Википедија

Ернест Лоренс

Ернест Орландо Лоренс (англиски: Ernest Orlando Lawrence; 8 август 1901-27 август 1958) — американски пионер во јадрените науки и добитник на Нобеловата награда за физика во 1939 за неговиот изум, циклотрон. Тој е познат за неговата работа за издвојувањето на ураниумови изотопи за Проектот „Менхетн“, и по основањето на Берклиската и Ливерморската национална лабораторија.

Ернест Лоренс
Лоренс во 1939 година
Роден(а)Ернест Орландо Лоренс
август 8, 1901(1901-08-08)
Кантон Јужна Дакота, САД
Починал(а)август 27, 1958(1958-08-27) (возр. 57)
Пало Алто Калифорнија, САД
ЖивеалиштеБеркли Калифорнија
НационалностАмериканец
ПолињаФизика
УстановиКалифорнсики универзитет
Јејл
ОбразованиеЈужнодакотски универзитет
Минесотски универзитет
Јејл
Теза„Фотоелектричен ефект кај пареа од калај како функција од честотата на светлината“ (1924)
Докторски менторВилијам Френсис Греј Сван
ДокторандиЕдвин Мекмилан
Ву Ѓенсјунг
Милтон Ливингстон
Кенет Рос Мекензи
Џон Реџиналд Ричардсон
Познат поИзмислување на циклотронот
Проект Менхетн
Поважни наградиХјузов медал (1937)
Медал „Елиот Кресон“ (1937)
Комстокова награда за физика (1938)
Нобелова награда за физика (1939)
Дуделов медал и награда (1940)
Холиев медал (1942)
Медал на честа (1946)
Офицер на Легиијата на честа (1948)
Награда „Вилијам Проктер“ (1951)
Фарадеев медал (1952)
Награда „Енрико Ферми“ (1957)
Награда „Силванус Тејер“ (1958)
СопружникМери „Моли“ (Блумер) Лоренс (1910–2003)
(m. 1932–1958, до смртта)
Деца2 сина, 4 ќерки
Потпис

Дипломирал на Универзитетот на Јужна Дакота и Минесотскиот универзитет. Лоренс докторирал физика на Јеил во 1925 година. Во 1928 година, тој бил вработен како вонреден професор по физика на Калифорнискиот универзитет, за после две години да стане најмладиот професор кој работи таму. Додека бил во библиотеката една вечер Лоренс бил заинтересиран од еден дијаграм на забрзувач кој произведува високоенергетски честички. Тој размислувал како тоа може да се изведе покомпактно и ја добил идејата за кружни забрзувања вокомората помеѓу половите на електромагнетот. Резултатот бил првиот циклотрон.

Подоцна Лоренс изградил низа од поголеми и поскапи циклотрони. Неговата Зрачна лабораторија станала официјален оддел на Калифорнискиот универзитет во 1936 година, а Лоренс директор. Покрај употребата на циклотроните во физиката, тој исто така ја поддржувал употребата за медицински истражувања на радиоизотопи. Во текот на Втората светска војна, Лоренс развил електромагнетно раздвојување на изотопите во Зрачната лабораторија. Се копристеле уреди наречени калутрони, хибрид помеѓу стандарден лабораториски масен спектрометар и циклотрон. Во Оак Риџ, Тенеси била изградена огромна фабрика за електромагнетна поделба, наречена Y-12. Процесот бил неефикасен, но функционален.

По војната, Лоренс се застапуваше за владино спозорство на големите научни програми и бил силен застапник на „Големата наука“, со побарувањата за големи машини и многу пари. Лоренс силно ја поддржал кампањата на Едвард Телер за втора лабораторија за јадрено оружје, која Лоренс ја сместил во Ливермор, Калифорнија. После неговата смрт, намесниците на Калифорнискиот универзитет ги преименувале во Ливерморска национална лабораторија и Берклиска национална лабораторија — обете со име „Лоренс“. Хемискиот елемент 103 бил именуван лоренциум во негова чест после неговото откривање на Беркли во 1961 година.

Младост

уреди

Ернест Орландо Лоренс е роден во Кантон, Јужна Дакота на 8 август 1901 година. Неговите родители Карл Густав и Гунда (моминско Јакобсон) Лорес, се потомци на норвешки имигранти кои се запознале додека предавале во средното училиште во Кантон, каде што неговиот татко бил управник на училиштето. Тој имал помлад брат, Џон Лоренс, кој станал доктор и бил пионер во полето на јадрената медицина. Неговиот најдобар другар, Мерл Тјув, исто така станал јадрен физичар.[1]

Лоренс се образувал во јавните училишта на Кантон и Пјер, а потоа се запишал на универзитетот „Св. Олаф“ во Нортфиелд, Минесота, но после една година се префрлил на Јужнодакотскиот универзитет во Вермилион.[2] Тој ги завршил додипломските студии по хемија во 1922 година[3], и магистрирал физика на Минсесотскиот универзитет во 1923 година под надзор на Вилијам Франсис Греј Сван. За неговиот магистарски труд, Лоренс изградил експериментален апарат кој ротирал елипсоид низ магнетно поле.[4][5][6]

Лоренс заминал со Сван на Чикашкиот универзитет, и потоа и на Јеил во Њухејвен, Конектикат каде Лоренс докторирал физика во 1925 година како МИТ соработник[7]. Неговата докторска теза ја напишал проучуајќи го фотоелектричниот ефект на калиумова пареа.[8][9] Тој бил избран член на Сигма Кси, и, по препорака од Сван, добил стипендија од Националниот совет за истражување. Наместо да патува низ Европа, како што било вообичаено во времето, тој останал на Јеил со Сван како истражувач.[10]

Со Џеси Беамс од Вирџинискиот универзитет, Лоренс продолжил да го истражува фотоелектричниот ефект. Тие покажале дека фотоелектроните се појавуваат по 2 x 10−9 секунди по судирот на отоните со фотоелектричната површина – близу до границата на мерење на времето. Намалувајќи го времето на оддавањето преку вклучување и исклучување на светлосниот извор спектарот на оддадената енергија станал поширок, што е во согласност со Хајзенберговиот принцип на неопределеност.[11]

Рана кариера

уреди

Во 1926 и 1927 година, Лоренс добил понуда да работи како доцент на Вашингтонскиот универзитет во Сиетл и Калиорнискиот универзитет за плата од 3500 долари годишно. И универзитетот Јеил исто така му понудиле доцентско место но со плата од 3000 долари годишно. Лоренс останал на попрестижниот Јеил[12], но бидејќи никогаш не бил обучувач, неговото назначување предизвикало негодувања кај некои од неговите колеги, и сето ова се должело на неговото имигранско потекло.[13]

Лоренс бил вработен како соработник по физика на Калифорнискиот универзитет во 1928 година, и две години подоцна станал најмалдиот професор на универзитетот. Роберт Гордон Спраул, кој станал претседател истиот ден кога Лоренс станал професор[14], бил член на Бохемскиот клуб, и го спонзорирал Лоренсовото членство во 1932 година. Преку овој клуб Лоренс ги запознал Вилијам Хенри Крокер, Едвин Поли и Џон Френсис Нејлан. Тие биле влијателни луѓе кои му помогнале да обезбеди пари за неговите истражувања на енергетските јадрени честички. Постоела голема надеж за медицински придобивки со развојот на честичната физика и ова придонело да се обзбедат средства за многу првични откритија.[15]

Додека е на Јеил, Лоренс ја запознава Мери Кимберли (Моли) Блумер, најстарата од четирите ќерќи на Џорџ Блумер, деканот на училиштето за медицина при Јеил.[16][17] Тие првично се запознале во 1926 година, а се свршиле во 1931 година[18] и направиле свадба на 14 мај 1932 година, во Црквата „Св. Троица Тревничка“ во Њу Хејвен, Конектикат.[19] Тие имале шест деца: Ерик, Маргарет, Мери, Роберт, Барбара и Сузана.[16][20] Лонерс го крстил својот син Роберт по теорискиот физичар Роберт Опенхајмер, неговиот најблизок другар на Беркли.[21][22][23] Во 1941 година сестрата на Моли, Елзи се омажила за Едвин Мекмилан, кој подоцна ја освојува Нобеловата награда за хемија во 1951.[24]

Развојот на циклотронот

уреди

Изум

уреди

Изумот кој му донел светска слава на Лоренс започнал како скица на салфета. Во библиотека, една ноќ во 1929 година, разгледувајќи запис од Ролф Видерое[25] бил заинтересиран од еден дијаграм.[26] Тој прикажувал уред кој создавал високоенергетски честички преку последователни мали „притискања“. Овој уред бил прикажан како права линија кој користел подолги електроди.[27] Во ова време, физичарите само што започнале да го истражуваат атомското јадро. Во 1919, новозеладскиот физичар Ернест Радерфорд насочил алфа-честички во азот и успеал да отстрани протони од некои јадра. Но јадрата имале позитивен полнеж што ги одбива другите позитивно наелектризирани јадра. Протоните се поврзани со голема сила, која тогашните физичари започнале да ја разбираат. За да се разделат, дезинтегрираат, потребна е голема енргија од неколку милиони волти.[28]

 
Дијаграм на патентираниот лоренсов циклотрон во 1934

Лоренс забележал дека таков забрзувач на честички наскоро би станал предолг и непрактичен за универзитетската лабораторија. Размислувајќи како да го направи забрзувачот компактен, Лоренс решил да постави округла забрзувачка комора помеѓу половите на електромагнет. Магетното поле би ги држело наелектризираните протони во спирален пат така што тие би биле забрзувани помеѓу две полуокругли електроди поврзани со наизменичен потенцијал. По изминати сто круга, протоните би се судриле со целта како зрак од високоенергетски честички. Лоренс возбудено им кажал на своите колеги дека пронашол начин да создава високоенергетски честички без употреба на висок напон.[29] Тој првично работел со Ниелс Едлефсен. Нивниот прв циклотрон бил направен од месинг, жица и восок, со пречник од 10 cm – можел да се држи во една рака и веројатно чинел околу 25 долари.[20][30]

На Лоренс му биле потребни способни студенти да ја развие идејата. Едфелсон заминал да работи како помошник професор во септември 1930 година. Лоренс го заменил со Дејвид Слоан и Милтон Ливингстон кои работеле на развојот на забрзувачот на Вилдерое и циклотронот на Едфелсон. Двајацата имале своја финасиска поддршка. Двата дизајна се докажале како практични, и до мај 1931 година, линискиот забрзувач на Слоан бил способен да забрзува јони до 1 MeV.[31] Ливингстон имал голем технички предизвик, но кога тој го вклучил циклотронот ( со пречник од 28 cm) на 2 јануари 1931 тој употребил напон од 1.800V добил протони со енергија од 80.000 eV . Една недела подоцна тој постигнал 1,22 MeV со 3.000 V, повеќе од доволно за неговата докторска теза за израборка на циклотронот.[32]

Развој

уреди
 
Средба помеѓу Ернест Лоренс, Артур Комптон, Ваневар Буш, Џејмс Б. Конант, Карл Т. Комптон и Алфред ли Лумис на Беркли во 1940 каде го планирале 4.67 м циклотронот

Повторувајќи се, при првите знаци на успех, Лоренс започнал да планира нова, поголема машина. Лоренс и Ливингстон нацртале скица за 69 cm циклоторн во 1932 година. Магнетот за 28 cm циклотрон тежел 2 тона, но Лоренс нашол поголем 80 тонски магнет во складилиштето за отпад во Пало Алто за 69 cm циклотрон, чија намена била за прекуокеански радиокомуникации за време на Првата светска војна.[33][34] Во циклотронот, тој имал снажен научен инструмент, но ова не довело до научни откритија. Во април 1932 година, Џон Кокрофт и Ернест Волтон во Кевендишовата лабoраторија во Англија изјавиле дека бомбардирале литиум со протони и успеале да го трансмутираат во хелиум. Се покажало дека потребната енергија е многу мала т. е. во рамките на способноста на 28 cm циклотронот. Откако Лоренс слушнал за експериментот побарал да се проверат резултатите. На екипата и било потребно до септември да го докажат, бидејќи недостасувале соодветните апарати.[35]

Иако Лоренс не постигнувал големи научни откритија во неговата лабoраторија, затоа што воглавно се фокусирале на градење на поголеми машини наместо нивна научна примена, Лоренс бил способен да обезбеди клучна опрема потребна за експерименти со високенергетски честички. Околу овој уред, тој ја изградил најпознатата лабораторија за изучување на јадрената физика во триесеттите години на XX век. Тој го патентирал циклотронот во 1934 година,[36] кој го доделил на Истражувачкото претпријатие за научен напредок,[37] приватна организција која ја финасирала поолемиот дел од првичната работа на Лоренс.[38]

Во февруари 1936 година, претседателот на универзитетот Харвард, Џејмс Конант, дал привлечни понуди до Лоренс и Опенхајмер.[39] Претседателот на Калифорнискиот универзитет, Роберт Гордон Спраул, н оваа понуда се спротивставил со подобрување на условите. Зрачната лабораторија станала официјален оддел на Калифорнискиот универзитет на 1 јули 1936 година, а Лоренс станал прв управник, и му биле доделени 20.000 долари годишно за истражување.[40] Лоренс применувал едноставен модел на бизнис „Вработувал дипломци од физичкиот оддел, докторанти кои би работеле за ситни пари, и стипендисти на богаташи кои не ги бивало за ништо.“[41]

Прием

уреди

Употребувајќи го новиот 69 cm циклотрон, екипата во Беркли забележала дека секој елемент кој е бомбардиран со неодамнешно откриениот деутерим произведувал енергија, и тоа во истиот опсег. Од тука го препоставиле постоењето на нова и непозната честичка која е можен извор на бесконечна енергија.[42] Вилијам Лоренс од Њујорк Тајмс го опишал Лоренс како „нов чудотворец на науката“.[43] Лоренс во 1933 година ја посетил Солвејовата конференција во Белгија, по покана од Кокрофт. Ова бил собир на светски познати врвни научници. Скоро сите биле од Европа, но понекогаш присуствувале и изворедни научници од Америка како што се Роберт Миликан и Артур Комптон. Од Лоренс било побарано да одржи презентација за неговиот циклотрон.[44] Лоренсовите тврдења за неограничена енергија имае различен прием на конференцијата. Тој се судрил со остар скептицизам од Кевиндишовата лабораторија и Џејмс Чедвик, физичарот кој го открил неутронот во 1932 година, за што ја добил Нобеловата награда за физика во 1935 година. На Чедвик, Лоренсовата работа не му наликувала на голема наука туку на лоша наука. Со британски акцент тоа звучело како навреда за американците, па така Чедвик предложил дека тоа што го забележала Лоренсовата екипа било загадување на нивните апарати.[45]

 
1,52 m циклотронот веднаш по завршување во 1939 година, клучните фигури во развојот и употребата се прикажани, од лево кон десно: Д. Коксеј, Д. Корзон, Лоренс Р. Торнтон, Ј. Бакус, В. С: Саинсбери. Во позадина се Луис Волтер Алварес и Едвин Мекмилан.

Кога се вратил во Беркли, Лоренс ја мобилизирал својата екипа да ги прегледа неговите резултати за да собере доволно докази и да го убеди Чедвик. Додека пак во Кевендишовата лабораторија, Радерфорд и Марк Олифант забележале дека деутериумот се спојува и создава хелиум-3, што го предизвикува ефектот што го забележале кај циклотроните. Чедвик не само што бил во право дека набљудувањата биле загадени, туку и дека тие занемариле друг важен пронајдок, јадреното соединување.[46] Лоренсовата реакција била да продолжи да гради уште поголеми циклотрони. 69 cm циклотрон бил заменет со 94 cm циклотрон во јуни 1937 година,[47] кој бил заменет од 152,4 cm циклотрон во мај 1939 година. Тој бил користен да се бомбардира железо и ги создал првите радиоактивни изотопи во јуни.[48]

Бидејќи е полесно да се соберат пари за медицински цели, особено за лекувањето на рак, џа разлика од јадрена физика, Лоренс ја потикнал употребата на циклотронот за медициски истражувања. Работејќи со неговиот брат Џон и Изреал Леон Чаикоф од физиолошкиот оддел на Калифорнискиот универзитет, Лоренс ги поддржувал истражувањата за употребата на радиоактивни изотопи за терапетски употреби. Фосфорот-32 бил лесно добиен во циклотронот, и Џон го искористил да излечи жена болна од крвната болест, полицитемија вера. Џон го користел фосфорот-32 добиен од 94 cm циклотрон во 1938 година за тестирање на глувци оболени од леукемија. Тој пронашол дека радиоактивниот фосфор се насобира во брзо растечките канцерогени клетки. Следеле клинички проби на луѓе. Проценката на терапијата во 1948 покажала дека повторувањето се случувало под одредни околности.[49] Лоренс исто така се надевал за медицинска употреба и на неутроните. Првиот пациент оболен од рак добил неутронска терапија од 152,4 cm циклотрон на 20 ноември. Чаикоф спроведувал обиди за употребата на радиокативни изотопи како радиоактивни препарати за да се истражи механизмот на биохемиските реакции.[50]

Лоренс ја добил Нобеловата награда за физика во ноември 1939 година „за пронајдокот и развојот на циклотронот и за резултатите постигнати со него, особено во однос за вештачки радиоактивни елементи.“[51] Тој бил првиот нобеловец од Беркли и Јужна Дакота, и да биде награден додека работел на државен универзитет. Лоренс го добил својот медал од Карл Валерштедт, шведскиот конзул во Сан Франциско.[52] Роберт Вуд му пишал на Лоренс и забележал „Како што ти ги поставуваш темелите на катаклизмичките експлозии на ураниумот .... Сигурен сум дека стариот Нобел би ги одобрил.“[53]

Во Март 1940 година, Артур Комптон, Ваневар Буш, Џајмс Конант, Карл Комптон и Алфред Ли Лумис патувале до Беркли да го дискутираат Лоренсовиот предлог за 467 cm циклотрон со 4.500 тонски магнет за кого е проценето дека ќе чини 2,65 милиони долари. Фондацијата „Рокфелер“ обезбедила 1,15 милиони долари за да отпочне проектот.[54]

Втората светска војна и Проектот „Менхетн“

уреди

Зрачна лабораторија

уреди

По почетокот на Втората светска војна, Лоренс се вклучил во воени проекти. Тој помогнал да се регрутира кадар за Зрачната лабораторија, каде американските физичари го развиле шуплинскиот магнетрон осмислен од екипата на Олифант во Британија. Името на новата лабораторија било намерно копирано од Лоренсовата лабораторија во Беркли заради безбедносни причини. Тој истота така регрутирал кадар за лаборатории за звучни испитувања под вода и за развивање на техники за откривање на германските подморници. Додека пак, работата со циклотроните продолжила во Беркли. Во декември 1940 година, Глен Сиборг и Емилио Сегре го искористиле 150 cm циклотрон за да бамбардираат ураниум-238 со деутериум создавајќи нов елемент, нептуниум-238, што се распаѓа преку бета-распад и создава плутонуим-238. Откритието на плутониумот се чувало како тајна сè до завршувањето на Втората светска војна. По откривањето на еден од неговите изотоппи, плутониум-239, можело да се обезбеди јадрено цепење на начин кој би бил употреблив кај атомската бомба.[55][56][57]

Лоренс му понудил работа на Сегре како помошник истражувач– релативно ниско работно место за некој што открил елемент со плата од 300 долари месечно во период од шест месеци. Но, откако дознал дека Сегре бил законски обврзан да работи за Калифорнискиот универзитет, тој му ја намалил платата на 116 долари месечно.[58] Кога регентите на Калифорнискиот универзитет сакале да го отпуштат Серге поради неговото потекло, Лоренс успеал да го заджри како вонреден предавач платен од фондацијата „Рокфелер“. Слични аранжмани биле направени за да ги задржи неговите студенти докторанти Ву Ѓенсјунг и Кенет Рос Мекензи кога тие дипломирале.[59]<figure class="mw-default-size">[./Податотека:Diagram_of_uranium_isotope_separation_in_the_calutron.png  ]<figcaption href="англиски јазик">Шематски приказ на раздвојувањето на изотопите на ураниумот во калутрон.</figcaption></figure>Во Септември 1941 година, Олифант се сретнал со Лоренс и Опенхајмер во Беркли, каде што тие му ја покажале местоположбата за новиот 4,7 метарски циклотрон. Олифант ги критикувал америкаците што не ја проследиле препораката на британскиот комитет MAUD, кој се залагал за програма за развој на атомска бомба.[60] Лоренс веќе размислувал за проблемот за оделување на цепните изотопи на ураниум-235 и ураниум-238, процес кој денес е познат како збогатување на ураниум. Раздвојувањето на ураниумовите изотопи било тешко бидејќи двата изотопа имале скоро исти хемиски својства, и можеле да се одвојат само постепено користејќи ја нивната мала масена разлика. РАздвојувањето на овие изотопи со масен спектрометар била техника која Олифант ја разработил со литиумот во 1934 година.[61]

Лоренс почнал да го претвора неговиот стар 94 cm циклотрон во еден голем масен спектрометар.[62] По негова препорака директорот на Проектот „Менхетн“, бригаден генерал Лесли Грувс Џуниор го назанчил Опенхајмер за шеф на Лабораторијата во Лос Аламос во Ново Мексико. Додека пак Зрачната лабораторија го развивала процесот на збогатување на ураниумот, лабораторијата во Лоса Аламос ги осмислила и конструирала атомските бомби. Како и Зрачната лабораторија, таа била раководена од Калифорнискиот универзитет.[63]

Електромагнетното раздвојување на изотопите користело уред познат како калутрон, хибрид од два лабораториски експеримента, масниот спектрометар и циклотронот. Името е земено од „циклотрони од Калифорнискиот универзитет“.[64] Во ноември 1943 година, Лоренсовата екипа во Беркли бил зајакната од 29 британски научници, вклучувајќи го и Олифант.[65][66]

При електромагнетниот процес, магнетното поле отклонувало наелектризирани честички според масата.[67] Процесот не бил ниту научно елегантен ниту индустриски ефикасен.[68] Споредено со процесот на гасна дифузија или јадрениот реактор, електромагнетна сепарација би потрошила повеќе ограничени материјали, би било потребна поголема работна сила, и би била значително поскапа. Сепак, процесот бил прифатен бидејќи се потпирал на проверена технологија и затоа претставувал помал ризик. Покрај тоа би можело да се гради во фази, и брзо би се стигнало до идустриски капацитет.

Оак Риџ

уреди

Одговорноста за замислата и изведбата на фабриката за електромагнетна сепарација во Оак Риџ, Тенаси, наречена Y-12, беше доделена на Стон и Вебстер. За замислата биле потребни пет првостепени уреди за преработка, познати како алфа ленти, и два уреда за крајната фаза, познати како бета ленти. Во септември 1943 година Гроувс ја одобрил изградбата на уште четири ленти, познати како алфа II.[69] Кога фабриката почнала со тестовите закажани во октомври 1943 година, 14 t вакуумски резервоар бил поместен поради моќта на магнетите, и истиот морало дополнително да се зацврсти. Посериозен проблем настанал кога почнале да се случуваат кратки споеви на магнетните калеми. Во декември Гроувс издал наредба магентот да се отвори, при што во внатрешноста била пронајдена ‘рѓа. Гроувс тогаш наредил лентите да се срушат и магнетите да се вратат во фабриката за да бидат исчистени. На самото место била поставен објект во кој би се чистеле и санирале цевките.

 
Огромен електромагнет Алфа 1 трака, Фабрика за сепарација на ураниум-235, Менхетн Проект, Y-12 Оак Риџ

За раководител на Y-12 било назначено Хемиското претпријатие „Истман“.[70] Y-12 првично го збогатувал ураниумот-235 до содржина од 13% до 15%, и ги испратиле првите стотина грама во Лабораторијата во Лос Аламос во март 1944 година. Само 1 дел од 5.825 од внесниот ураниум бил конечен проивод. Остатокот бил распрскан на опремата во текот на процесот. До јануари 1945 година со голем напор при обновувањето на опремата успеале да се зголеми производството на 10% од внесниот ураниум-235. Во февруари алфа лентите започнале да даваат збогатен внес на ураниум (1.4%) од новиот топлински производствен капацитет S-50 Следниот месец добиле збогатен ураниум (5%) од фабриката за гасна дифузија K-25. До април 1945 година К-25 произведувала доволно збогатен ураниум за да се внесе директно во бета лентата.[71]

На 16 јули 1945 година, Лоренс ја набљудувал јадрената проба Тринити на првата атомска бомба со Чедвик и Чарлс Томас.Малкумина биле возбудени заради успехот како Лоренс.[72] Прашањето сега било како да се употреби новото функционално оружје на Јапонија. Додека Опенхајмер бил против употреба на новото оружје над Јапонија, додека пак Лоренс сметал дека прикажувањето на моќта на оружјето би било паметен избор. Сепак, кога ураниумовта бомба била употребена без предупредување во атомскиот напад на Хирошима, Лоренс чувстувал голема гордост на неговите постигнувања.[73]

Лоренс се надевал дека Проектот „Менхетн“ би развил подобри калутрони и би се изградиле алфа III ленти, но истите биле прогласени за неекономски.[74] Алфа лентите биле затворени во септември 1945 година. Иако работеле подобро од кога и да било,[75] тие не можеле да се споредат со К-25 и новата фабрика К-27, која почанала со работа во јануари 1946 година. Во декември и фабриката Y-12 била затворена, така што се намалила и платата на Тенеси Истмен од 8.600 на 1.500 и се заштедиле 2 милиони долари месечно.[76] Бројот на вработени во Зрачната лабораторија од 1.086 во мај 1945 година се намалил на 424 до крајот на годината.[77]

Кариера по војната

уреди

Голема наука

уреди

По војната, Лоренс водел интезивна кампања за владино спозорство на големи научни програми. Тој бил силен поборник за Голема Наука со нејзините потреби за големи машини и големи пари, и во 1946 година тој побарал над 2 милиони долари за истражувања во Зрачната лабораторија од проектот „Мехетн“. Гроувс ги одобрил парите, но го намалил бројот на програми, вклучувајќи го и Сиборговиот предлог за „топла“ зрачна лабораторија во густо населениот Беркли, како и Џон Лоренсовиот предлог за производство на медицински изотопи, бидејќи оваа потреба можела подобро да се исполни од јадрените реактори. Пречка бил Калифорнискиот универзитет, кој бил желен да се ослободи од воените обврски. Лоренс и Гроувс успеале да го убедат Спраул да прифати продолжување на договорот.[78] Во 1946 година, Проектот „Менхетн“ потрошил 7 долари за секој потрошен долар од универзитетот во областа на физиката.[79]

За многу од неговите колеги, Лоренс покажувал одбивност кон математичка мисла. Тој имал еден од најнеобичните интуитивни пристапи кон физичките проблеми, и кога му се објаснувале нови идеи, сите набрзо сфаќале дека не требало да му се пишуваат диферецијални равеки за да му објасни ситуацијата. Лорес одговарал дека не сакал да се занимава со математичките детали, туку „да му се објасни физиката на проблемот.“ Човек може со години да го познава и да го смета дури и за математички необразован, но наеднаш да биде изненаден како тој ќе ја покаже својата способност за математиката за класичната електрична енергија и магнетизам.

Луис Алварез [80]

4.5 м циклотрон бил завршен од воените долари на Проектот „Менхетен“ кој содржел нови идеи од Ед Мекмилан, и бил завршен како синхротрон.[81] Истиот започнува со работа на 13 ноември 1946 година.[82] За првпат од 1935 година, Лоренс работел целосно ескпериментално, работејќи неуспешно со Јуџин Гарднер во обидите да ги создадат новооткриените пи- мезони. Сезар Латес подоцна го искористил апаратот што го направиле да ги открие негативните пи-мезони во 1948 година.[83]

Одговорноста за национални лаборатории била префрлена на новосоздадената Комисија за атомска енергија на 1 јануари 1947 година.[84] Таа година, Лоренс прашал за 15 милиони долари за неговите проекти што вклучувале нов линиски забрзувач и нов гигаелектроволтен синхротрон, подоцна наречен беватрон. Договрот на Калифорнискиот универзитет да ја води Лабораторијата во Лос Аламос требало да истече на 1 јули 1948 година и некои од членовите на одборот сакале да се ослободат од одговорноста да се води место надвор од Калифорнија. После некои преговори, универзитетот се соглсил да го продолжат договорот со Националната лабораторија во Лос Аламос за четири години и да го назначи Норис Бредбери за директор заменувајќи го Опенхајмер во октовмри 1945 година. Набрзо, Лоренс ги добил средствата што ги побарал.[85]

Без оглед на фактот дека тој гласал за Френклин Рузвелт, Лоренс бил републиканец,[86] кој строго се противел на Опенхајмеровите обиди пред војната да ги синдикализира работниците во Зрачната лабораторија, што Лоренс го сметал за „лево пропагандистички активности“.[87] Во периодот на Студената војна на Калифорнискиот универзитет, Лоренс бил присилен да ги одбрани вработените во Зрачната лабораторија како Роберт Сербер, кои биле под истрага од безбедносниот одбор на факултеот. Лоренс му го забранил пристапот на Френк, братот на Опенхајмер, до Зрачната лабораторија, со што го нарушил пријателството со Роберт.[88] Заострената кампања за давање на заклетва на лојалност избркала многу од предавачите на факултетот.[89]

 
Лоренс (десно) со Роберт Опенхајмер крај 4,6 м циклотрон

Термојадрени оружја

уреди

Лоренс бил вознемирен од првиот нуклерен тест на Советскиот Сојуз во август 1949 година. Според него соодветен одговор би бил обидот да се направи поголемо јадрено оружје: водородна бомба.[90] Лоренс предложил да се користат забрзувачи наместо јадрени реактори за да се произведат неутроните потребни да се создаде трициум кој бил потребен за бомбата, како и плутониумот кој потешко се добивал, поради големите енргетски потреби.[91] Прво предложил изградба на Марк I, прототип кој би чинел 7 милиони долари и линиски забрзувач со моќност од 25 MeV, со кодно име Материјален тестовен забрзувач (МТА).[92] Подоцна почнал да размислува за нов, уште поголем МТА со име Марк II кој би бил способен да произведува трициум или плутониум од осиромашен ураниум-238. Сербер и Сегре залудно се обиделе да му ги објаснат техничките проблеми поврзани со непрактичноста, но Лоренс сметал дека тие не се патриоти.[93][94]

Лоренс силно ја поддржувал кампањата на Едвард Телер за втора лабораторија за јадрени оружја која Лоренс предложил да ја сместат во МТА Марк I во Ливермор, Калифорнија. Лоренс и Телер не само што требале да го одбранат нивното барање пред Комисијата за атомска енергија, која не го поддржувала, и Националната лабораторија во Лос Аламанос, која се противела, туку и луѓе кои предлагале дека Чикаго е поочигледен место за лабораторијата.[95] Новата лабораторија во Ливермор конечно била одобрена на 17 јули 1952 година, но проектот МТА Марк II бил откажан. До тој период, Комисијата за атомска енергија потрошила 45 милиони долари на Марк I, кој започнал со работа, но воглавно бил користен за производство на полониум за програмот за јадрени оружја. Додека, космотронот на Брукхејвенската националната лабораторија создавал зрак со енергија од 1 GeV.[96]

Смрт и наследство

уреди

Освен Нобеловата награда, Лоренс го добил медалот „Елитон Кресон“ и Хјузовиот медал во 1937 година, Комстоковата награда за физика во 1938 година, Дуделова награда и медал во 1940 година, Холиев медал во 1942 година, Медал за заслуги во 1946 година, награда „Вилијам Проктер“ во 1951 година, Фарадеев медал во 1952 година[97] и награда „Ерико Ферми“ од комисијата за атомска енергија во 1957.[98] Бил прогласен за офицер на Легијата на честа во 1948 година и бил првиот добитник на наградата „Силванус Тајер“ доделена од Воената академија на САД во 1958 година.[99]

Во Јули 1958 година, претседателот Двајт Ајзенхауер побарал од Лоренс да патуваат во Женева, Швајцарија, за да му помогне да преговара за предложениот договор за делумна забрана на јадрените проби со Советскиот Сојуз. Претседателот Луис Штраус на Комисијата за атомска енергија притискал да биде вклучен и Лоренс.[100] Двајцата биле поборници за развојот на водородната бомба и Штраус финансиски му помагал на Лоренс за циклотронот во 1939 година. Штраус сакал Лоренс да присуствува во Женева бидејќи било познато дека Лоренс се залага да се продолжи со јадрените проби. Иако имал воспаление на цревниот чир, Лорес решил да оди, но откако сериозно се разболел во Женева тој бил префрлен во болницата на Стенфордскиот универзитет.[101] Хирурзите отстраниле поголем дел од неговото дебело црево, но забележале и други проблеми, вклучувајќи тешка атеросклероза во една од неговите артерии.[102] Тој умрел во болницата „Пало Алто“ на 27 август 1958 година.[103] Моли не сакала јавен погреб, но се согласила за комеморација во Првата конгрециионална црква во Беркли. Претседателот на Калиорнискиот универзитет, Кларк Кер, го предводел посмртниот говор.

Само 23 дена по неговата смрт, регентите на Калифорнискиот универзитет изгласале да ги преименуваат двете универзитетски места за јадрено истражување по Лоренс: Ливерморската национална лабораторија и Берклиската национална лабораторија.[104] Наградата „Ернест Орландо Лоренс“ била доделувана во негова чест во 1959 година.[105] Хемискиот елемент со реден број. 103, откриен во Лоренс Берклиевата националната лабораторија во 1961 година, бил именуван како лоренциум во негова чест.[106] Во 1968 бил основан јавен научен образовен центар наречен Лоренсови дом на науките.[107] Неговите трудови се во Банкрофтовата библиотека на Калифорнискиот универзитет.[108] Во осумдесеттите години на XX век Лоренсовата вдовица побарала повеќепати од регентите на Калифорнискиот универзитет да се отстрани Лоренсовото име од Ливермоската лабораторија поради работата на нуклеани оружја, но секој пат била одбвана.[109][110][111][112] Таа го надживеала својот маж за повеќе од 44 години и умрела во Валнат Крик на 92 години на 6 јануари 2003 година. Џорџ Кауфман запишал:

Пред него, „малата наука“ била изведувана претежно од осамени поеднци кои работеле со ограничени средства во мали рамери. По него, масивните индустриски, а особено владини, трошоци и работна рака ја создадоа „големата наука“ која била спроведувана од гоеми истражувачки екипи , голем дел од националната економија.[113]

Наводи

уреди
  1. ↑ Childs 1968, pp. 23–30.
  2. ↑ Childs 1968, pp. 47–49.
  3. ↑ Childs 1968, p. 61.
  4. ↑ Childs 1968, pp. 63–68.
  5. ↑ "Inventor of cyclotron dies after surgery" Eugene Register-Guard. Associated Press. August 28, 1958. p. 5b. Retrieved May 24, 2015.
  6. ↑ Berdahl, Robert M. (December 10, 2001). "The Lawrence Legacy" . Vermillion, South Dakota: University of California, Berkeley. Office of the Chancellor. RetrievedMay 9, 2014.
  7. ↑ Alvarez 1970, pp. 253–254.
  8. ↑ Alvarez 1970, p. 288.
  9. ↑ Lawrence, Ernest Orlando (August 1925). "The photoelectric effect in potassium vapour as a function of the frequency of the light". Philosophical Magazine 50 (296): 345–359. doi:10.1080/14786442508634745 .
  10. ↑ Childs 1968, p. 93.
  11. ↑ Alvarez 1970, p. 256.
  12. ↑ Childs 1968, pp. 107–108.
  13. ↑ Childs 1968, pp. 120–121.
  14. ↑ Childs 1968, p. 256.
  15. ↑ Brechin 1999, p. 312.
  16. ↑ 16,0 16,1 Yarris, Lynn (January 8, 2003). „Lab mourns death of Molly Lawrence, widow of Ernest O. Lawrence“. Lawrence Berkeley National Laboratory. Архивирано од изворникот на 2016-03-03. Посетено на May 9, 2014.
  17. ↑ „Obituaries: Mary Lawrence“. The Berkleyan. University of California. January 15, 2003. Посетено на May 9, 2014.
  18. ↑ Alvarez 1970, p. 259.
  19. ↑ Childs 1968, p. 182.
  20. ↑ 20,0 20,1 Allen, John F. (August 29, 1958). „Cyclotron father's death mourned“. Milwaukee Sentinel. стр. 13, part 1.[мртва врска]
  21. ↑ Childs 1968, p. 309.
  22. ↑ Herken 2002, pp. 11–15.
  23. ↑ Kiessling, E.C. (December 17, 1968). "Even geniuses have human frailties[мртва врска]" . Milwaukee Journal. p. 24, part 1
  24. ↑ "The Nobel Prize in Chemistry 1951". Nobel Foundation. 2014. Retrieved 21 June 2015.
  25. ↑ Widerøe, R. (December 17, 1928). "Ueber Ein Neues Prinzip Zur Herstellung Hoher Spannungen". Archiv für Elektronik und Übertragungstechnik (in German) 21 (4): 387
  26. ↑ "Breaking Through: A Century of Physics at Berkeley. 2. The Cyclotron." . Bancroft Library, UC Berkeley. February 25, 2012. Archived from the original on February 25, 2012.
  27. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 75–82.
  28. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 46–49.
  29. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 83–88.
  30. ↑ "Remembering E. O. Lawrence Архивирано на 12 септември 2016 г." . Science & Technology Review. Lawrence Livermore Laboratory. October 2001. Retrieved August 25, 2013.
  31. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 89–95.
  32. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 95–100.
  33. ↑ Herken 2002, pp. 5–7.
  34. ↑ "The Rad Lab – Ernest Lawrence and the Cyclotron Архивирано на 28 април 2016 г." . American Institute of Physics. Retrieved September 22, 2013.
  35. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 137–141.
  36. ↑ US patent 1948384 Архивирано на 5 март 2017 г. , Ernest O. Lawrence, "Method and apparatus for the acceleration of ions ", issued 1934-02-20
  37. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 192–193.
  38. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 27–28.
  39. ↑ Childs 1968, pp. 235–237.
  40. ↑ Childs 1968, pp. 240–241, 248.
  41. ↑ Heilbron, J. L.; Seidel, Robert W.; Wheaton, Bruce R. (1981). "Lawrence and His Laboratory – A historian's view of the Lawrence years - Chapter 1: A New Lab for a New Science" . Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved October 5, 2013.
  42. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 153–157.
  43. ↑ Heilbron & Seidel 1989, p. 156.
  44. ↑ Childs 1968, pp. 197–208.
  45. ↑ Herken 2002, pp. 9–10.
  46. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 169–171.
  47. ↑ Heilbron & Seidel 1989, p. 277.
  48. ↑ Childs 1968, p. 288.
  49. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 399–404.
  50. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 405–414.
  51. ↑ "The Nobel Prize in Physics 1939" . The Nobel Foundation. Retrieved August 25, 2013.
  52. ↑ Childs 1968, pp. 294–296.
  53. ↑ Herken 2002, p. 27.
  54. ↑ Childs 1968, p. 299.
  55. ↑ Alvarez 1970, p. 274.
  56. ↑ Childs 1968, pp. 306–308.
  57. ↑ Glenn T. Seaborg. "The plutonium story" . Lawrence Berkeley Laboratory, University of California. LBL-13492, DE82 004551. Retrieved May 24, 2015.
  58. ↑ Segrè 1993, pp. 147-148.
  59. ↑ Heilbron & Seidel 1989, pp. 521–522.
  60. ↑ Herken 2002, pp. 38–41.
  61. ↑ Oliphant, M. L. E.; Shire, E. S.; Crowther, B. M. (15 October 1934). "Separation of the Isotopes of Lithium and Some Nuclear Transformations Observed with them". Proceedings of the Royal Society
  62. ↑ Hewlett & Anderson 1962, pp. 43–44.
  63. ↑ Childs 1968, pp. 337–339.
  64. ↑ Jones 1985, pp. 117–119.
  65. ↑ Childs 1968, p. 347.
  66. ↑ Jones 1985, p. 124.
  67. ↑ Childs 1968, p. 312.
  68. ↑ Fine & Remington 1972, p. 684.
  69. ↑ Jones 1985, pp. 126–132.
  70. ↑ Jones 1985, p. 140.
  71. ↑ Jones 1985, pp. 143–148.
  72. ↑ Childs 1968, pp. 358–359.
  73. ↑ Childs 1968, pp. 360–365
  74. ↑ Herken 2002, p. 128.
  75. ↑ Hewlett & Anderson 1962, p. 624.
  76. ↑ Hewlett & Anderson 1962, pp. 630, 646.
  77. ↑ Childs 1968, p. 370.
  78. ↑ Herken 2002, p. 168.
  79. ↑ Seidel 1983, p. 398.
  80. ↑ Alvarez 1970, стр. 253.
  81. ↑ Childs 1968, pp. 370–371.
  82. ↑ Childs 1968, p. 387.
  83. ↑ Alvarez 1970, pp. 277–279.
  84. ↑ Herken 2002, p. 170.
  85. ↑ Herken 2002, pp. 176, 182–183.
  86. ↑ Childs 1968, p. 186.
  87. ↑ Childs 1968, pp. 319–320.
  88. ↑ Herken 2002, pp. 190–192.
  89. ↑ Herken 2002, pp. 220–222.
  90. ↑ Herken 2002, pp. 200–202.
  91. ↑ Heilbron, J. L.; Seidel, Robert W.; Wheaton, Bruce R. (1981). "Chapter 5: Cold War in Science". Lawrence and His Laboratory – A historian's view of the Lawrence year . Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved October 5, 2013.
  92. ↑ Herken 2002, p. 220.
  93. ↑ Herken 2002, pp. 234–235.
  94. ↑ Heilbron, J. L.; Seidel, Robert W.; Wheaton, Bruce R. (1981). "Chapter 6: A Neutron Foundry". Lawrence and His Laboratory – A historian's view of the Lawrence year . Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved October 5, 2013.
  95. ↑ Herken 2002, pp. 244–247.
  96. ↑ Herken 2002, p. 256.
  97. ↑ Alvarez 1970, pp. 285–286.
  98. ↑ Childs 1968, pp. 508–510.
  99. ↑ Childs 1968, pp. 517–518.
  100. ↑ Greene 2007, pp. 156-158, 289.
  101. ↑ Herken 2002, pp. 325–325.
  102. ↑ Childs 1968, pp. 532–534.
  103. ↑ Alvarez 1970, p. 283.
  104. ↑ "Photo of the Week: Inside the 60-Inch Cyclotron" . United States Department of Energy. Retrieved August 24, 2013.
  105. ↑ "Ernest Orlando Lawrence Award" . United States Department of Energy. Retrieved August 24, 2013.
  106. ↑ "100 Years of Scholarship" Архивирано на 2 октомври 2013 г. . Cal Alumni. Retrieved August 24, 2013.
  107. ↑ Alvarez 1970, p. 284.
  108. ↑ "Guide to the Ernest O. Lawrence Papers" . Online Archive of California. Retrieved May 24, 2015.
  109. ↑ "University rejects widow's request" . Ocala Star-Banner (Ocala, FL). Associated Press. July 16, 1983. p. 15A. Retrieved May 24, 2015.
  110. ↑ Savage, David G. (September 7, 1985). "Physicist's widow asks that husband's name be removed from weapons lab" . Los Angeles Times. Archived from the original on January 18, 2015. Retrieved May 9, 2014.
  111. ↑ Lawrence, Mary B. (October 1986). "So they say:" . The Scientist. excerpts. Retrieved May 9, 2014.
  112. ↑ "Name change" Архивирано на 15 септември 2015 г. . Milwaukee Journal. Associated Press. June 8, 1987. p. 2A. Retrieved May 24, 2015.
  113. ↑ Kauffman, George B. (February 2000). „Lawrence, Ernest Orlando“. American National Biography Online. Посетено на June 22, 2015.

Извори

уреди

Надворешни врски

уреди

Предлошка:Проект Менхетн

Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Ернест_Лоренс&oldid=5291610“