Грей, Питер: биография

Научная работа в Лидсе началась с совместных работ с Уильямсом над алкилнитратами и нитритами.

Исследования, в которых Питер Грей был общепризнанным мировым лидером, включали в себя разработку теории теплового взрыва и непосредственных экспериментальных испытаний этой теории. Первые статьи Питера в этой области содержат в себе рассмотрение стремительного роста и выделения температуры до момента воспламенения, наблюдение неконтролируемого термического роста в реакции окисления гидразина, рассмотрение эффектов потребления реагента и выделения тепла в эндотермических системах. Первые измерения температурных профилей в газах были сделаны при помощи тонкопроволочных термопар. Важной задачей для Питера было получить аналитическое решение для критических условий при неконтролируемом тепловом росте в сферическом объёме, которое подчинялось бы стационарному уравнению тепловыделения.

После статьи с Коулингом, профессором математики из Лидса, последовала важная серия исследований транспортных свойств, в частности, термической проводимости и диффузии, проведенных совместно с Холландом, Макжеком и Клиффордом. Результаты этих работ удалось распространить на реакционно способные частицы, такие как атомы водорода, что привело к открытию неожиданного хроматографического эффекта для поверхностных атомов.

Первые исследования Питера по окислению алкильных радикалов перекисью познакомили его с явлением холодного пламени и взаимным влиянием температурных и химических эффектов (термокинетический или тепловой цепной эффекты). Эта работа пройдет красной нитью через большинство исследований Питера Грея, проведенных в Лидсе. Исследования с Хаско и Лигнола привели к зарождению основ для реакций холодного пламени, на примере окисления небольших углеводородов. За их происхождением скрывался отрицательный температурный коэффициент.

Была принята попытка найти и понять колебательное горение на примере более простых систем, на себя обратили внимание более ранние сообщения о колебательном пламени в реакции окисления монооксида углерода. Эксперименты в классических закрытых системах с Гриффитсом и Бондом помогли сделать большой шаг вперед. Они показали воспроизводимость результатов и подчеркнули важность присутствия водородсодержащих частиц. Использование проточных реакторов с возможностью прямой контролируемой подачи водорода в систему наглядно подтвердило явление колебательного горения и стало ключом к его пониманию. Следующим шагом, шагом назад, к ещё более простой системе с использованием проточных реакторов — окисление самого водорода, при этом также можно наблюдать явление колебательного горения. В конечном итоге Гриффитс смог объяснить его через автоингибирование реакции получающейся в ходе реакции водой и, так называемый, эффект оптимизатора третьего тела при переносе радикала, который работает в сочетании с самоускоряющемся разветвлением цепи. Эти же системы будут использоваться в будущем для обнаружения первых примеров хаотического горения.

После проведения экспериментов по окислению монооксида углерода, было предположено, что колебания могут возникать даже без изменения температуры, а значит возможно управление ими лишь при помощи химического отклика. Эксперимент проводили в реакторе непрерывного действия с механическим перемешиванием (ПРМ). В реакторе такого типа система демонстрирует удивительное множество возможных зависимостей стационарных концентраций от концентраций в потоке и коэффициентов скорости. Стационарные кривые могут образовывать S- и Z- образные профили, которые, соединяясь, образуют «грибы» или «острова». Более того, стационарные состояния могут переходить в неустойчивые, при этом возникают непрерывные колебания. Эта схема известна под названием модель Грея-Скотта, и в настоящее время широко применяется в качестве дополнения к ранее известной модели Брюсселятора.

Последняя публикация Питера была выполнена в качестве соредактора тематического издания Философских трудов Королевского общества, она возникла в результате обсуждения на одном из заседаний Королевского общества, председателем которого был Джон Филд. Оно включало в себя широкий спектр работ по энергетическим материалам, в том числе по взрывчатым веществам и ракетному топливу, начиная от экспериментальных исследований положений «горячих точек» и механизмов их инициации до завершающей стадии детонации, и от нитрования органических молекул азотным ангидридом до теоретических основ дифференциальной сканирующей калориметрии. Эта встреча была поистине международной, на ней присутствовало 140 делегатов из 17 стран, она прошла 5 ноября.

Интересные факты

1. Отец Питера изменил свой возраст, чтобы в 1915 году быть призванным на поля сражений Первой Мировой войны.

2. Питер описывал свое детство следующими словами:

«Очень доволен исключительно счастливыми и любящими родителями».

3. Когда Питеру было десять лет, он получил в качестве подарка от своей тети Эллы химический набор, и последующие три года он и его друзья стали дополнять его «сильнодействующими реагентами, в том числе сильными кислотами и щелочами», приобретенными в известной сети химических магазинов.

4. Во время учёбы в Кембридже он вступил в хор колледжа в роли «легкого тенора».

5. Питер принадлежал к группе студентов, основавших неофициальное общество, известное как «Яки и Вороны». Это название родилось случайно во время отдыха в Северном Уэльсе в 1944 году. Группа на протяжении шестидесяти лет ежегодно собиралась на ужин.

6. Все четверо детей Питера ходили в школу Лидса, а затем стали студентами Кембриджа.

7. В статье для журнала Caian Питер изложил свою философию следующим образом:

«Я хочу подчеркнуть важность создания возможностей для других людей. Необходимо формировать атмосферу, в которой каждый чувствует, что он может делать то, что он действительно хочет сделать, и найти способ воодушевить его для этого».