Willard Libby - Willard Libby

Willard Libby
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Nascer
Willard Frank Libby

( 1908-12-17 )17 de dezembro de 1908
Faleceu 8 de setembro de 1980 (1980-09-08)(71 anos)
Los Angeles , Califórnia
Nacionalidade americano
Alma mater Universidade da California, Berkeley
Conhecido por Datação por radiocarbono
Prêmios
Carreira científica
Campos Radioatividade
Instituições
Tese Radioatividade de elementos comuns, especialmente samário e neodímio: método de detecção  (1933)
Orientador de doutorado Wendell Mitchell Latimer
Alunos de doutorado Maurice Sanford Fox
Frank Sherwood Rowland

Willard Frank Libby (17 de dezembro de 1908 - 8 de setembro de 1980) foi um físico-químico americano conhecido por seu papel no desenvolvimento da datação por radiocarbono em 1949 , um processo que revolucionou a arqueologia e a paleontologia . Por suas contribuições para a equipe que desenvolveu este processo, Libby recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1960.

Graduado em química em 1931 pela Universidade da Califórnia, Berkeley , da qual recebeu seu doutorado em 1933, ele estudou elementos radioativos e desenvolveu contadores Geiger sensíveis para medir a radioatividade natural e artificial fraca. Durante a Segunda Guerra Mundial, ele trabalhou nos Laboratórios de Materiais de Liga Substituta (SAM) do Projeto Manhattan na Universidade de Columbia , desenvolvendo o processo de difusão gasosa para enriquecimento de urânio .

Após a guerra, Libby aceitou cátedra na Universidade de Chicago 's Instituto de Estudos Nucleares , onde desenvolveu a técnica para datar compostos orgânicos com carbono-14 . Ele também descobriu que o trítio também pode ser usado para datar a água e, portanto, o vinho. Em 1950, ele se tornou membro do Comitê Consultivo Geral (GAC) da Comissão de Energia Atômica (AEC). Ele foi nomeado comissário em 1954, tornando-se seu único cientista. Ele apoiou Edward Teller na busca de um programa intensivo para desenvolver a bomba de hidrogênio , participou do programa Atoms for Peace e defendeu os testes nucleares atmosféricos do governo .

Libby se demitiu da AEC em 1959 para se tornar professor de química na Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA), cargo que ocupou até sua aposentadoria em 1976. Em 1962, ele se tornou o diretor do Instituto de Geofísica da Universidade da Califórnia e Física Planetária (IGPP). Ele começou o primeiro programa de Engenharia Ambiental na UCLA em 1972 e, como membro do California Air Resources Board , trabalhou para desenvolver e melhorar os padrões de poluição do ar da Califórnia.

Juventude e carreira

Willard Frank Libby nasceu em Grand Valley, Colorado , em 17 de dezembro de 1908, filho dos fazendeiros Ora Edward Libby e sua esposa Eva May (nascida Rivers). Ele tinha dois irmãos, Elmer e Raymond, e duas irmãs, Eva e Evelyn. Libby começou sua educação em uma escola de duas salas no Colorado. Quando ele tinha cinco anos, os pais de Libby se mudaram para Santa Rosa, Califórnia . Ele freqüentou a Analy High School , em Sebastopol , onde se formou em 1926. Libby, que cresceu 1,88 m de altura, jogou tackle no time de futebol da escola .

Em 1927, ele ingressou na Universidade da Califórnia, Berkeley, onde recebeu seu bacharelado em 1931 e seu doutorado. em 1933, escrevendo sua tese de doutorado sobre a "Radioatividade de elementos comuns, especialmente samário e neodímio: método de detecção" sob a supervisão de Wendell Mitchell Latimer . Independentemente do trabalho de George de Hevesy e Max Pahl, ele descobriu que os isótopos naturais de longa vida do samário decaem principalmente pela emissão de partículas alfa .

Libby foi nomeado instrutor do Departamento de Química da Universidade da Califórnia, Berkeley, em 1933. Ele se tornou professor assistente de Química lá em 1938. Ele passou a década de 1930 construindo contadores Geiger sensíveis para medir a radioatividade natural e artificial fraca. Ele ingressou no capítulo de Berkeley da Alpha Chi Sigma em 1941. Naquele ano, ele recebeu uma bolsa Guggenheim e foi eleito para trabalhar na Universidade de Princeton .

Projeto Manhattan

Em 8 de dezembro de 1941, um dia após o ataque japonês a Pearl Harbor levar os Estados Unidos à Segunda Guerra Mundial , Libby ofereceu seus serviços ao ganhador do Prêmio Nobel Harold Urey . Urey conseguiu que Libby recebesse uma licença da Universidade da Califórnia em Berkeley e se juntasse a ele na Universidade de Columbia para trabalhar no Projeto Manhattan , o projeto de guerra para desenvolver bombas atômicas , no que se tornou o Laboratório de Materiais de Liga Substituta (SAM). Durante seu tempo na área da cidade de Nova York, Libby morava em Leonia, Nova Jersey .

Nos três anos seguintes, Libby trabalhou no processo de difusão gasosa para enriquecimento de urânio . Uma bomba atômica exigia material físsil , e o urânio físsil -235 constituía apenas 0,7 por cento do urânio natural. Os Laboratórios SAM, portanto, tiveram que encontrar uma maneira de separar quilogramas dele do mais abundante urânio-238 . A difusão gasosa funcionava com base no princípio de que um gás mais leve se difunde através de uma barreira mais rápido do que um gás mais pesado a uma taxa inversamente proporcional ao seu peso molecular. Mas o único gás conhecido contendo urânio era o hexafluoreto de urânio altamente corrosivo , e uma barreira adequada era difícil de encontrar.

Ao longo de 1942, Libby e sua equipe estudaram diferentes barreiras e os meios para protegê-las da corrosão do hexafluoreto de urânio. O tipo mais promissor era uma barreira feita de níquel em pó desenvolvida por Edward O. Norris da Jelliff Manufacturing Corporation e Edward Adler do City College de Nova York , que ficou conhecida como barreira "Norris-Adler" no final de 1942.

Além de desenvolver uma barreira adequada, os Laboratórios SAM também tiveram que auxiliar no projeto de uma planta de separação de gases, que ficou conhecida como K-25 . Libby ajudou os engenheiros da Kellex a produzir um projeto viável para uma planta piloto. Libby conduziu uma série de testes que indicavam que a barreira Norris-Adler funcionaria, e ele permaneceu confiante de que, com um esforço total, os problemas restantes com ela poderiam ser resolvidos. Embora as dúvidas permanecessem, o trabalho de construção começou na planta de produção em escala real K-25 em setembro de 1943.

À medida que 1943 deu lugar a 1944, muitos problemas permaneceram. Os testes começaram na máquina da K-25 em abril de 1944 sem uma barreira. A atenção voltou-se para um novo processo desenvolvido pela Kellex. Finalmente, em julho de 1944, as barreiras Kellex começaram a ser instaladas no K-25. O K-25 começou a operar em fevereiro de 1945 e, à medida que cascata após cascata foram entrando em operação, a qualidade do produto aumentou. Em abril de 1945, o K-25 atingiu um enriquecimento de 1,1%. Urânio parcialmente enriquecido em K-25 foi alimentado nos calutrons em Y-12 para completar o processo de enriquecimento.

A construção dos estágios superiores da planta K-25 foi cancelada e a Kellex foi orientada a projetar e construir uma unidade de alimentação lateral de 540 estágios, que ficou conhecida como K-27. O último dos 2.892 estágios do K-25 começou a operar em agosto de 1945. Em 5 de agosto, o K-25 começou a produzir ração enriquecida com 23% de urânio-235. O K-25 e o K-27 alcançaram todo o seu potencial apenas no início do período pós-guerra, quando eclipsaram as outras plantas de produção e se tornaram os protótipos de uma nova geração de plantas. O urânio enriquecido foi usado na bomba Little Boy empregada no bombardeio de Hiroshima em 6 de agosto de 1945. Libby trouxe para casa uma pilha de jornais e disse à esposa: "É isso que tenho feito."

Datação por radiocarbono

Depois da guerra, Libby aceitou uma oferta da Universidade de Chicago de uma cátedra no Departamento de Química do novo Instituto de Estudos Nucleares . Ele voltou a seus estudos pré-guerra sobre radioatividade. Em 1939, Serge Korff descobriu que os raios cósmicos geravam nêutrons na alta atmosfera. Estes interagem com o nitrogênio-14 no ar para produzir carbono-14 :

1 n + 14 N → 14 C + 1 p

A meia-vida do carbono-14 é 5.730 ± 40 anos. Libby percebeu que, quando as plantas e os animais morrem, eles param de ingerir carbono-14 fresco, dando a qualquer composto orgânico um relógio nuclear embutido. Ele publicou sua teoria em 1946 e a expandiu em sua monografia de datação por radiocarbono em 1955. Ele também desenvolveu detectores de radiação sensíveis que poderiam usar a técnica. Testes contra sequóias com datas conhecidas de seus anéis de árvores mostraram que a datação por radiocarbono é confiável e precisa. A técnica revolucionou a arqueologia , a paleontologia e outras disciplinas que lidavam com artefatos antigos. Em 1960, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química "por seu método de usar carbono-14 para determinação de idade em arqueologia, geologia, geofísica e outros ramos da ciência". Ele também descobriu que o trítio também pode ser usado para datar a água e, portanto, o vinho.

Comissão de Energia Atômica

O presidente da Comissão de Energia Atômica (AEC), Gordon Dean, nomeou Libby para seu influente Comitê Consultivo Geral (GAC) em 1950. Em 1954, ele foi nomeado comissário da AEC pelo Presidente Dwight D. Eisenhower por recomendação do sucessor de Dean, Lewis Strauss . Libby e sua família se mudaram de Chicago para Washington, DC Ele trouxe com ele um caminhão de equipamento científico, que usou para estabelecer um laboratório na Instituição Carnegie lá para continuar seus estudos de aminoácidos . Fortemente conservador politicamente, ele foi um dos poucos cientistas que se aliou a Edward Teller, em vez de Robert Oppenheimer, durante o debate sobre se seria sensato seguir um programa intensivo para desenvolver a bomba de hidrogênio . Como comissária, Libby desempenhou um papel importante na promoção do programa Atoms for Peace de Eisenhower e fez parte da delegação dos Estados Unidos nas Conferências de Genebra sobre Usos Pacíficos de Energia Atômica em 1955 e 1958.

Como único cientista entre os cinco comissários da AEC, coube a Libby defender a posição do governo Eisenhower sobre os testes nucleares atmosféricos . Ele argumentou que os perigos da radiação dos testes nucleares eram menores do que os das radiografias de tórax e, portanto, menos importantes do que o risco de ter um arsenal nuclear inadequado, mas seus argumentos não conseguiram convencer a comunidade científica ou tranquilizar o público. Em janeiro de 1956, ele revelou publicamente a existência do Projeto Sunshine , uma série de estudos de pesquisa para determinar o impacto da precipitação radioativa na população mundial que ele iniciou em 1953 enquanto servia no GAC. Em 1958, até Libby e Teller estavam apoiando os limites dos testes nucleares atmosféricos.

UCLA

Libby se demitiu do AEC em 1959 e se tornou professor de química na Universidade da Califórnia, em Los Angeles, cargo que ocupou até sua aposentadoria em 1976. Ele lecionou química para calouros com honras. Em 1962, ele se tornou o Diretor do Instituto Estadual de Geofísica e Física Planetária (IGPP) da Universidade da Califórnia , cargo que também ocupou até 1976. Seu tempo como diretor abrangeu o programa espacial Apollo e os pousos lunares.

Libby iniciou o primeiro programa de Engenharia Ambiental na UCLA em 1972. Como membro do California Air Resources Board , ele trabalhou para desenvolver e melhorar os padrões de poluição do ar da Califórnia. Ele estabeleceu um programa de pesquisa para investigar a catálise heterogênea com a ideia de reduzir as emissões dos veículos motorizados por meio da combustão mais completa do combustível. A eleição de Richard Nixon como presidente em 1968 gerou especulações de que Libby poderia ser nomeada Conselheira Científica Presidencial. Houve uma tempestade de protestos de cientistas que achavam que Libby era muito conservadora, e a oferta não foi feita.

Embora Libby se tenha aposentado e se tornado professor emérito em 1976, ele permaneceu profissionalmente ativo até sua morte em 1980.

Premios e honras

Libby foi membro eleito da National Academy of Sciences , da American Academy of Arts and Sciences e da American Philosophical Society . Além do Prêmio Nobel, ele recebeu várias homenagens e prêmios, incluindo a medalha Chandler da Universidade de Columbia em 1954, o prêmio Remsen Memorial Lecture em 1955, o prêmio Bicentennial Lecture do City College de Nova York e o prêmio de Aplicações Nucleares em Química em 1956 , o Instituto Franklin 's Elliott Cresson Medal em 1957, a American Chemical Society ' s Willard Award Gibbs em 1958, o Prêmio Joseph Priestley do Dickinson College ea Medalha Albert Einstein em 1959, a Sociedade geológica da América 's Arthur L. Day Medalha em 1961, o Golden Plate Award da American Academy of Achievement em 1961, a Gold Medal do American Institute of Chemists em 1970 e o Lehman Award da New York Academy of Sciences em 1971. Ele foi eleito membro do Academia Nacional de Ciências em 1950. A biblioteca da Analy High School tem um mural de Libby, e um parque da cidade de Sebastopol e uma rodovia próxima foram nomeados em sua homenagem. Seu artigo de 1947 sobre datação por radiocarbono foi homenageado com o prêmio Citation for Chemical Breakthrough da Divisão de História da Química da American Chemical Society, apresentado à Universidade de Chicago em 2016.

Pessoal

Em 1940, Libby se casou com Leonor Hickey, uma professora de educação física. Eles tiveram filhas gêmeas, Janet Eva e Susan Charlotte, que nasceram em 1945.

Em 1966, Libby se divorciou de Leonor e se casou com Leona Woods Marshall , uma notável física nuclear que foi uma das construtoras originais do Chicago Pile-1 , o primeiro reator nuclear do mundo . Ela se juntou a ele na UCLA como professora de engenharia ambiental em 1973. Por meio desse segundo casamento, ele adquiriu dois enteados, os filhos de seu primeiro casamento.

Libby morreu no UCLA Medical Center em Los Angeles em 8 de setembro de 1980, de um coágulo sanguíneo em seu pulmão complicado por pneumonia . Seus artigos estão na Biblioteca de Pesquisa Charles E. Young da UCLA. Sete volumes de seus artigos foram editados por Leona e Rainer Berger e publicados em 1981.

Bibliografia

Notas

Referências

links externos

  • Willard Libby em Nobelprize.org Edite isso no Wikidataincluindo a Conferência do Nobel, 12 de dezembro de 1960 Radiocarbon Dating