Основной автор этой статьи, по-видимому, тесно связан с ее темой. ( Июль 2018 г. ) |
Роберт У. Конн | |
---|---|
Рожденный | Роберт Уильям Конн ( 1942-12-01 )1 декабря 1942 г. |
Национальность | американский |
Награды | Премия «Выдающийся выпускник» (Калифорнийский технологический институт), 1998 г. [1] Премия «Выдающийся сотрудник» Министерства энергетики США , 1992 г. [2] |
Научная карьера | |
Поля | Научная филантропия, Управление высшим образованием, Физика плазмы и термоядерная инженерия, Развитие ядерной и термоядерной энергетики , Производство полупроводниковых приборов |
Учреждения | Фонд Кавли ; Инженерная школа Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего ; Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе ; Висконсинский университет в Мадисоне ; Калифорнийский технологический институт ; Институт Пратта |
Роберт У. Конн (родился 1 декабря 1942 года) был президентом и главным исполнительным директором Фонда Кавли с 2009 по 2020 год, американского фонда, посвященного развитию фундаментальных научных исследований и общественному интересу к науке. Физик и инженер, Конн также был председателем правления Альянса научной филантропии, организации, которая стремится увеличить частную поддержку фундаментальных научных исследований, и почетным деканом Школы инженерии Джейкобса в Калифорнийском университете в Сан-Диего (UC San Diego). В 1970-х и 1980-х годах Конн участвовал в некоторых из самых ранних исследований энергии термоядерного синтеза как потенциального источника электроэнергии и работал в многочисленных федеральных комиссиях, комитетах и советах, консультируя правительство по этому вопросу. В начале 1970-х годов он стал одним из основателей Института технологий термоядерного синтеза в Университете Висконсин-Мэдисон (UW), а в середине 1980-х годов он руководил формированием Института исследований плазмы и термоядерного синтеза в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA). Будучи администратором университета в 1990-х и начале 2000-х годов, Конн занимал должность декана школы инженерии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, где было создано несколько инженерных институтов и программ, включая Калифорнийский институт телекоммуникаций и информационных технологий , известный как Calit2, Центр беспроводной связи и Центр биомедицинской инженерии Уитакера. Во время работы в Калифорнийском университете в Сан-Диего он также руководил усилиями по созданию фонда для школы инженерии, который начался с крупных пожертвований от Ирвина и Джоан Джейкобс. Ирвин М. Джейкобс является соучредителем и генеральным директором-основателем Qualcomm . Пока Конн был деканом, в 1998 году инженерная школа была переименована в Школу инженерии Ирвина и Джоан Джейкобс в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Опыт Конна в частном секторе включает в себя соучредительство в 1986 году Plasma & Materials Technologies, Inc. (PMT) и работу в качестве управляющего директора Enterprise Partners Venture Capital (EPVC) с 2002 по 2008 год. За эти годы он работал в многочисленных советах директоров частных и публичных компаний. Конн присоединился к Фонду Кавли в 2009 году. Он помог создать Альянс научной филантропии в 2012 году. [4]
Роберт В. Конн родился в Бруклине, штат Нью-Йорк. Он окончил Brooklyn Technical High School в 1960 году и учился в Pratt Institute , также в Бруклине, получив степень бакалавра наук в области химического машиностроения с дополнительными специальностями по физике и математике (1964). Он сделал свою дипломную работу в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, Калифорния, где он получил степень магистра наук в области машиностроения (1965) и степень доктора наук в области инженерных наук (1968). [5] Среди его консультантов был Ноэль Корнголд . [6]
В 1970 году Конн начал свою профессиональную карьеру в Университете Висконсин-Мэдисон (UW), где он присоединился к кафедре ядерной инженерии в качестве приглашенного доцента. Он стал доцентом в 1972 году и полным профессором в 1975 году. Именно в UW Конн участвовал в некоторых из самых ранних в стране исследований осуществимости энергии ядерного синтеза. В период с 1972 по 1980 год он опубликовал около 100 статей и отчетов по физике плазмы и технологии термоядерного синтеза. Вместе с четырьмя коллегами Конн основал Институт технологий термоядерного синтеза в UW в 1972 году. Он также стал профессором кафедры факультета Romnes в 1978 году. [7]
Ранние работы Конна пришлись на время, когда федеральное правительство стремилось разрабатывать альтернативные источники энергии после нефтяного кризиса 1973 года . Он стал одним из первых исследователей, изучавших потенциал ядерных реакторов синтеза, в которых синтез ядер водорода высвобождает огромное количество энергии в форме нейтронов и энергичных частиц, таких как ионы гелия, тепло от которых затем используется для выработки электроэнергии. Ядерный синтез — это процесс, который питает звезды, но запуск и поддержание ядерного синтеза контролируемым образом на Земле, чтобы он мог вырабатывать энергию на электростанции, пока не является практической реальностью. [8]
За свою карьеру Конн провел исследования по разработке нескольких различных подходов к созданию и удержанию высокотемпературной термоядерной плазмы для производства энергии, среди которых были реакторы с магнитным удержанием , реакторы с инерционным удержанием (иногда называемые «лазерным термоядерным синтезом») и гибридные ядерные реакторы с термоядерным синтезом и делением .
В реакторах с магнитным удержанием водородный газ (обычно смесь 50 на 50 двух более тяжелых изотопов обычного водорода, а именно дейтерия и трития) нагревается до очень высоких температур (около 150 миллионов градусов Цельсия). При этих высоких температурах электроны отделяются от ядер водорода, и газ становится плазмой, которую часто называют четвертым состоянием вещества , остальные — твердым, жидким и газообразным. Управляя или ограничивая поток плазмы в испытательных реакторах, инженеры могут заставить ядра водорода сталкиваться и сливаться — создавая на короткие промежутки времени реакцию ядерного синтеза, которая генерирует тепло. Одной из нерешенных проблем контролируемой энергии ядерного синтеза является поддержание реакции, которая генерирует больше энергии, чем та, которая идет на простое поддержание работы самой плазмы реактора. [9]
В своей ранней работе Конн изучал многочисленные аспекты плазмы для термоядерных приложений, включая то, как ее можно ограничить магнитными полями, тем самым увеличивая ее плотность и вероятность того, что атомные ядра столкнутся и сольются. Конн также изучал граничные условия между плазмой и стенками камеры внутри реактора, как спроектировать так называемую «область бланкета», окружающую плазменную камеру, чтобы улавливать энергию термоядерного синтеза, выделяемую в виде нейтронов, и многие другие научные и инженерные проблемы, связанные с практической разработкой реактора. [10] Среди многих отчетов, в которых Конн сыграл центральную роль, было исследование UWMAK-1 в 1973 году, [11] которое стало учебным пособием по проектированию реакторов, используемым компаниями частного сектора, включая Westinghouse и McDonald Douglas. Его ключевым партнером в этих исследованиях был профессор Джеральд Кульчински, профессор инженерии Грейнджера в UW. [12]
В реакторах с инерционным удержанием лазеры выстреливают по топливной таблетке (часто изготовленной из смеси дейтерия и трития) с целью сжатия, нагрева и воспламенения термоядерного топлива и создания распространяющегося горения через сжатую топливную плазму таким образом, чтобы сжечь примерно 30 процентов, прежде чем сжатое топливо, теперь находящееся в состоянии очень высокотемпературной плазмы, само разрушится. [13]
Во время работы в UW Конн сотрудничал со своими коллегами в исследовательской программе SOLASE, которая изучала физические и инженерные проблемы реакторов с инерционным удержанием. Работа определила ключевые физические, инженерные и технологические проблемы, которые необходимо решить, если инерционный синтез должен стать практическим источником энергии. Среди многих идей, выдвинутых в то время, было использование газа низкого давления в камере для поглощения первичного всплеска излучения, который сопровождает каждый микровзрыв (не генерируемые нейтроны), и заставить этот очень короткий всплеск энергии излучения повторно излучаться на стенки в течение гораздо более длительного времени. Программа SOLASE изучала многочисленные технологические проблемы, начиная от доставки топливных таблеток в центр устройства со скоростью от одной до пяти в секунду, захвата энергии от событий термоядерного синтеза, экранирования лазерных лучей от обломков взрыва таблеток и захвата нейтронов, которые несут 80 процентов энергии, чтобы создать практическую энергетическую систему. [14]
В гибридных реакторах слияния-деления высокоэнергетические быстрые нейтроны, полученные в результате ядерного синтеза, могут использоваться для преобразования воспроизводящих материалов, таких как торий-232 или уран-238, в расщепляющееся топливо для реакторов деления, таких как уран-233 или плутоний-239 . Высокоэнергетические нейтроны, полученные в результате термоядерного синтеза, также могут использоваться для запуска ядерного деления в традиционном ядерном топливе, таком как уран-235 . Концепция гибридного реактора включает термоядерный реактор в ядре и окружающее его «оболочку» из воспроизводящего материала, либо тория-232, либо урана-238. В гибридном реакторе высокоэнергетические нейтроны, полученные в результате термоядерных реакций, используются для производства расщепляющихся материалов, таких как уран-233 или плутоний-239, которые затем необходимо переработать и использовать в качестве топлива на атомной электростанции деления. Одна гибридная термоядерная установка может обеспечить топливом до пяти атомных электростанций такой же мощности.
Работа Конна над гибридными реакторами инерциального термоядерного синтеза проводилась в рамках программы SOLASE-H в Университете Висконсина и поддерживалась Институтом исследований в области электроэнергетики (EPRI). [15]
В 1980 году Конн покинул Висконсин, чтобы присоединиться к Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе (UCLA), где он продолжил исследования в области физики плазмы и ядерного синтеза, а также в области материаловедения и энергетической политики. Во время работы в UCLA Конн руководил созданием в 1986 году Института исследований плазмы и термоядерного синтеза и был его директором-основателем. Именно в это время Конн начал более активно консультировать федеральное правительство по вопросам термоядерной энергии, в частности, для Комитета Палаты представителей США по науке, космосу и технологиям и Консультативного комитета по магнитному термоядерному синтезу Министерства энергетики, среди других правительственных органов. В UCLA Конн и его коллега Фаррох Наджмабади руководили национальной программой Министерства энергетики США, известной как ARIES, которая готовила концептуальные проекты возможных электростанций на термоядерной энергии. Конн также сыграл ключевую роль в создании PISCES, лабораторного исследовательского комплекса, расположенного сначала в UCLA, а сегодня в UC San Diego. Лаборатория изучает, что происходит, когда плазма очень высокой температуры вступает в контакт с материальным миром, например, стенками плазменной камеры, как это происходит внутри магнитного термоядерного реактора. Конн далее руководил формированием многосторонней экспериментальной программы, Advanced Limiter Test или программы ALT, которая изучала плазму при ее взаимодействии с компонентами внутри эксперимента по термоядерному синтезу в токамаке , в данном случае бывшего токамака TEXTOR в крупнейшей национальной лаборатории Германии, Forschungszentrum Jülich . В число стран-участниц вошли Германия, Япония, Бельгия и США. В 1991 году Конн стал председателем недавно сформированного Консультативного комитета по термоядерной энергии (FEAC) в Министерстве энергетики США. [16]
В 1993 году Конн перешёл в Калифорнийский университет в Сан-Диего (UC San Diego), чтобы стать деканом его школы инженерии, которая в 1998 году стала Школой инженерии Ирвина и Джоан Джейкобс . Он также был профессором инженерных наук имени Уолтера Дж. Забла в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Конн руководил Школой Джейкобса в период быстрого роста, в течение которого были сформированы многочисленные исследовательские центры. Среди них были Центр беспроводной связи, Центр биомедицинской инженерии Уитакера и Калифорнийский институт телекоммуникаций и информационных технологий (Calit2). [17] Сегодня Школа Джейкобса занимает 10-е место в стране и 23-е место в мире согласно Академическому рейтингу мировых университетов в области инженерии/технологий и компьютерных наук 2016 года, проведенному ShanghaiRanking Consultancy. [18] В Калифорнийском университете в Сан-Диего Конн также построил партнёрские отношения между университетом и частной промышленностью, основав Центр предпринимательства и трансфера технологий фон Либиха. [19] Во время работы в Калифорнийском университете в Сан-Диего Конн продолжал консультировать федеральное правительство по вопросам развития термоядерной энергетики. В середине 1990-х годов он работал в комитете, который рассматривал термоядерную энергетику для Совета советников президента США по науке и технологиям, также известного как PCAST. [20]
За время своей академической карьеры Конн опубликовал более 300 журнальных статей, конференционных докладов, глав книг и статей, связанных с наукой и техникой термоядерной энергетики. [21] [22] Среди них была 216-страничная глава о магнитных термоядерных реакторах в книге 1981 года «Сплав», которую редактировал физик Эдвард Теллер . [23]
С 1986 по 1994 год, примерно параллельно с его временем в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Конн был соучредителем компании Plasma & Materials Technologies, Inc. (PMT), которая разработала систему, известную как MORI, которая использовалась для плазменного травления и химического осаждения из паровой фазы (CVD), этапов, которые являются центральными для производства полупроводников. Компания провела первичное публичное размещение акций, или IPO, на NASDAQ в 1995 году, а затем была приобретена. На протяжении многих лет Конн работал в советах директоров нескольких публичных компаний, работающих в полупроводниковой промышленности. С 2002 по 2008 год, после окончания школы Jacobs School в Калифорнийском университете в Сан-Диего, Конн стал управляющим директором Enterprise Partners Venture Capital (EPVC), венчурной компании, которая инвестировала как в высокотехнологичные, так и в биотехнологические компании. [24]
В 2009 году Конн стал вторым президентом The Kavli Foundation , сменив доктора Дэвида Х. Остона , который был президентом фонда с 2002 по 2008 год. [25] Фред Кавли, основатель The Kavli Foundation, был председателем и главным исполнительным директором. После смерти Фреда Кавли в 2013 году [26] Конн также принял на себя должность главного исполнительного директора.
Будучи главой Фонда Кавли, базирующегося в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, Конн руководил его усилиями по поддержке исследований в области астрофизики , нанонауки , нейронауки и теоретической физики в академических учреждениях по всему миру. [27]
В 2005 году Норвежская академия наук и литературы , Министерство образования и исследований Норвегии и Фонд Кавли совместно учредили Премию Кавли для поощрения, поддержки и признания ученых за выдающиеся работы в области астрофизики, нанонауки и нейронауки. Премии Кавли впервые были вручены в Осло, Норвегия, 9 сентября 2008 года, и с тех пор они вручаются раз в два года каждый четный год. Каждая из трех премий Кавли состоит из золотой медали, свитка и денежной премии в размере 1 000 000 долларов США. Все победители получают медаль и свиток, но они делят денежную премию, если в их категории оказывается более одного победителя.
Фонд также работает над повышением общественного понимания ученых и их работы, имеет программы, помогающие ученым стать лучшими коммуникаторами, и имеет программы с музеями и другими государственными учреждениями, чтобы помочь широкой общественности узнать о науке. [28] Фонд поддерживает программу встреч, которая привела к ряду новых научных инициатив. Среди них — Инициатива BRAIN , широкая совместная исследовательская инициатива, запущенная в 2013 году для ускорения разработки технологий, которые позволят ученым визуализировать в реальном времени, как функционирует мозг на уровне отдельных клеток и клеточных сетей. [29] С 2009 по начало 2017 года Фонд Кавли увеличил количество научных институтов под своим именем с 15 до 20. [30]
Конн также является председателем правления Science Philanthropy Alliance, который стремится увеличить благотворительные пожертвования в фундаментальную науку и консультирует новых, начинающих и действующих филантропов в их интересах по поддержке научных исследований. Alliance был основан в 2012 году, и одним из его партнеров-основателей был Kavli Foundation. [31] [32] В 2016 году Марк Цукерберг признал роль Alliance в консультировании Chan Zuckerberg Initiative , которая в том году объявила о выделении 3 миллиардов долларов на фундаментальные научные исследования, что сделало это вторым ключевым направлением их благотворительности после образования. [33]
В 1982 году Конн был избран членом Американского физического общества [34] и Американского ядерного общества [35] . В 1987 году Конн был избран в Национальную инженерную академию [36] за выдающийся новаторский вклад в области термоядерной инженерии, анализа термоядерной плазмы и проектирования термоядерных реакторов.
Полученные награды включают медаль Ревелла 2018 года [37] от Калифорнийского университета в Сан-Диего, премию выдающегося выпускника 1998 года от Калифорнийского технологического института, премию выдающегося коллеги 1992 года от Министерства энергетики США, премию Эрнеста Орландо Лоуренса 1984 года от Министерства энергетики США (вручается департаментом от имени президента США), исследовательскую премию Кертиса У. Макгроу 1982 года от Американского общества инженерного образования и премию за выдающиеся достижения 1979 года за исследования в области термоядерной энергии от Американского ядерного общества . В 1984 году, когда Конн получил премию Эрнеста Орландо Лоуренса, Министерство энергетики США отметило «новаторский вклад Конна в проектирование термоядерных реакторов и его четкое представление инженерных потребностей термоядерного синтеза». [38]
Будучи президентом и генеральным директором Фонда Кавли, Конн работал над продвижением научных исследований по всему миру, повышением осведомленности о важности научных исследований и признанием достижений ученых, а также журналистов, освещающих научную деятельность. Конн также работал в нескольких комитетах правительства США; в Национальных академиях наук, инженерии и медицины ; в Калифорнийском университете; и в национальных лабораториях.
Будучи сторонником частной поддержки научных исследований, Конн также утверждал, что постоянное государственное финансирование имеет решающее значение, и он отметил, что государственное финансирование фундаментальной науки примерно в пятнадцать раз превышает филантропию. «Филантропия не является заменой государственному финансированию. Вы не можете говорить об этом достаточно громко», - сказал он The New York Times в статье от 15 марта 2014 года о беспокойстве по поводу увеличения частной поддержки научных проектов. [39]