John Hopkin Nuckolls (nacido el 17 de noviembre de 1930) es un físico estadounidense que trabajó toda su carrera en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Es mejor conocido por el desarrollo de la fusión por confinamiento inercial , que es una rama importante de la investigación de la energía de fusión hasta el día de hoy. También fue director del laboratorio desde 1988 hasta 1994, cuando renunció para convertirse en director asociado general. Recibió el premio Ernest Orlando Lawrence en 1969, el premio James Clerk Maxwell de Física del Plasma en 1981 y el premio Edward Teller en 1991. [1]
Nuckolls nació el 17 de noviembre de 1930 en Chicago, Illinois . Recibió su licenciatura en Wheaton College en 1953 y su maestría en Ciencias en la Universidad de Columbia en 1955. Nuckolls se unió a lo que entonces era el Laboratorio de Radiación Lawrence inmediatamente después de graduarse en 1955, sólo tres años después de la formación del laboratorio. Inicialmente trabajó en la "División A", responsable del diseño de armas nucleares . [2] [3] Se unió a los esfuerzos del Proyecto Plowshare en 1957 después de asistir a una reunión sobre el tema organizada por Edward Teller . [4]
Una bomba de hidrógeno típica consta de dos partes : una bomba atómica basada en plutonio conocida como primaria , y una disposición cilíndrica de combustibles de fusión conocida como secundaria . El primario libera cantidades significativas de rayos X, que quedan atrapados dentro de la carcasa de la bomba y calientan y comprimen el secundario hasta que se fusiona. Como dispositivo de fisión, el primario libera una cantidad significativa de material radiactivo, mientras que el secundario libera principalmente neutrones que son detenidos por el suelo. Nuckolls comenzó a trabajar en diseños de armas que minimizaran la cantidad de fisión y maximizaran la fusión, con el fin de reducir los subproductos radiactivos de las explosiones pacíficas. Fue este trabajo el que le valió el Premio Lawrence. [5]
Entre los muchos conceptos de Plowshare se encontraba un predecesor de 1957 del Proyecto PACER , que pretendía producir energía eléctrica a partir de explosiones de armas nucleares en cavernas. Nuckolls quedó impresionado por el tamaño de las cavernas necesarias para contener las explosiones y la acumulación de material fisible de las primarias explotadas, y comenzó a preguntarse si estos problemas podrían resolverse reduciendo la escala de la cavidad y utilizando un encendido remoto. El secundario se basa en neutrones para llevar a cabo una reacción en cadena que convierte el deuteruro de litio (LiD) en deuterio y tritio , que luego se fusiona. La fusión libera neutrones que continúan la reacción, pero para que la reacción funcione se necesita alguna fuente externa. Sin embargo, si el combustible LiD se reemplaza por deuterio y tritio "brutos", la fuente inicial de neutrones no es necesaria. En ese caso, no existe un límite inferior para el tamaño de la secundaria. [6]
El factor limitante en ese caso es el tamaño del primario, que no puede hacerse mucho más pequeño que la masa crítica . Sin embargo, Nuckolls notó que a medida que el secundario se hacía muy pequeño, del orden de miligramos, la energía necesaria para iniciar la reacción comenzó a caer en el rango de kilojulios. En ese momento no sería necesaria una primaria, había una variedad de dispositivos que podían producir esa cantidad de energía. [7] La demostración del primer láser en 1960 proporcionó la combinación adecuada de características para ser un impulsor potencial de estas reacciones. [8] A medida que estos mejoraron, a finales de la década de 1960, Nuckolls lideró un esfuerzo para caracterizar este enfoque inercial de la fusión, gran parte del cual fue revelado en un artículo de 1972 en Nature . [9] Fue este trabajo el que le valió el premio James Clerk Maxwell en 1981. [10]
Livermore inició su programa de fusión láser en 1962-63 [11] y comenzó a expandir enormemente su programa de fusión inercial a principios de la década de 1970 cuando estuvieron disponibles los primeros láseres de alta potencia. En 1975, Nuckolls fue ascendido a líder asociado del programa de fusión láser, así como líder de división del "grupo X" que diseñó los objetivos de combustible . En 1983 fue ascendido a Director Asociado de toda la rama de Física. En 1988 fue ascendido a director de todo el laboratorio de Livermore. [2]
En 1991, Nuckolls recibió el premio Edward Teller por sus contribuciones a la fusión por confinamiento inercial. [12]
El mandato de Nuckolls como director fue controvertido. Cuando lo ascendieron, varios colegas advirtieron que él no era alguien que pudiera tomar decisiones. [13] [3]
Al principio de su mandato, Nuckolls se unió a Lowell Wood y Edward Teller en una visita a la Casa Blanca para informar al presidente George Bush padre sobre el concepto Brilliant Pebbles de Wood para la Iniciativa de Defensa Estratégica . Esto fue una ruptura con la tradición, donde los directores generalmente se mantenían alejados de tales activos, y varios comentaristas afirmaron que esto hacía que el laboratorio fuera "como cualquier otro contratista de defensa". [13] Esto condujo a una "devastadora caída de la moral entre los científicos de Livermore". [14]
Otros problemas plagaron al laboratorio a medida que pasaba de su función de fabricación de armas de la guerra fría a un sistema de apoyo para una gama mucho más amplia de temas potencialmente civiles; La secretaria de Energía, Hazel O'Leary, había propuesto trasladar todas las investigaciones sobre armas al Laboratorio Nacional de Los Álamos , una medida a la que Nuckolls "se opuso firmemente". [14] Esto llevó a una relación cada vez más conflictiva en Washington, que culminó con su declaración pública de que la administración Clinton estaba fallando en su deber constitucional de "prever la defensa común". [15] Sumándose a los problemas del laboratorio, en noviembre de 1993 la Oficina de Responsabilidad Gubernamental publicó un informe que encontró serios problemas con el presupuesto y la contabilidad del laboratorio. [15]
A finales de 1993, la Universidad de California , que dirigía el laboratorio, pidió una revisión de la dirección de Nuckolls. La evaluación fue "universalmente negativa" [3] y en privado se pidió su dimisión. Al principio se negó, alegando que había apoyo a su posición dentro del Departamento de Energía y el Pentágono , y luego puso en duda la objetividad de la revisión debido a que su presidente era Richard Truly , quien había sido despedido tras ser criticado por Teller. [3] La Universidad convocó una reunión para el 6 de abril para discutir los temas, pero el 4 de abril Nuckolls ofreció su renuncia. [14] [3]
Por sus contribuciones a la génesis y progreso de la fusión por confinamiento inercial.
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