John Ray Dunning (24 de septiembre de 1907 – 25 de agosto de 1975) fue un físico estadounidense que desempeñó papeles clave en el Proyecto Manhattan que desarrolló las primeras bombas atómicas . Se especializó en física de neutrones y realizó trabajos pioneros en difusión gaseosa para la separación de isótopos . Fue decano de la escuela de ingeniería y ciencias aplicadas de la Universidad de Columbia de 1950 a 1969.
John Ray Dunning nació en Shelby, Nebraska , el 24 de septiembre de 1907, hijo de Albert Chester Dunning, un comerciante de granos, y su esposa Josephine Dunning, de soltera Thelen. Se graduó de la escuela secundaria Shelby en 1925 e ingresó en la Universidad Wesleyana de Nebraska , donde se convirtió en miembro de la fraternidad Phi Kappa Tau y recibió una licenciatura en Artes (BA) en 1929. [1]
Después de graduarse, Dunning comenzó un programa de doctorado en la Universidad de Columbia . En 1932, James Chadwick descubrió el neutrón , lo que influyó en la carrera de Dunning, ya que a partir de entonces dedicó gran parte de su interés profesional a las características y usos de esta partícula. La investigación de Dunning fue apoyada con entusiasmo en Columbia por George B. Pegram . En 1933, Dunning fue instructor en la Universidad de Columbia desde 1929 hasta 1932, y miembro universitario desde 1932 hasta 1933. [2] Recibió su doctorado en 1934, escribiendo su tesis sobre "La emisión y dispersión de neutrones" bajo la supervisión de Pegram. [3]
Dunning se casó con Esther Laura Blevins en 1930. Tuvieron dos hijos, John Ray Jr., quien se convirtió en profesor de física y astronomía en la Universidad Estatal de Sonoma , y Ann Adele. [1]
Después de obtener su doctorado en Columbia, Dunning continuó enseñando e investigando allí, convirtiéndose en profesor asistente en 1935 y profesor asociado allí en 1938. Dunning fue una figura central en Columbia en la investigación de neutrones, y publicó 24 artículos sobre neutrones entre 1934 y 1938. En 1936, Dunning recibió una beca de viaje, que utilizó para reunirse y discutir su investigación en física de neutrones con muchos físicos nucleares europeos eminentes, incluidos Niels Bohr , James Chadwick , Fermi, Werner Heisenberg y Ernest Rutherford . [2]
Dunning siguió de cerca el trabajo de Ernest Lawrence sobre el ciclotrón . Dunning quería una fuente de neutrones más potente y el ciclotrón apareció como una herramienta atractiva para lograr este fin. La financiación gubernamental no estaba disponible para tales proyectos en aquellos días, y los presupuestos universitarios eran ajustados. No obstante, durante 1935 y 1936 pudo construir un ciclotrón utilizando muchas piezas recuperadas para reducir los costos y la financiación de donaciones industriales y privadas. [4] Se anunció en 2007 que la Universidad de Columbia había decidido desechar un acelerador de partículas de 70 años de antigüedad, que es el artefacto más antiguo de la nación de la era nuclear. Después de ser desmantelado en 1965, la máquina se encontraba en el sótano de Pupin Hall , sede del departamento de física de Columbia. [5] Fue desguazado en 2008, aunque algunos componentes se encuentran en el Instituto Smithsoniano en Washington, DC. [6]
En diciembre de 1938, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann enviaron un manuscrito a Naturwissenschaften informando que habían detectado el elemento bario después de bombardear uranio con neutrones . [7] Comunicaron estos resultados a Lise Meitner , quien, con su sobrino Otto Frisch , interpretó correctamente estos resultados como resultado de la fisión nuclear . [8] Frisch luego confirmó esto experimentalmente el 13 de enero de 1939. [9] Incluso antes de que se publicara, la interpretación de Meitner y Frisch del trabajo de Hahn y Strassmann cruzó el Océano Atlántico con Niels Bohr , quien iba a dar una conferencia en la Universidad de Princeton . Isidor Isaac Rabi y Willis Lamb , dos físicos de la Universidad de Columbia que trabajaban en Princeton, escucharon la noticia y la llevaron de regreso a Columbia. Rabi dijo que se lo contó a Fermi; Fermi le dio crédito a Lamb. Pronto quedó claro para varios científicos de Columbia que debían intentar detectar la energía liberada en la fisión nuclear del uranio a partir del bombardeo de neutrones. El 25 de enero de 1939, Dunning fue miembro del equipo de Columbia que llevó a cabo el primer experimento de fisión nuclear en los Estados Unidos. [10] Otros miembros del equipo fueron Herbert L. Anderson , Eugene T. Booth , Enrico Fermi , G. Norris Glasoe y Francis G. Slack . [11] [12] [13]
Bohr argumentó que era el isótopo uranio-235 el responsable de la fisión. Dunning se dio cuenta de que si este era el caso, entonces sería posible una bomba atómica . [14] Sus pensamientos se dirigieron a idear un proceso para el enriquecimiento de uranio , y en 1940 estaba investigando la difusión gaseosa , que creía que parecía ser más eficaz que el método electromagnético de Alfred Nier [15] y ofrecía la mejor ruta para el enriquecimiento a escala industrial. Los investigadores de Columbia se convirtieron en los Laboratorios de Materiales de Aleaciones Sustitutas (SAM) del Proyecto Manhattan . Dunning dirigió la división de laboratorio responsable de todos los aspectos del programa de difusión gaseosa, incluidos los problemas de ingeniería, las plantas piloto y las actividades de investigación. [16] Cuatro artículos coescritos con James Rainwater , William W. Havens Jr. y Chien-Shiung Wu aparecieron en 1947 y 1948, pero gran parte permaneció clasificada. [17] Debido al secreto de este trabajo, Dunning y tres de sus colegas recibieron 300.000 dólares cada uno en lugar de regalías por la patente. [18] Por su parte, Dunning recibió la Medalla al Mérito del presidente Harry S. Truman . Su cita decía:
Por su excepcional mérito en el desempeño de sus servicios al Departamento de Guerra, en logros que implicaron gran responsabilidad y distinción científica en relación con el desarrollo de la mayor arma militar de todos los tiempos, la bomba atómica. Como investigador físico, desempeñó un papel destacado en el inicio de las primeras fases del proyecto; luego estuvo a cargo de la investigación esencial en los Laboratorios SAM para el Distrito de Ingenieros de Manhattan, Fuerzas de Servicio del Ejército, y luego se desempeñó como asesor del contratista para la operación a gran escala de su proceso. Como físico de distinción nacional, la dedicación altruista e inquebrantable del Dr. Dunning al deber contribuyó significativamente al éxito del proyecto de la bomba atómica. [19]
En 1946, Dunning se convirtió en profesor Thayer Lindsley de Ciencias Aplicadas en Columbia. En los años inmediatamente posteriores a la guerra, fue director científico de la construcción de los Laboratorios Nevis , un esfuerzo colaborativo de la Universidad de Columbia, la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos y la Oficina de Investigación Naval . Se convirtió en decano de la escuela de ingeniería y ciencias aplicadas en 1950. Esto puso fin a su activa carrera de investigación, pero participó activamente en la recaudación de fondos para lo que se convirtió en el edificio Seeley Wintersmith Mudd y la ampliación del Terrace Engineering Center. Cuando renunció como decano en 1969, había recaudado 50 millones de dólares para la escuela. [20]
Durante la década de 1950, Dunning fue consultado a menudo sobre cuestiones de tecnología nuclear por el presidente Dwight D. Eisenhower y el contralmirante Hyman G. Rickover , el jefe del proyecto de buques de propulsión nuclear de la Armada. Dunning fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1948, [20] y del Salón de la Fama Phi Kappa Tau . [21] A lo largo de los años se desempeñó como presidente del Comité Asesor de Mano de Obra Científica de la Junta de Educación de la Ciudad de Nueva York, el Comité Presidencial de Transporte Supersónico y el Consejo Asesor Científico de la Legislatura del Estado de Nueva York. Fue miembro de la junta de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y del comité asesor científico del Departamento de Defensa . [20]
Fascinado por la tecnología nuclear y deseoso de compartir sus conocimientos con el público, Dunning dio numerosas charlas públicas sobre el tema e hizo frecuentes apariciones en televisión y radio. Ayudó a escribir un cómic de Blondie y Dagwood que explicaba la energía nuclear en términos simples. En un experimento, bebió agua salada irradiada y utilizó un contador Geiger para demostrar a su audiencia cómo sus dedos se volvían radiactivos a medida que el sodio-24 , con su vida media de 15 horas, circulaba por su torrente sanguíneo. [22]
Murió de un ataque cardíaco en su casa de Key Biscayne, Florida , el 25 de agosto de 1975, [23] y fue enterrado en el Cementerio Norte de Sherman, Connecticut , cerca de donde tenía otra casa.