| Peter Gray | |
|---|---|
| Peter Gray | |
| Syntymäaika | 25. elokuuta 1926 |
| Syntymäpaikka | Newport , Wales |
| Kuolinpäivämäärä | 7. kesäkuuta 2012 (85-vuotias) |
| Maa | |
| Ammatti | Kemisti |
| Isä | Ivor Gray |
| Äiti | Ruusunharmaa (Adcock) |
| puoliso | Barbara Gray (Hume), Rachel Gray (Herzig) |
| Lapset | Christina, Andrew, David, Sally |
| Palkinnot ja palkinnot |
|
Peter Gray ( eng. Peter Gray ; 25. elokuuta 1926, Newport, Wales - 7. kesäkuuta 2012) - brittiläinen fysikaalinen kemisti, yksi polttokemian ja kemiallisen epästabiiliuden tutkimuksen johtajista. Hänet tunnetaan töistään syttymisen ja kylmän liekin termokineettisten perusteiden perustelemiseksi hiilivetyjen matalassa lämpötilassa tapahtuvassa hapetuksessa , räjähdysten termisen teorian kehittämisestä ja sen suorasta kokeellisesta todentamisesta sekä järjestelmien epävakauden tutkimuksesta. ohjataan autokatalyyttisellä vasteella.
Peter Gray syntyi 25. elokuuta 1926 Newportissa, Walesissa. Vanhemmat: Ivor Gray ja Rose Gray (Adcock). Peterin isä, yksi kahdeksasta lapsesta, jätti koulun varhaisessa iässä ja työskenteli oppipoikana kirjapainossa Newportissa. Hänen äitinsä oli opettaja Birminghamista . Peterin vanhemmat tapasivat sodan jälkeisellä kiertueella taistelukentillä Ranskassa ja Flanderissa , joissa Ivor palveli.
Meni Durham Roadin vauvakouluun ensimmäisen kerran viisivuotiaana (vuonna 1931). Hänen nuorempi veljensä Robert syntyi vuoden 1933 lopulla. Peter käveli Durham Roadia äitinsä ennenaikaiseen kuolemaan 38-vuotiaana syyskuussa 1935. Tämän jälkeen hän muutti Dr. Williams' Schooliin Caerleoniin ja sitten St. Voulos Primary Schooliin, jossa hän suoritti yhdennentoista luokan ja läpäisi kokeen vuonna 1937. Hänelle myönnettiin pääsystipendi Newport High Schooliin, johon hän osallistui vuosina 1937-1943. Hän ansaitsi A-tason kahdeksassa aineessa vuonna 1941 ja Graduate School -todistuksen kemiasta , fysiikasta ja matematiikasta vuonna 1943.
Peter osallistui kesän koulutuskokeisiin Cambridgessa elokuussa 1943, jossa hän voitti suuren stipendin Gonville and Kay Collegeen , joka yritti saada hänet kieltäytymään St. John's Collegen (Oxford) tarjoamasta stipendistä . Hän valitsi Cambridgen ja 17-vuotiaana valitsi luonnontieteiden opiskelupolun . Peter sai vuosittain useita korkeakoulupalkintoja, ja vuonna 1946 hän valmistui summa cum laude. Samaan aikaan Peterin isä meni naimisiin toisen kerran Daisy Herbertin (Wils) kanssa, heillä oli lapsia: Peterin sisarpuoli Patricia ja velipuoli Peter Herbert.
Tulevalla Nobel -palkittu R. G. W. Norrisilla oli suuri vaikutus Peteriin hänen fuksivuotensa aikana . Hän paljasti opiskelijassaan intohimonsa ketjureaktioihin , liekkeihin ja räjähdyksiin . Peter väitteli tohtorintutkintoa F. Bowdenin johdolla, joka tunnetaan kitkalämmityksen parissa työskentelevästä työstään sekä solid-state- fysiikan ja -kemian ryhmän suojelijana . Peterin väitöskirjan aiheena oli nesteessä tapahtuvan räjähdyksen aktivoituminen törmäyksessä. Tämä työ osoitti yleisesti aineen räjähdyksen polttoaineen hapettumisen aikana ja määritti suurelta osin Pietarin tieteellisen uran, nimittäin "kylmän liekin" ja "lämpöräjähdyksen" tutkimuksen. Vuonna 1949 hän puolusti väitöskirjaansa ja sai myös arvostettuja tutkimusapurahoja jatkaakseen työtään.
Fysikaalisen kemian alan tieteellisen työn aloittaminen tieteen tohtorin asemassa ei onnistunut Peterille, joten vuonna 1951 hän tarttui tilaisuuteen siirtyä kemiantekniikan osastolle T. Foxin johdolla. Leedsiin rakennettu reaktori loi teoreettisen ja kokeellisen perustan kemiantekniikan tutkimukselle. Peteriä pidettiin yhtenä Yhdistyneen kuningaskunnan johtavista asiantuntijoista tällä alalla. Oltuaan viisi vuotta kemiantekniikan ryhmässä Peterin pomo Fox rohkaisi häntä jatkamaan fysikaaliskemian uraa.
13. joulukuuta 1952 Peter meni naimisiin Barbara Joan Humen kanssa, Johnin ja Marjorie Humen tyttären, Newnhamin biokemian tutkinnon suorittaneen. Vuonna 1954 syntyi heidän ensimmäinen tytär Christina. Kaikkien näiden olosuhteiden yhdistelmä sai Peterin etsimään uutta työpaikkaa Cambridgen muurien ulkopuolelta.
Peter aloitti lehtorina Leedsin yliopiston fysikaalisen kemian laitoksella syksyllä 1955, ja samana vuonna hän julkaisi 17 artikkelia, ennätysmäärä, jonka hän pystyi ylittämään vasta vuonna 1984. Hänen vaimonsa Barbara sai biokemian laitoksen lehtorin paikan . Samana vuonna hänet palkittiin Meldol-mitalilla alle 32-vuotiaana brittiläisenä kemistinä Royal Society of Chemistryn "arvollisimmasta ja lupaavimmasta tutkimuksesta kemian alalla" . Peter sai myöhemmin myös Faraday Societyn Marlowe-mitalin vuonna 1958, ylennettiin lukijaksi vuonna 1959, ja vuonna 1962 hänelle annettiin oma paikka. Tänä aikana Grayn perheellä oli kolme lasta lisää, Andrew, David ja Sally vuosina 1956, 1958 ja 1961.
Vuonna 1965 Peter seurasi Daintonia puheenjohtajana, ja seuraavat kymmenen vuotta hän omistautui Iso-Britannian johtavalle fysikaalikemian tuolille ja maailman johtavalle polttokemian konsernille.
Osana ulkomaanvierailuaan Peter Gray vieraili Brittiläisen Kolumbian yliopistossa (1958-59), jossa S. A. McDowell, Länsi-Ontarion yliopisto (1960) ja Göttingen työskentelivät metyylinitriitin (CH3ONO) korkean pyörimisesteen määrittämisessä. käyttämällä ydinmagneettista resonanssia . Vuonna 1977 Peter vieraili Neuvostoliiton Armeniassa , jossa hän tapasi N. N. Semenovin , D. A. Frank-Kamenetskyn , Ya. B. Zeldovitšin , I. E. Salnikovin ja A. G. Merzhanovin . Nämä tuttavat vaikuttivat suuresti Grayn myöhempään työhön lämpö- ja kemiallisten epävakauksien alalla.
Peter työskenteli suurella omistautumisella Faraday Societyssä ja British Physical and Chemical Societyssä, jossa hän puhui säännöllisesti useiden vuosikymmenten ajan, myös vuosina 1977-1983 hän oli rahastonhoitaja ja 1983-1985 puheenjohtaja, samalla hän oli jäsen Chemical Societyn neuvostolta. Erityisesti Peterin 70. syntymäpäivänä (syyskuussa 1996) julkaistiin Proceedings of the Faraday Societyn erikoisnumero . Peter palveli myös puolustusministeriön räjähteiden komiteassa , jonka hän otti johtoon Bowdenin jälkeen. Hän on myös useiden aikakauslehtien toimituskuntien jäsen ja toimi Ramsay Memorial Scholarshipin neuvottelukunnassa vuosina 1982-2002. Vuonna 1977 Peter valittiin Royal Societyn jäseneksi, vuonna 1978 "loistavasta tutkimuksesta palamisen alalla, erityisesti teoreettisessa ja kokeellisessa lämpökemiassa " hänelle myönnettiin Combustion Instituten myöntämä Bernard Lewisin kultamitali , vuonna 1986 hänelle myönnettiin Royal Society -palkinnon ja vuonna 1988 - Italgaz-palkinnon.
Vuonna 1988 Peter Gray valittiin Gonville and Kay Collegen johtajaksi ja palasi Cambridgeen.
Peterille vaikea aika oli 1992, jolloin hänen vaimonsa Barbara kuoli. Vähän ennen eläkkeelle jäämistään yliopiston johtajana toukokuussa 1996 Peter Gray meni naimisiin toisen kerran Rachel Herzigin kanssa.
Peter Graylle myönnettiin kunniatohtorin arvo Leedsin yliopistosta vuonna 1997, ja hän on myös toiminut Cambridgen filosofisen seuran puheenjohtajana ja puheenjohtajana .
Peter Gray on kirjoittanut yli 300 tieteellistä aikakauslehtiartikkelia, katsauksia ja yhden monografian sekä toiminut erikoisnumeroiden, kokoelmien ja niteiden toimittajana. Hänen kirjallinen kielensä oli ymmärrettävää ja sujuvaa, mikä teki hänen teoksensa yleisön saataville. Koko uransa ajan hän jatkoi itsestään syttymisen , kemiallisen epävakauden ja räjähdysten teemoja.
Kuten jo mainittiin, Peterin ensimmäinen työ Cambridgessa kirjoitettiin iskuräjähdyksen aktivoitumismekanismeista (1946-48), lämpöhajoamisesta ja alkyylinitraattien (RO-NO2-tyyppiset molekyylit), alkyylinitriittien (esim. , Isoamyylinitriitti ) (RO-NO), nitroalkaanit (R-NO2), "kylmä liekki" -ilmiö ja keskustelu alkoksiradikaalien roolista näissä prosesseissa sekä menetelmä palamisen ylläpitämiseksi typpidioksidilla (1948- 51). Peterin ensimmäinen artikkeli [1] , joka julkaistiin Nature -lehdessä , käsitteli räjähtävien höyryjen syttymisongelmaa . Sitten tuli artikkeli räjähdyksen alkamisesta [2] .
Vuosina 1951-1955 tätä työtä laajennettiin käytännön sovelluksiksi liekin etenemisen tutkimuksessa ja liekkispektroskopiassa useammille polttoaineille, mukaan lukien hydratsiini ja vetyatsidi , ja liekin ja räjähdyksen teoreettiset näkökohdat lisättiin. Näiden järjestelmien täydellisempää ymmärtämistä varten työhön sisältyi termodynaamisia tutkimuksia kalorimetriasta lämpökapasiteetin matalan lämpötilan mittauksille , tutkimuksia eri alkoholien ja eettereiden sisäisestä pyörimisestä ja dissosiaatioenergiasta . Tänä aikana aloitettiin myös atsidien reaktiivisuuden, rakenteen ja lämpökemian kuvaaminen , suunnitteilla on suuri määrä kokeita ja teoreettinen laskelma kidehilan energiasta . Nämä tutkimukset johtivat 40 artikkelin julkaisemiseen (ennen kuin Peter Gray muutti Leedsiin) [3] [4] [5] .
Tieteellinen työ Leedsissä alkoi yhteistyöllä Williamsin kanssa alkyylinitraattien ja nitriittien alalla [6] .
Tutkimus, jossa Peter Gray oli tunnustettu maailmanjohtaja, sisälsi lämpöräjähdyksen teorian kehittämisen ja tämän teorian suoria kokeellisia testejä. Peterin ensimmäiset julkaisut tällä alalla sisältävät lämpötilan nopean nousun ja vapautumisen ennen syttymistä [7] , hallitsemattoman lämpökasvun havainnon hydratsiinin hapetusreaktiossa [8] , reagenssin kulutuksen ja lämmön vapautumisen vaikutusten tarkastelua endotermisissä järjestelmissä [9] . Ensimmäiset kaasujen lämpötilaprofiilien mittaukset tehtiin ohutlankatermoparien avulla [10] [11] [12] . Peterille tärkeä tehtävä oli saada analyyttinen ratkaisu kriittisiin olosuhteisiin, joissa terminen kasvu on hallitsematonta pallomaisessa tilavuudessa ja joka noudattaisi stationaarista lämmön vapautumisyhtälöä.
Leedsin matematiikan professorin Cowlingin [ 13] artikkelia seurasi tärkeä sarja kuljetusominaisuuksia, erityisesti lämmönjohtavuutta ja diffuusiota koskevia tutkimuksia , jotka suoritettiin yhdessä Hollandin, McJackin ja Cliffordin kanssa [14] [15] . Näiden töiden tulokset laajennettiin reaktiivisiin lajeihin, kuten vetyatomeihin , mikä johti odottamattoman kromatografisen vaikutuksen löytämiseen pintaatomeille [ 16] .
Peterin ensimmäiset tutkimukset alkyyliradikaalien hapettumisesta peroksidilla johdattivat hänet kylmän liekin ilmiöön sekä lämpötilan ja kemiallisten vaikutusten keskinäiseen vaikutukseen (termokineettiset tai lämpöketjuvaikutukset). Tämä työ kulkee kuin lanka läpi suuren osan Peter Grayn Leedsissä tekemästä tutkimuksesta. Hascon ja Lignolin kanssa tehdyt tutkimukset johtivat perustan kehittämiseen kylmän liekin reaktioihin, joista esimerkkinä on pienten hiilivetyjen hapettuminen [17] [18] . Niiden alkuperän takana oli negatiivinen lämpötilakerroin .
Värähtelevää palamista yritettiin löytää ja ymmärtää käyttämällä esimerkkeinä yksinkertaisempia järjestelmiä, ja aikaisemmat raportit värähtelevästä liekistä hiilimonoksidin hapetusreaktiossa kiinnittivät huomiota itseensä . Kokeet klassisissa suljetuissa järjestelmissä Griffithien ja Bondin kanssa auttoivat ottamaan suuren askeleen eteenpäin. He osoittivat tulosten toistettavuuden ja korostivat vetyä sisältävien hiukkasten läsnäolon tärkeyttä [19] . Virtausreaktorien käyttö, joissa oli mahdollisuus ohjata vetyä suoraan järjestelmään, vahvisti selvästi värähtelevän palamisen ilmiön ja siitä tuli avain sen ymmärtämiseen [20] . Seuraava askel, askel taaksepäin, vielä yksinkertaisempaan virtausreaktoreita käyttävään järjestelmään on itse vedyn hapetus [21] , jolloin voidaan havaita myös värähtelevän palamisen ilmiö. Viime kädessä Griffiths pystyi selittämään sen tuloksena olevan veden aiheuttaman reaktion autoinhiboinnilla ja ns. kolmannen kehon optimoijavaikutuksella radikaalin siirtoon , joka toimii yhdessä itsekiihtyvän ketjun haaroittumisen kanssa. Näitä samoja järjestelmiä käytetään tulevaisuudessa havaitsemaan ensimmäiset esimerkit kaoottisesta palamisesta.
Hiilimonoksidin hapettumista koskevien kokeiden suorittamisen jälkeen oletettiin, että vaihtelut voivat tapahtua myös ilman lämpötilan muutosta , mikä tarkoittaa, että niitä voidaan hallita vain kemiallisen vasteen avulla. Koe suoritettiin mekaanisesti sekoitetussa jatkuvassa reaktorissa (SRM) . Tämän tyyppisessä reaktorissa järjestelmässä on yllättävä joukko mahdollisia vakaan tilan pitoisuuksia verrattuna virtauspitoisuuksiin ja nopeustekijöihin. Kiinteät kaaret voivat muodostaa S- ja Z-muotoisia profiileja, jotka yhdistettyinä muodostavat "sieniä" tai "saaria" [22] . Lisäksi paikallaan olevat tilat voivat muuttua epävakaiksi ja jatkuvia värähtelyjä syntyy. Tämä menetelmä tunnetaan Gray-Scott-mallina , ja sitä käytetään nykyään laajalti lisäyksenä aiemmin tunnettuun Brusselator-malliin [23] .
Peterin viimeinen julkaisu oli Philosophical Transactions of the Royal Societyn temaattisen painoksen apulaistoimittajana, ja se syntyi keskustelusta Royal Societyn kokouksessa, jota johti John Field. Se sisälsi laajan valikoiman energiamateriaaleja, mukaan lukien räjähteitä ja rakettipolttoainetta, koskevia töitä kokeellisista tutkimuksista "kuumien pisteiden" sijainnista ja niiden alkamismekanismeista räjähdyksen viimeiseen vaiheeseen ja orgaanisten molekyylien nitraamisesta typpianhydridi differentiaalisen pyyhkäisykalorimetrian teoreettisiin perusteisiin . Tämä kokous oli todella kansainvälinen, siihen osallistui 140 edustajaa 17 maasta. Se pidettiin 5. marraskuuta .
1. Pietarin isä muutti ikänsä tullakseen ensimmäisen maailmansodan taistelukentäille vuonna 1915 .
2. Peter kuvaili lapsuuttaan seuraavilla sanoilla:
"Olen erittäin tyytyväinen poikkeuksellisen onnellisiin ja rakastaviin vanhempiin . "
3. Kun Peter oli 10-vuotias, hän sai tätinsä Ellalta lahjaksi kemikaalipakkauksen, ja seuraavien kolmen vuoden ajan hän ja hänen ystävänsä alkoivat täydentää sitä "vahvilla reagensseilla, mukaan lukien vahvat hapot ja alkalit ", jotka ostettiin tunnettu kemikaalimyymäläketju.
4. Cambridgessa opiskellessaan hän liittyi korkeakoulukuoroon " kevyttenoriksi " .
5. Peter kuului opiskelijaryhmään, joka perusti epävirallisen yhteiskunnan, joka tunnettiin nimellä Yaks and Crows. Nimi syntyi sattumalta lomalla Pohjois-Walesissa vuonna 1944. Ryhmä on kokoontunut illalliselle joka vuosi kuudenkymmenen vuoden ajan.
6. Peterin kaikki neljä lasta kävivät Leedsin koulun ja sitten heistä tuli Cambridgen opiskelijoita.
7. Caian-lehden artikkelissa Peter esitti filosofiansa seuraavasti:
”Haluan korostaa muille mahdollisuuksien luomisen tärkeyttä. On tarpeen luoda ilmapiiri, jossa jokainen kokee voivansa tehdä sitä, mitä hän todella haluaa tehdä, ja löytää tapa innostaa häntä tekemään niin .