Lewis Edward John Roberts | |
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Lewis Edward John Roberts | |
Fecha de nacimiento | 31 de enero de 1922 [1] |
Lugar de nacimiento | Cardiff , Reino Unido |
Fecha de muerte | 12 de abril de 2012 |
País | |
Esfera científica | químico |
alma mater | |
Premios y premios |
Lewis Edward John Roberts ( ing. Lewis Edward John Roberts ; 31 de enero de 1922 , Cardiff - 10 de abril de 2012 ) es un químico nuclear británico y una figura destacada en el desarrollo de la ciencia y la tecnología.
Se dedicó a la química de los actínidos durante los 20 años, durante los cuales llevó a cabo las últimas investigaciones en las áreas de propiedades físicas y mecánicas y estructuras de los óxidos de actínidos. Fue uno de los fundadores del programa británico no nuclear.
Lewis Roberts nació el 31 de enero de 1922 en Cardiff . Ambos padres estaban predispuestos a la ciencia. Su padre (fallecido en 1932), William Edward Roberts, estudió teología en la Universidad de Gales y fue ministro de la Iglesia Presbiteriana de Gales . La madre, Lillian Lewis Roberts, era de una familia de científicos y enseñaba idiomas y pintura en la escuela.
La infancia de Lewis fue solitaria, ya que sus padres tenían muy mala salud. En 1927, la familia se mudó a Swansea y Lewis fue a la escuela primaria de St Hilda (1927-1932) y luego a la escuela superior de Swansea (1932-1939). Allí, influenciado por la autoridad del director, Greg Morgan, Roberts se interesó por las matemáticas, la física y la química. En 1938 dejó la escuela y recibió una beca para estudiar en la Universidad de Oxford [2] .
Además de sus estudios, Roberts era aficionado al teatro y al cricket, era director, vicepresidente de la comunidad científica y director del club de debate.
En 1939 Roberts comenzó sus estudios en el Jesus College ( Universidad de Oxford ). Sin embargo, pronto, mientras estaba en la casa de sus padres, recibió una herida grave en la cabeza durante el bombardeo y solo pudo regresar a la universidad en 1940.
En 1942, en el apogeo de la guerra y casi inmediatamente después del descubrimiento del fenómeno de la división del átomo, se asignó a Lewis Roberts para trabajar en el Proyecto de la Bomba Atómica Británica . Roberts debía firmar la Ley de Secretos Oficiales y no hablar con nadie fuera del laboratorio sobre el proyecto, cuyo nombre en código era Pipe Alloys. El Laboratorio Clarendon que firmó el acuerdo para participar en este desarrollo estaba en Jesus College.
En 1943 recibió su licenciatura y comenzó su primer estudio independiente en la química de los actínidos.
Durante sus estudios, conoció y formó fuertes relaciones con varios químicos: William Hardwick, Bill Armstrong, Peter Shaw y Jimmy Duncan.
En 1949, Roberts se casó con Eleanor Mary Luscombe (fallecida en 2010) y su hijo Matthew nació en 1954.
Después de graduarse de la universidad, Roberts continuó sus estudios y comenzó a escribir su tesis doctoral en el mismo laboratorio de Clarendon. Se unió a un grupo de investigadores que estudian la separación de isótopos de uranio por difusión . El objetivo era aislar el isótopo fisionable 235U , más liviano, necesario para una bomba nuclear del 238U no fisionable más grande . En ese momento, el único método posible era la filtración múltiple del compuesto gaseoso volátil UF 6 a través de una membrana metálica porosa, a través de la cual el isótopo más ligero se difundía un poco más rápido que el más pesado. El problema clave era la alta reactividad del UF 6 que provocaba la corrosión y la obstrucción de los poros de las membranas. La investigación de Roberts se centró en la microestructura y la reactividad química de las membranas metálicas y compuestas, con el objetivo de revelar la composición y distribución de los poros que limitaban los efectos de la corrosión y aseguraban la separación de isótopos.
Después de la guerra, Roberts se mudó a Chalk River en Ontario en 1946 para continuar su trabajo sobre química de separación de isótopos bajo la supervisión general de John Cockcroft y Bob Spence. Trabajando con Maurice Lister, logró la primera separación de una pequeña cantidad de compuesto de plutonio puro , extraído de una barra de combustible irradiada en un reactor nuclear experimental . En una ocasión, Roberts derramó una solución que contenía 25 mg de plutonio. Tuvo que reaccionar rápidamente: cortó un trozo de linóleo y lo disolvió en ácido nítrico , recuperando así casi el 99% de todo el plutonio.
En 1947, Roberts regresó a Inglaterra y se unió al personal del Instituto de Investigación de Energía Atómica en Harwell, fundado por John Cockcroft. Comenzó su carrera investigadora en Harwell bajo la dirección de Bob Spence, con quien trabajó en Canadá.
Uno de los primeros objetivos en Harwell fue la rápida construcción y operación de dos reactores a base de grafito [3] , el primero un reactor nuclear experimental de grafito de baja energía en 1947 y el segundo, mucho más grande, el Reactor Nuclear Experimental Británico "0" en 1948. En particular, esto requería programas detallados para estudiar la estructura y propiedades del grafito, porque afectaba la operación en el núcleo del reactor. El factor clave que limita la vida de un reactor moderado por grafito es el daño a la integridad del moderador por la radiación.
La primera tarea de Roberts después de unirse al departamento de química fue estudiar en detalle la microestructura y la reactividad del grafito. Estudió la estructura de los poros del grafito sintético a través de los valores de las densidades de las sustancias líquidas para demostrar que una parte importante de los poros estaba cerrada a medios líquidos y gaseosos.
En 1951, Roberts se unió a un grupo dirigido por J. S. Anderson, en el que se le pidió que estudiara los óxidos de actínidos no estequiométricos. Los óxidos de actínidos, especialmente UO 2 y PuO 2 [4] [5] (así como ThO 2 ), son los materiales combustibles más importantes para los reactores nucleares. Entender cómo se relacionan su estructura y propiedades termodinámicas con las propiedades y desempeño del combustible afecta directamente la operación de un reactor nuclear . Así, el trabajo en esta área coincidió con el principal interés de Roberts en la aplicación de las ciencias fundamentales. El primer trabajo de Roberts con Anderson fue sobre la reactividad y la química superficial de los óxidos de uranio y los óxidos mixtos de uranio y torio.
En 1954, Roberts tuvo la oportunidad de ir a la Universidad de California durante un año y, al llegar, en 1955, su atención se centró en determinar las propiedades termodinámicas y los diagramas de fase de los sistemas de óxidos y óxidos mixtos en forma de compuestos no estequiométricos. [6] , mostrando altas concentraciones de defectos en la red aniónica [7] [8] [9] .
Involucrado activamente en la investigación, se convirtió en el jefe del grupo de química del estado sólido en 1958, luego en el departamento de radiación y química sólida en 1961, y en 1968 se convirtió en el subdirector de la división química.
El interés de Roberts por los electrolitos en estado sólido para medir las funciones termodinámicas de los óxidos de actínidos [10] [11] condujo a la idea de utilizar los mismos electrolitos en pilas de combustible de alta temperatura. Se ha demostrado que ZrO 2 - Y 2 O 3 tiene una conductividad adecuada para los iones de oxígeno a temperaturas superiores a 900 °C.
La investigación realizada por el grupo de Roberts en electrolitos de estado sólido para aplicaciones de suministro de energía en la década de 1970 condujo a un programa en Harwell para estudiar baterías de sodio/azufre utilizando β-alúmina como electrolito conductor de iones Na+ a 300 °C. Luego, la batería de sodio y azufre se reemplazó por razones de seguridad con cloruro de sodio y níquel, que luego se utilizó para la producción comercial de vehículos eléctricos y dispositivos de telecomunicaciones.
En 1968, Roberts se convirtió en uno de los líderes del Harwell Center.
Programa Industrial de HarwellWalter Marshall reemplazó a Bob Spence como nuevo director de Harwell en 1967 e inmediatamente se dispuso a resolver los problemas de financiación adicional de Harwell.
A principios de 1963, Harold Wilson, primer ministro del gobierno laborista, decidió que el gobierno debería participar en las actividades de investigación del centro. Primero, se formó un nuevo Ministerio de Tecnología: se convirtió en el centro de control de todas las áreas industriales de trabajo. Su objetivo principal era llevar la ciencia a la industria, ya que a nivel internacional el Reino Unido era líder en investigación pero mucho menos exitoso en el desarrollo de tecnología. De ahí el siguiente problema: la financiación excesiva de la ciencia.
Uno de los principales problemas que tuvo que enfrentar Roberts fue crear un marco legal dentro del cual se pudiera apoyar el trabajo no nuclear. La expansión del trabajo de las autoridades más allá de los límites establecidos por la Ley de Energía Atómica original (1954) fue legalizada por la Ley de Ciencia y Tecnología en 1965. Roberts dirigió el trabajo en Harwell para determinar estos requisitos y lograr que el gobierno los aprobara. Sus cualidades, derivadas en parte de su práctica de investigación (gran atención a los detalles, cuidado escrupuloso de no desviarse del tema y gran autoridad para liderar el equipo de Harwell y negociar con funcionarios del gobierno), fueron factores clave de su éxito.
El segundo problema fue la obtención de nuevos fondos para el programa no nuclear [12] . Para implementarlo, Roberts siguió tres principios fundamentales: primero, trabajar dentro de la base tecnológica existente del laboratorio, de acuerdo con los requisitos de la Ley de Ciencia y Tecnología de 1965; en segundo lugar, fortalecer los lazos con los clientes industriales de Harwell, reconociendo que el éxito se medirá por la voluntad de las empresas de cooperar con Harwell y financiar sus actividades; y tercero, comportarse profesionalmente desde un punto de vista comercial, en el establecimiento de relaciones cliente-contratista con clientes gubernamentales e industriales.
En sus diversas conferencias y artículos sobre el programa no nuclear de Harwell, Roberts ha revelado algunas de las principales razones del éxito y las lecciones aprendidas. Una de esas razones contundentes fue que la financiación del programa no nuclear había aumentado de menos de 1 millón de libras esterlinas a alrededor de 4 millones de libras esterlinas en los primeros cinco años hasta 1975, aproximadamente el 50% del gasto total del laboratorio.
Director de HarwellEn 1975, Roberts fue nombrado director de Harwell. Su misión era desarrollar trabajos de "aplicación nuclear" de orientación comercial basados en el uso para la industria de métodos derivados directamente de la investigación y el desarrollo nucleares, incluidos métodos analíticos especializados como los que se utilizan en reactores de investigación y aceleradores.
Una iniciativa importante de Roberts fue la propuesta de crear una organización dedicada a la eliminación de desechos nucleares en la industria, en particular, Central Electricity Generating Frontier y British Nuclear Fuel. Esto fue aceptado por la industria y el gobierno, y en 1982 Roberts se convirtió en presidente de la junta directiva de una empresa de eliminación de desechos nucleares.
De particular importancia fue la introducción del fondo de inversión en la década de 1980, que colocó los programas comerciales de Harwell sobre una base sólida.
En 1985, Roberts recibió una oferta de Lord Zuckerman para un puesto en el Departamento de Evaluación de Riesgos Ambientales de la Universidad de East Anglia . Roberts se acercaba a la edad de jubilación en ese momento, sin embargo, decidió solicitar el trabajo y, para su sorpresa, fue aceptado. Continuó una larga tradición de destacados científicos de Harwell, incluidos John Cockcroft, Bob Spence y John Anderson, quienes también ocuparon puestos académicos. Además, el entonces rector de la Universidad de East Anglia , el profesor Mike Thompson, fue antiguo colega de Harwell en el departamento de hierro y acero en la década de 1960 antes de pasar a un puesto académico como profesor de física en la Universidad de Sussex .
Durante su tiempo en la Universidad de East Anglia, Roberts desarrolló un gran interés en temas de energía nuclear y continuó publicando artículos que hicieron contribuciones importantes a la gestión de desechos radiactivos [13] . Actuó como Asesor Especializado del Comité Selecto de la Cámara de los Lores en el estudio de 1988 sobre Gestión de Residuos Radiactivos, presidido por el Conde de Cranbrook. Sus funciones docentes eran relativamente pequeñas: impartió un curso breve sobre estadísticas de riesgos y los aspectos técnicos de la gestión de riesgos para estudiantes de tercer año, así como algunas conferencias introductorias para estudiantes de primer año. Una iniciativa importante de Roberts fue establecer el Grupo de Evaluación de Riesgos Ambientales con el propósito original de evaluar y comparar riesgos de manera objetiva y desarrollar la comprensión pública de ciertos temas [14] . Roberts escribió que el tema de la investigación no encajaba bien en el mecanismo de financiación académica prevaleciente, y tuvo que usar sus conexiones ampliamente para obtener el apoyo suficiente. La financiación principal provino de la Fundación Wolfson y se complementó con una variedad de contratos de investigación del sector público (incluida la Unión Europea) y privado.
A su regreso al Reino Unido, Roberts se unió a la Asociación Británica para la Investigación Nuclear, que se había formado en 1946 con Joseph Rotblat como primer vicepresidente. La Asociación Británica para la Investigación Nuclear era políticamente neutral y estaba preocupada por la política pública del Reino Unido con respecto a las aplicaciones y los peligros potenciales de la física nuclear. Muchos científicos famosos, la mayoría de ellos miembros de la Royal Society, eran miembros de la asociación, que expresó su posición a través de publicaciones, informes y reuniones públicas, y un evento particularmente innovador fue la exposición dedicada a la energía atómica, el llamado "Atomic Tren". Era un museo móvil con modelos alojados en dos vagones de ferrocarril, que ilustraban los usos civiles y militares de la energía atómica. El Tren Atómico recorrió las Islas Británicas e incluso visitó Escandinavia y Medio Oriente. Una de las primeras salidas de Roberts mientras estaba en la Asociación Británica de Científicos Nucleares fue en el Tren Atómico a su ciudad natal de Swansea con Brian Flowers. Él recordó:
“El interés público ha sido asombroso. Vinieron cientos de personas y hablamos con ellos todo el día, desde escolares hasta jubilados, y recorrimos Swansea dando conferencias en las escuelas.” [2]
Como se refleja en numerosas publicaciones y conferencias, las dificultades que enfrenta la tecnología nuclear por parte del público fueron de particular preocupación para Roberts. Abordó muchos de los temas clave que subyacen a estas dificultades en su libro Energía nuclear y responsabilidad social. Además de publicar experiencias científicas, el libro aborda temas complejos como los principios de la gestión de la exposición a la radiación, el riesgo de accidentes, el costo de garantizar la seguridad y la gestión de los desechos radiactivos y su posible impacto en el medio ambiente.
Después de jubilarse, Roberts mantuvo una excelente relación profesional con sus colegas en el equipo de evaluación de riesgos ambientales, lo que le permitió completar dos estudios que había iniciado: "Análisis de la era de la electricidad - Perspectiva del Reino Unido" para una planta de energía nuclear y "Combating Global Calentamiento por hidrógeno a partir de combustibles no fósiles” en colaboración con el departamento de soporte técnico de Harwell. Fue designado Asesor Especial para estudiar la contaminación por PCB y dioxinas cerca de un incinerador de desechos comerciales en el sur de Gales. Roberts continuó brindando asesoramiento sobre asuntos relacionados con la seguridad como asesor especializado del Comité de Defensa hasta 1991, centrándose en temas como el desmantelamiento de submarinos nucleares, la protección radiológica de la población civil y el programa de pruebas nucleares británico en 1950-x años. Además, fue designado miembro de un panel asesor independiente establecido por el Departamento de Defensa para revisar la evaluación de riesgos para el almacenamiento de explosivos. De 1988 a 1992 fue miembro del grupo medioambiental del Consejo de Responsabilidad Social de la Iglesia de Inglaterra [15] . A mediados de la década de 1990, Roberts fue miembro del Panel Asesor de Energía y Medio Ambiente del Siglo XXI de la Academia Nacional, durante el cual Roberts escribió dos artículos sobre el plutonio en el medio ambiente y el plutonio como combustible para reactores.
Roberts continuó publicando y dando conferencias sobre temas relacionados con el medio ambiente y la seguridad. En particular, dio una conferencia en la Royal Society en 1992 sobre "Logros y perspectivas de la energía nuclear". Realizó una gira de conferencias [16] en 1993 en Nueva Zelanda, en parte patrocinada por la Sociedad Real de Nueva Zelanda, donde habló sobre los desafíos de la evaluación de riesgos y la respuesta al cambio climático.
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