Biografija Ernesta Lawrencea, izumitelja ciklotrona

Ernest Lawrence (8. kolovoza 1901. - 27. kolovoza 1958.) bio je američki fizičar koji ga je izumio ciklotron, uređaj koji se koristi za ubrzavanje nabijenih čestica u spiralnom uzorku uz pomoć magnetskog polja. Ciklotron i njegovi nasljednici sastavni su dio visokoenergetske fizike. Lawrence je za ovaj izum dobio 1939. Nobelovu nagradu za fiziku.

Lawrence je također igrao ključnu ulogu u Manhattan Project, nabavljajući veći dio izotopa urana koji se koristi u atomskoj bombi lansiranoj na Hirošima, Japan. Pored toga, bio je poznat po zalaganju za vladino sponzorstvo velikih istraživačkih programa ili "Big Science".

Brze činjenice: Ernest Lawrence

Ernest Lawrence bio je najstariji sin Carla i Gunde Lawrencea, koji su obojica bili odgajatelji norveškog porijekla. Odrastao je oko ljudi koji su postali uspješni znanstvenici: s njim je surađivao njegov mlađi brat John njega na medicinskim primjenama ciklotrona, a najbolja prijateljica iz djetinjstva Merle Tuve bila je pionirka fizičar.

Lawrence je pohađao srednju školu Canton, a zatim je godinu dana studirao na koledžu Saint Olaf u Minnesoti prije nego što se prebacio na sveučilište Južne Dakote. Tamo je stekao diplomu iz kemije, diplomirajući 1922. godine. U početku osmišljeni student, Lawrence je prešao na fiziku uz poticaj Lewisa Akeleyja, dekana i profesora fizike i kemije na sveučilištu. Kao utjecajna figura u Lawrenceovom životu, slika Deana Akeleyja kasnije će se objesiti na zid Lawrenceov ured, galerija u koju su se uključili ugledni znanstvenici poput Nielsa Bohra i Ernesta Rutherford.

Lawrence je magistrirao fiziku na Sveučilištu u Minnesoti 1923. godine, a zatim i doktorat. iz Yalea 1925. god. Na Yaleu je ostao još tri godine, prvo kao znanstveni novak, a kasnije i docent, prije nego što je 1928. postao izvanredni profesor na Sveučilištu Kalifornija, Berkeley. 1930., u dobi od 29 godina, Lawrence je postao "redoviti profesor" na Berkeleyu - najmlađi član fakulteta koji je ikada držao tu titulu.

Lawrence je došao na ideju o ciklotronu nakon što je prenio dijagram u radu koji je napisao norveški inženjer Rolf Wideroe. Wideroe-ov rad opisao je uređaj koji može proizvesti visokoenergetske čestice "gurajući ih" naprijed-natrag između dvije linearne elektrode. Međutim, za ubrzanje čestica do dovoljno visoke energije za proučavanje potrebne su linearne elektrode koje su predugo sadržane u laboratoriju. Lawrence je shvatio da a kružni, a ne linearni, akcelerator bi mogao koristiti sličnu metodu za ubrzavanje nabijenih čestica u spiralnom obrascu.

Lawrence je razvijao ciklotronu s nekim svojim prvim studentima, uključujući Nielsa Edlefsena i M. Stanley Livingston. Edlefsen je pomogao razviti prvi dokaz koncepta ciklotrona: kružni uređaj od 10 centimetara, napravljen od bronce, voska i stakla.

Naredni ciklotroni bili su veći i sposobni su ubrzati čestice do veće i veće energije. Ciklotron otprilike 50 puta veći od prvog dovršen je 1946. godine. Trebao je magnet koji je težio 4.000 tona i zgrada čija je promjera oko 160 stopa i visoka 100 stopa.

Tijekom Drugog svjetskog rata, Lawrence je radio na Manhattanskom projektu, pomažući u razvoju atomske bombe. Atomska bomba zahtijevala je „djeljivi“ izotop urana, uranij-235, i trebalo ga je odvojiti od mnogo obilnijeg izotopa urana-238. Lawrence je predložio da se ta dva dijela razdvoje zbog male razlike u masi, i razvio radne uređaje nazvane "kalutroni" koji mogu razdvojiti dva izotopa elektromagnetskim putem.

Lawrenceovi kalupi korišteni su za odvajanje urana-235, koji je potom pročišćen drugim uređajima. Većina urana-235 u atomskoj bombi koja je uništila Hirošimu, Japan, dobivena je korištenjem Lawrenceovih uređaja.

Nakon Drugog svjetskog rata, Lawrence se zalagao za Big Science: masovno vladino trošenje na velike znanstvene programe. Bio je dio američke delegacije na Ženevskoj konferenciji 1958., što je bio pokušaj obustave testiranja atomske bombe. Međutim, Lawrence se razbolio dok je bio u Ženevi i vratio se u Berkeley, gdje je umro mjesec dana kasnije, 27. kolovoza 1958. godine.

Nakon Lawrenceove smrti, u njegovu čast imenovani su Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley i Nacionalni laboratorij Lawrence Livermore.

Lawrenceov najveći doprinos bio je razvoj ciklotrona. Lawrence je svojim ciklotronom proizveo element koji se nije pojavio u prirodi, tehnecij, kao i radioizotope. Lawrence je također istraživao aplikacije ciklotrona u biomedicinskim istraživanjima; na primjer, ciklotron može proizvesti radioaktivne izotope, koji bi se mogli koristiti za liječenje raka ili kao tragači za ispitivanja metabolizma.

Kasnije je ciklotronski dizajn nadahnuo akceleratore čestica, poput sinkrotrona, koji su korišteni za postizanje značajnih pomaka u fizici čestica. Veliki hadronski sudarač, koji je korišten za otkrivanje Higgsov bozon, je sinkrotron.

• Alvarez, Luis W. "Ernest Orlando Lawrence. (1970): 251-294.”
• Američki institut za fiziku. " Lawrence i bomba. " N. D.
• Berdahl, Robert M. "Zaostavština Lawrencea". 10. prosinca 2001. godine.
• Birge, Raymond T. „Uručenje Nobelove nagrade profesoru Ernestu O. Lawrence. "Science (1940): 323-329.
• Hiltzik, Michael. Velika znanost: Ernest Lawrence i izum koji je pokrenuo vojno-industrijski kompleks. Simon & Schuster, 2016.
• Keats, Jonathon. "Čovjek koji je izmislio" Veliku znanost ", Ernest Lawrence.”16. srpnja 2015.
• Rosenfeld, Carrie. "Ernest O. Lawrence (1901. - 1958.). " N. D.
• Yarris, Lynn. „Lab žali zbog smrti Molly Lawrence, udovice Ernesta O. Lawrence.” 8. siječnja 2003.