uso en un arma de tipo cañón. [33] Una serie de reuniones de crisis en julio de 1944 concluyó que la única perspectiva de un arma de plutonio funcional era la implosión. En agosto, Oppenheimer reorganizó todo el laboratorio para concentrarse en ella. Se creó un nuevo grupo de explosivos, la División X, bajo el mando de Kistiakowsky para desarrollar las lentes. [34]
Bajo el liderazgo de Kistiakowsky, la División X diseñó las complejas lentes explosivas necesarias para comprimir el foso de plutonio fisible . Estas emplearon dos explosivos con velocidades de detonación significativamente diferentes para producir la forma de onda requerida. Kistiakowsky eligió Baratol para el explosivo lento. Después de experimentar con varios explosivos rápidos, la División X se decidió por la Composición B. El trabajo para moldear los explosivos en la forma correcta continuó hasta 1945. Las lentes debían ser impecables y se tuvieron que desarrollar técnicas para fundir la Composición B y Baratol. El ERL logró lograr esto ideando un procedimiento para preparar Baratol en una forma que fuera fácil de fundir. [35] En marzo de 1945, Kistiakowsky se convirtió en parte del Comité Cowpuncher, llamado así porque supervisaba el esfuerzo de implosión. [36] El 16 de julio de 1945, Kistiakowsky vio cómo se detonaba el primer dispositivo en la prueba Trinity . [37] Unas semanas más tarde, un arma nuclear de implosión tipo Fat Man fue lanzada sobre Nagasaki . [38]
Además de su trabajo sobre la implosión, Kistiakowsky contribuyó al esquí en Los Álamos utilizando anillos de explosivos para talar árboles para una pista de esquí, lo que llevó al establecimiento de la Sawyer's Hill Ski Tow Association. [39] Se divorció de Hildegard en 1942 y se casó con Irma E. Shuler en 1945. Se divorciaron en 1962 y él se casó con Elaine Mahoney. [40]
En 1957, durante la administración de Eisenhower, Kistiakowsky fue designado miembro del Comité Asesor Científico del Presidente y sucedió a James R. Killian como presidente en 1959. Dirigió la Oficina de Política Científica y Tecnológica desde 1959 hasta 1961, cuando fue sucedido por Jerome B. Wiesner . [41]
En 1958, Kistiakowsky sugirió al presidente Eisenhower que la inspección de las instalaciones militares extranjeras no era suficiente para controlar sus armas nucleares. Citó la dificultad de monitorear submarinos con misiles y propuso que la estrategia de control de armas se centrara en el desarme en lugar de en las inspecciones. [42] En enero de 1960, como parte de la planificación y negociación del control de armas, sugirió el "concepto de umbral". Según esta propuesta, se prohibirían todas las pruebas nucleares por encima del nivel de la tecnología de detección sísmica. Después de un acuerdo de este tipo, los EE. UU. y la URSS trabajarían conjuntamente para mejorar la tecnología de detección, revisando a la baja el rendimiento de prueba permisible a medida que mejoraran las técnicas. Este ejemplo de los "medios nacionales de verificación técnica", un eufemismo para la recopilación de inteligencia sensible utilizada en el control de armas, proporcionaría salvaguardas, sin elevar el requisito de inspección in situ a un nivel inaceptable para los soviéticos. Los EE. UU. presentaron el concepto de umbral a los soviéticos en la conferencia de control de armas de Ginebra en enero de 1960 y los soviéticos, en marzo, respondieron favorablemente, sugiriendo un umbral de una magnitud sísmica dada. Las conversaciones fracasaron como resultado de la Crisis del U-2 de mayo de 1960. [43]
Al mismo tiempo que se iniciaba el trabajo de control de armas nucleares, el presidente del Estado Mayor Conjunto , general Nathan F. Twining , envió un memorando, [44] en agosto de 1959, al secretario de Defensa , Neil McElroy , que sugería que se asignara formalmente al Comando Aéreo Estratégico (SAC) la responsabilidad de preparar la lista nacional de objetivos nucleares y un plan único para las operaciones nucleares. Hasta ese momento, el Ejército, la Armada y la Fuerza Aérea habían hecho su propia planificación de objetivos. Esto había llevado a que los mismos objetivos fueran atacados varias veces por los diferentes servicios. Los planes de servicio separados no se apoyaban mutuamente como, por ejemplo, la Armada destruyendo una instalación de defensa aérea en la ruta de un bombardero de la Fuerza Aérea que se dirigía a un objetivo más profundo. Si bien Twining había enviado el memorando a McElroy, los miembros del Estado Mayor Conjunto no estaban de acuerdo con la política a principios de 1960. [45] [46] Thomas Gates , que sucedió a McElroy, pidió al presidente Dwight D. Eisenhower que decidiera la política. [47]
Eisenhower dijo que no dejaría a su sucesor con la monstruosidad de las fuerzas descoordinadas y no integradas que existían entonces. A principios de noviembre de 1960, envió a Kistiakowsky al Cuartel General del SAC en Omaha para evaluar sus planes de guerra. Inicialmente, a Kistiakowsky no se le permitió el acceso, y Eisenhower lo envió de vuelta, con un conjunto mucho más fuerte de órdenes para que los oficiales del SAC cooperaran. El informe de Kistiakowsky, presentado el 29 de noviembre, describía planes descoordinados con una enorme cantidad de objetivos, muchos de los cuales serían atacados por múltiples fuerzas, lo que resultaría en una sobreoferta. Eisenhower quedó impactado por los planes, y se centró no sólo en la creación del Plan Operacional Integrado Único (SIOP), sino en todo el proceso de selección de objetivos, generación de requisitos y planificación de operaciones de guerra nuclear. [48]
Entre su trabajo para el Proyecto Manhattan y su servicio en la Casa Blanca, y nuevamente después de dejar la Casa Blanca, Kistiakowsky fue profesor de química física en Harvard. Cuando le pidieron que enseñara una clase de primer año en 1957, recurrió a Hubert Alyea , cuyo estilo de clase lo había impresionado. Alyea le envió unas 700 fichas de 10,2 x 15,2 cm (4 x 6 pulgadas) que contenían detalles de demostraciones de conferencias. Aparte de las fichas, Kistiakowsky nunca preparó las demostraciones. Más tarde recordó:
No pensé que eso fuera darle una oportunidad a la madre naturaleza. Entraba en la sala de conferencias, miraba los productos químicos y la pila de tarjetas y les decía a los estudiantes: "Veamos qué tiene Alyea para nosotros hoy". Nunca usaba un libro de texto, solo sus tarjetas. Miraba las instrucciones y realizaba el experimento. Si funcionaba, los bendecíamos y pasábamos a la siguiente demostración. Si no funcionaba, los maldecíamos y pasábamos el resto de la conferencia tratando de que funcionara. [13]
Se retiró de Harvard como profesor emérito en 1972. [49]
De 1962 a 1965, Kistiakowsky presidió el Comité de Ciencia, Ingeniería y Política Pública (COSEPUP) de la Academia Nacional de Ciencias , [50] y fue su vicepresidente de 1965 a 1973. [51] Recibió varios premios a lo largo de los años, incluida la Condecoración del Departamento de la Fuerza Aérea por Servicio Civil Excepcional en 1957. Fue galardonado con la Medalla al Mérito por el Presidente Truman, la Medalla de la Libertad por el Presidente Eisenhower en 1961 y la Medalla Nacional de Ciencias por el Presidente Lyndon Johnson en 1967. También recibió el Premio Charles Lathrop Parsons por servicio público de la Sociedad Química Estadounidense en 1961, [52] la Medalla Priestley de la Sociedad Química Estadounidense en 1972 y la Medalla Franklin de Harvard. [53] [54]
En años posteriores, Kistiakowsky participó activamente en una organización contra la guerra, el Consejo para un Mundo Habitable . Rompió sus vínculos con el gobierno en protesta por la participación de Estados Unidos en la Guerra de Vietnam . En 1977, asumió la presidencia del consejo, haciendo campaña contra la proliferación nuclear. [49] Murió de cáncer en Cambridge, Massachusetts , el 17 de diciembre de 1982. [55] [54] Su cuerpo fue incinerado y sus cenizas esparcidas cerca de su casa de verano en Cape Cod, Massachusetts . [40] Sus documentos se encuentran en los archivos de la Universidad de Harvard. [56] También se le recuerda con un bosque de secuoyas en la Reserva Natural Estatal Montgomery Woods en California.
