海莉·贝内特讲述了一个黑人化学家研究高能材料的故事——以及探测它们的方法

贝蒂·赖特(Betty Wright)在美国路易斯安那州长大,她经常旷课,在家里的农场帮忙种植、收割和其他工作。她显然学会了努力工作,有天赋和雄心,因为她没有让家族企业阻碍她接受良好的教育,并听从了鼓励她从事科学研究的老师的建议。她最终成为了一名爆炸物研究员,在美国政府的洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)从事秘密化学项目,是当时实验室里唯一的黑人女性科学家之一。

1961年,年仅19岁的她从巴吞鲁日的南方大学(Southern University)化学专业毕业,并在前一年夏天结婚,改名为贝蒂·赖特·哈里斯(Betty Wright Harris)。从那时起直到1970年,她在几所不同的大学担任学术职位,并在科罗拉多州的IBM工作了一段时间,最终在LANL获得了访问教授的职位。她获得了该实验室的“Q级许可”,该实验室是在二战期间作为武器设计中心建立的,这意味着她可以获得最高机密的限制数据来帮助她的研究。当时,与许多科学机构一样,LANL主要由白人男性科学家组成,哈里斯认为这一事实与美国少数族裔年轻人缺乏自尊有关,并将努力改变这一事实。

在这段时间内发表的关于含能材料的文章通常都集中在有机化学方面

她已经获得了硕士学位和博士学位,当时她正在新墨西哥大学攻读博士学位,但最终在由美国原子能委员会资助的LANL完成了学业。她的博士项目是关于2-氨基吡啶的反应。她专注于探索这些反应的机制,在她的论文中没有提到这项工作的意义,尽管不可否认,这与她的导师迈克尔·科伯恩(Michael Coburn)所研究的领域相同。

科伯恩在LANL担任合成炸药主管长达30年,并成为长期的合作者。在她的论文这本书于1975年完成,哈里斯感谢他在写作过程中“大量的阅读、有益的建议、时间、耐心和理解”。她的研究结果发表于杂环化学杂志一年后。到这个时候,她在实验室的角色已经变成了永久性的。

哈里斯的论文,以及她和科伯恩合著的几篇论文,大多是密集的化学文本,没有提供任何关于他们工作的背景或应用的线索。“通常,在那个时间段内发表的关于高能材料的文章完全集中在有机化学方面,”他说大卫·查韦斯现任兰州理工大学高爆科技组副组长。“因此,这项工作的重要性并不为化学界所接受。“这可能就是为什么哈里斯的炸药合成研究内容,回过头来看,似乎被掩盖了。虽然仔细检查了一番1986美国黑人工程师文章关于技术领域的女性,提到她“合成了硝基有机化合物和其他具有爆炸性的化合物”,大多数人反而强调她在环境修复领域的成就。

据查韦斯说,哈里斯的研究路径深受科伯恩的影响。这两家公司都在开发“热稳定”或耐热炸药,作为Plowshare计划的一部分。Plowshare计划是美国政府的一项倡议,旨在探索核爆炸的和平应用,包括采矿、建筑和从地下储层开采天然气和石油。Plowshare见证了1961年至1973年间31枚核弹头被引爆,其中大部分是在拉斯维加斯西北的政府内华达试验场。由于爆炸造成的放射性污染,该项目在1977年被终止。

根据一般经验,哈里斯和科伯恩感兴趣的耐热炸药在实际爆炸时不如热敏性炸药那么令人印象深刻——正如科伯恩所说,热稳定性和爆炸性被认为是“相互排斥的”一项专利申请.他们正在开发一种逆潮流而动的化合物。在哈里斯到达LANL之前,当科伯恩在她的博士学位上给她提供建议时,他为这些化合物申请了专利,并获得了专利3-picrylamino-1 2 4-triazole(帕托),2, 6-bis 3-5-dinitropyridin (picrylamino)e (PYX)和铵2,4,5-trinitroimidazole(ATNI)。

显然,最好能迅速鉴别出烈性炸药

到20世纪80年代,在Plowshare完成之后,更多关于他们研究的内容和应用出现在科学文献中。一个1986年的论文哈里斯、科伯恩和其他三位同事撰写的一篇文章概述了LANL的炸药合成。它详细介绍了Plowshare公司是如何开发1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的。TATB是热稳定性最高的烈性炸药之一,被用作制造引爆核弹头的冲击波的装药。早在19世纪,它就被发现了,几年后,伯恩哈德(Bernhard) Flürscheim在英国伦敦皇家研究所合成了其纯形式,但正如他们在论文中写道的那样,LANL的部分职责是“制备和评估可能未被提议用于炸药应用的已知化合物”。

Harris还为LANL进行了一些繁重的技术文件。在其中一张是1981年的,她专注于硫酸中TATB的化学性质,并指出“需要这些数据来开发一种TATB的测定方法”。似乎她继续在TATB工作,因为在1985年她出版的细节为了安全和环境清理,一项“现场测试”旨在检测受污染的武器测试场所的爆炸物。正如她在介绍中解释的那样,“在武器的实地测试过程中,烈性炸药可能会散落在碎片材料中。显然,我们希望能迅速识别出这种烈性炸药,以便在它燃烧或爆炸之前将其移除。”

她的抱怨之一是,高中以上的黑人女性没有得到足够的支持

一年后,她被批准了这项测试的专利,其中包括将怀疑含有炸药的粉尘样本与溶剂混合,如果存在TATB,就会产生明亮的橙色。这个测试通常被描述为哈里斯最重要的工作,尽管实际上它可能是最容易被更广泛的公众所接受的,而且它的应用是明确的。该测试可以检测出少量的这种化合物,并区分TATB和其他爆炸物。根据查韦斯的说法,它主要是为了在设备、建筑物和土壤中的室外射击区检测TATB而开发的。

TATB现场测试曾多次被误认为是在机场检测恐怖分子武器的一种方法,但恐怖分子从未使用过TATB,因为它对启动太不敏感杰基Akhavan他是英国斯温顿克兰菲尔德大学国防学院的爆破专家。有可能其他作者将这种化合物与TATP(三过氧化三丙酮)混淆了,TATP是一种爆炸物质被恐怖分子利用。无论如何,哈里斯的工作似乎很艰巨,因为为测试找到合适的溶剂将被证明是棘手的。“众所周知,TATB很难被溶剂溶解,”阿哈万说。

哈里斯获得专利的同一年,她接受了美国黑人工程师文章中称她对自己的事业感到“幸运”和“满足”。然而,作者指出,她希望实验室能有更多的黑人女性加入。文章提到,她已经完成了“一项关于黑人女性在教育系统中的保留率的研究”,她的抱怨之一是,高中水平以上的黑人女性没有得到足够的支持。她对该杂志说:“这种支持并不存在。”

查韦斯提到了自己的西班牙血统,他回忆说,哈里斯在他刚加入实验室时对他的职业生涯产生了积极的影响。他说:“我记得我第一次做暑期学生的时候,她来找过我。”“这在一定程度上是因为她想在Stem(科学、技术、工程和数学)领域招收更多有色人种。”查韦斯现在在哈里斯以前的实验室工作,两人从1993年开始都在LANL工作,直到2002年她退休。尽管他没有直接与她共事,但在他的回忆中,她是一个非常以学生为导向的人。她也是LANL多元化办公室的成员,负责帮助人力资源部门更好地利用来自代表性不足群体的resumés。

在她职业生涯的后期,哈里斯似乎把时间花在了传播爆炸科学上爆炸安全底漆化学教育杂志1987年——促进化学的整体发展。她经常被认为是为女童子军创建化学徽章的重要贡献者。

在她从ll退休的三年前,哈里斯获得了新墨西哥州州长颁发的“杰出新墨西哥州女性奖”,这使她与琳达·摩根·洛夫乔伊(Linda Morgan Lovejoy)等人相提并论,后者是当选为该州众议院议员的第一位美国原住民女性。该奖项颁发给那些在其专业领域被认为是领导者的女性,以及那些在社区中实现了积极变化的女性。在LANL之后,哈里斯花了十多年时间审查美国能源部的认证文件,决定哪些文件需要保密,哪些文件可以向公众公布。

虽然她工作的全部细节可能没有披露,但她仍然是一个榜样,是少数族裔女性在顶级科学领域的坚定支持者。LANL仍在努力通过包容项目提高其多样性;如今,近一半的劳动力是非白人,女性的比例从曼哈顿计划期间的11%上升到32%以上。毫无疑问,哈里斯会很乐意与其中一些女性分享她的实验室。

海莉·贝内特是英国布里斯托尔的科学作家