ERNEST O. LAWRENCE (1901 – 1958)
Norveç soyundan gelen Ernest O. Lawrence, Amerika’da, Kuzey Dakota’daki Conton’da doğmuştu. Babasının okullara karşı çok yakın bir ilgisi vardı. Bu sayede Lawrence kitaplara yakın büyüdü ve kısa sürede radyo vericisi ve benzeri aletlerden yapmaktan hoşlanır olmaya başladı.
Lawrence zeki ve başarılıydı, kamu okullarından sonra Yale Üniversitesinde öğrenimini tamamladı. Fizik için sezgisel duyuşlara sahipti, başarı için güçlü bir arzusu ve insanlarla iyi geçinebilme yeteneği vardı. Bilimciden çok mucit yanı ağır basıyordu. Birçok bilimci hatta kendi ışıma işliğindekiler bile, çekirdek fiziğini ve ivmelendiricileri Lawrence’den daha iyi bilirdi. Yinede buluşu dolayısıyla kendisinin kurup, büyük bir başarıyla yönettiği işliği eşsizdi. Yale Üniversitesinde parlak bir öğrenciydi. Genç yaşta profesör oldu. Yale’den Kaliforniya Üniversitesine geçti ve burada dergileri karıştırırken gördüğü bir şema ile altüst oldu, siklotron düşüncesini kavrayıvermişti.
e/m özgün yüküne sahip bir parçacık eşbiçimli manyetik alanda ilk hızı kuvvet çizgilerine dik olarak hareket ettiğinde, w = eB / mc açısal frekanslı, yarı çapı r = mcv/eB olan çemberler çizer. Bir iyon kaynağını B manyetik alanı içine koyup, B’ye dik bir elektrik alanı da ekleyecek olursak, izleklerin çapı boyunca ve V = W/2π frekansıyla artan katlı ivmeleme elde ederiz. Elektrik alanı her kestiğinde, iyonlar enerji kazanır ve bu enerji kesişme sayısıyla katlanarak artar. Gereken özelliklere sahip bir elektrik alanı dik kenarları birbirine dönük D harfi biçiminde kutularla sağlanır.”D” ler, V frekansıyla değişen gerilim altında tutulur. Düzeneğin tümü de bir boşluk odası içine kapanmıştır.
Bir iyon V gerilim farkına sahip D’ lerin arasından her geçişte eV’ lik enerji kazanır.İyonların yolu, başlangıç noktası iyon kaynağı olan bir sarmal biçimindedir. Yolun sonunda ise parçacıklar, havası boşaltılmış kutu içerisinden bir kanala doğru yönlendirilirler. Katlamalı ivmeleme nedeniyle, aygıt içindeki gerilim farkı aynı enerjiyi çizgisel ivmelendiriciler de kazanmak için gereken yanında çok küçük kalır. Böylece yüksek gerilimin getireceği güçlüklerden kaçınılmış, paha biçilmez bir yarar sağlanmış olur. Lawrence’in büyük paralara ve teknik yardıma gereksinimi vardı. Destek sağlamak amacıyla, en azından gençlik yıllarında zengin kişilere ve kuruluşlara yönelmişti. Amacı, siklotronun olası hekimlik uygulamalarını vurgulamaktı. Teknik yardımcılar toplarken, ulaşıcı heyecanı ve 1930’lardaki işsiz fizikçi sayısının çokluğu oldukça işine yaradı. Lawrence, yakındaki arkadaşlarına ya da uzak kurumlardaki tanımadığı bilimcilere makineyi kullanmaları konusunda ve siklotronla üretilmiş yapay ışıma etkin özdek sağlamakta oldukça cömert davranıyordu. Kendi siklotronunu yapmak isteyenlere makinenin ozalit kopyalarını vermeye her zaman hazırdı.
İlk siklotron beş – on cm. çapındaydı. İçinde iyonların sarmallar çizerek döndüğü varsayılan camdan yapılmış boşluk odası avuç içine sığabiliyordu. Bir sonraki biraz daha büyüktü ve 1930’da başarıyla çalışmaya başlamıştı. Siklotron kullanarak ilk yapay bozulmaların elde edildiği 1932’de duyuruldu. Bir buçuk metrelik siklotron 1939’da yapıldı. Bu makinelerin her biri, önemli fizik ya da kimya araştırmalarında kullanılmıştı. Lawrence, siklotron verimliliğiyle çok ilgileniyordu. Öyle ki Curie ile Joliot’un yapay ışıma etkinliği bulmasından iki yıl kadar önce onların gözlediğinden binlerce kat daha büyük miktarda ışıma etkin maddeyi siklotronun da üretebiliyordu. Ne var ki ışıma etkinlikle çevrelendiğinin farkında değildi! (Amerika’nın krizde olduğu bir dönemde topladığı destekle ışıma işliğini yönetmeye devam etti. Sonraları Avrupa’nın büyük bir hızla yıkıma sürüklendiği dönemlerde, Lawrence; Büyük Britanya’nın ayakta kalması gerekliliğine inanıyordu. Avrupa’dan gelen fizikçiler çekirdek fiziğinin sözcülüğünü üstlenmişti ve atom bombasından bahsediyordu. Lawrence bu bilimkurgu gibi geliyordu. Ancak Pearl Harbor saldırısından sonra tutumu kökten değişikliğe uğradı. İşliğini savaşın hizmetine soktu. Uranyum eşil araştırmasının büyük önemine sahip olduğunu öğrenince, yüzlerce, dev gibi kütle tayfölçeni yapacaktı. Bu özel yöntemle ilk yapılanlardan biri olup Hiroşima’ya atılan bomba, Lawrence’in kütle tayfölçenine verilen adla “Calutron” lar kullanılıp ayrıştırılmış U235 içeriyordu.
Lawrence savaştan sonra da çalışmalarına devam etti. Hidrojen bombası için çalıştı ancak başarılı olamadı, büyük miktarda paranın boşa harcanmasına sebep oldu. Ne var ki, daha sonra bu bomba başka bilim adamları tarafından yapılabildi ve Los Alamos işliğinde denendi.
Ömrünün sonlarına doğru Lawrence bir renkli televizyon sistemi bulup geliştirdiyse de, endüstrinin dikkatini pek çekemedi. Kuşkusuz barışı içtenlikle istiyordu. Ama ne yazık ki, görüşleri güvenliği sarsan silahlanma yarışının daha da tırmanmasına yol açtı. Bir uzman olarak Cenova silahsızlanma konferansına katıldığı zaman, rahatsızlandı ve evine geri döndü. İki hafta sonunda geçirdiği ameliyat sonucu 27 Ağustos 1958’de öldü.
Norveç soyundan gelen Ernest O. Lawrence, Amerika’da, Kuzey Dakota’daki Conton’da doğmuştu. Babasının okullara karşı çok yakın bir ilgisi vardı. Bu sayede Lawrence kitaplara yakın büyüdü ve kısa sürede radyo vericisi ve benzeri aletlerden yapmaktan hoşlanır olmaya başladı.
Lawrence zeki ve başarılıydı, kamu okullarından sonra Yale Üniversitesinde öğrenimini tamamladı. Fizik için sezgisel duyuşlara sahipti, başarı için güçlü bir arzusu ve insanlarla iyi geçinebilme yeteneği vardı. Bilimciden çok mucit yanı ağır basıyordu. Birçok bilimci hatta kendi ışıma işliğindekiler bile, çekirdek fiziğini ve ivmelendiricileri Lawrence’den daha iyi bilirdi. Yinede buluşu dolayısıyla kendisinin kurup, büyük bir başarıyla yönettiği işliği eşsizdi. Yale Üniversitesinde parlak bir öğrenciydi. Genç yaşta profesör oldu. Yale’den Kaliforniya Üniversitesine geçti ve burada dergileri karıştırırken gördüğü bir şema ile altüst oldu, siklotron düşüncesini kavrayıvermişti.
e/m özgün yüküne sahip bir parçacık eşbiçimli manyetik alanda ilk hızı kuvvet çizgilerine dik olarak hareket ettiğinde, w = eB / mc açısal frekanslı, yarı çapı r = mcv/eB olan çemberler çizer. Bir iyon kaynağını B manyetik alanı içine koyup, B’ye dik bir elektrik alanı da ekleyecek olursak, izleklerin çapı boyunca ve V = W/2π frekansıyla artan katlı ivmeleme elde ederiz. Elektrik alanı her kestiğinde, iyonlar enerji kazanır ve bu enerji kesişme sayısıyla katlanarak artar. Gereken özelliklere sahip bir elektrik alanı dik kenarları birbirine dönük D harfi biçiminde kutularla sağlanır.”D” ler, V frekansıyla değişen gerilim altında tutulur. Düzeneğin tümü de bir boşluk odası içine kapanmıştır.
Bir iyon V gerilim farkına sahip D’ lerin arasından her geçişte eV’ lik enerji kazanır.İyonların yolu, başlangıç noktası iyon kaynağı olan bir sarmal biçimindedir. Yolun sonunda ise parçacıklar, havası boşaltılmış kutu içerisinden bir kanala doğru yönlendirilirler. Katlamalı ivmeleme nedeniyle, aygıt içindeki gerilim farkı aynı enerjiyi çizgisel ivmelendiriciler de kazanmak için gereken yanında çok küçük kalır. Böylece yüksek gerilimin getireceği güçlüklerden kaçınılmış, paha biçilmez bir yarar sağlanmış olur. Lawrence’in büyük paralara ve teknik yardıma gereksinimi vardı. Destek sağlamak amacıyla, en azından gençlik yıllarında zengin kişilere ve kuruluşlara yönelmişti. Amacı, siklotronun olası hekimlik uygulamalarını vurgulamaktı. Teknik yardımcılar toplarken, ulaşıcı heyecanı ve 1930’lardaki işsiz fizikçi sayısının çokluğu oldukça işine yaradı. Lawrence, yakındaki arkadaşlarına ya da uzak kurumlardaki tanımadığı bilimcilere makineyi kullanmaları konusunda ve siklotronla üretilmiş yapay ışıma etkin özdek sağlamakta oldukça cömert davranıyordu. Kendi siklotronunu yapmak isteyenlere makinenin ozalit kopyalarını vermeye her zaman hazırdı.
İlk siklotron beş – on cm. çapındaydı. İçinde iyonların sarmallar çizerek döndüğü varsayılan camdan yapılmış boşluk odası avuç içine sığabiliyordu. Bir sonraki biraz daha büyüktü ve 1930’da başarıyla çalışmaya başlamıştı. Siklotron kullanarak ilk yapay bozulmaların elde edildiği 1932’de duyuruldu. Bir buçuk metrelik siklotron 1939’da yapıldı. Bu makinelerin her biri, önemli fizik ya da kimya araştırmalarında kullanılmıştı. Lawrence, siklotron verimliliğiyle çok ilgileniyordu. Öyle ki Curie ile Joliot’un yapay ışıma etkinliği bulmasından iki yıl kadar önce onların gözlediğinden binlerce kat daha büyük miktarda ışıma etkin maddeyi siklotronun da üretebiliyordu. Ne var ki ışıma etkinlikle çevrelendiğinin farkında değildi! (Amerika’nın krizde olduğu bir dönemde topladığı destekle ışıma işliğini yönetmeye devam etti. Sonraları Avrupa’nın büyük bir hızla yıkıma sürüklendiği dönemlerde, Lawrence; Büyük Britanya’nın ayakta kalması gerekliliğine inanıyordu. Avrupa’dan gelen fizikçiler çekirdek fiziğinin sözcülüğünü üstlenmişti ve atom bombasından bahsediyordu. Lawrence bu bilimkurgu gibi geliyordu. Ancak Pearl Harbor saldırısından sonra tutumu kökten değişikliğe uğradı. İşliğini savaşın hizmetine soktu. Uranyum eşil araştırmasının büyük önemine sahip olduğunu öğrenince, yüzlerce, dev gibi kütle tayfölçeni yapacaktı. Bu özel yöntemle ilk yapılanlardan biri olup Hiroşima’ya atılan bomba, Lawrence’in kütle tayfölçenine verilen adla “Calutron” lar kullanılıp ayrıştırılmış U235 içeriyordu.
Lawrence savaştan sonra da çalışmalarına devam etti. Hidrojen bombası için çalıştı ancak başarılı olamadı, büyük miktarda paranın boşa harcanmasına sebep oldu. Ne var ki, daha sonra bu bomba başka bilim adamları tarafından yapılabildi ve Los Alamos işliğinde denendi.
Ömrünün sonlarına doğru Lawrence bir renkli televizyon sistemi bulup geliştirdiyse de, endüstrinin dikkatini pek çekemedi. Kuşkusuz barışı içtenlikle istiyordu. Ama ne yazık ki, görüşleri güvenliği sarsan silahlanma yarışının daha da tırmanmasına yol açtı. Bir uzman olarak Cenova silahsızlanma konferansına katıldığı zaman, rahatsızlandı ve evine geri döndü. İki hafta sonunda geçirdiği ameliyat sonucu 27 Ağustos 1958’de öldü.
