अर्नेस्ट लॉरेंस की जीवनी, साइक्लोट्रॉन के आविष्कारक

अर्नेस्ट लॉरेंस (8 अगस्त, 1901-अगस्त 27, 1958) एक अमेरिकी भौतिक विज्ञानी थे जिन्होंने आविष्कार किया था साइक्लोट्रॉन, एक उपकरण जो चुंबकीय क्षेत्र की सहायता से सर्पिल पैटर्न में आवेशित कणों को गति प्रदान करता है। साइक्लोट्रॉन और उसके उत्तराधिकारी उच्च ऊर्जा भौतिकी के क्षेत्र के अभिन्न अंग रहे हैं। लॉरेंस को इस आविष्कार के लिए भौतिकी में 1939 का नोबेल पुरस्कार मिला।

लॉरेंस ने भी इसमें एक आवश्यक भूमिका निभाई मैनहट्टन परियोजना, पर लॉन्च किए गए परमाणु बम में इस्तेमाल किए गए यूरेनियम समस्थानिक का अधिकांश भाग खरीदता है हिरोशिमा, जापान। इसके अलावा, वह बड़े शोध कार्यक्रमों, या "बिग साइंस" के सरकारी प्रायोजन की वकालत करने के लिए उल्लेखनीय थे।

फास्ट तथ्य: अर्नेस्ट लॉरेंस

अर्नेस्ट लॉरेंस कार्ल और गुंडा लॉरेंस के सबसे बड़े बेटे थे, जो दोनों नार्वेजियन वंश के शिक्षक थे। वह उन लोगों के आसपास बड़ा हुआ जो सफल वैज्ञानिक बन गए: उनके छोटे भाई जॉन ने सहयोग किया साइक्लोट्रॉन के चिकित्सा अनुप्रयोगों पर, और उनके बचपन के सबसे अच्छे दोस्त मेरले तुवे अग्रणी थे भौतिक विज्ञानी।

लॉरेंस ने कैंटन हाई स्कूल में भाग लिया, फिर यूनिवर्सिटी ऑफ साउथ डकोटा में स्थानांतरित करने से पहले मिनेसोटा के सेंट ओलाफ कॉलेज में एक साल तक अध्ययन किया। वहाँ, उन्होंने रसायन विज्ञान में स्नातक की उपाधि प्राप्त की, 1922 में स्नातक की उपाधि प्राप्त की। प्रारंभ में, एक पूर्ववर्ती छात्र, लॉरेंस ने विश्वविद्यालय में लुईस एकली, एक डीन और भौतिकी और रसायन विज्ञान के प्रोफेसर के प्रोत्साहन के साथ भौतिकी में प्रवेश किया। लॉरेंस के जीवन में एक प्रभावशाली व्यक्ति के रूप में, डीन एकली की तस्वीर बाद की दीवार पर लटकी हुई थी लॉरेंस का कार्यालय, एक गैलरी जिसमें नील्स बोहर और अर्नेस्ट जैसे उल्लेखनीय वैज्ञानिक शामिल थे रदरफोर्ड।

लॉरेंस ने 1923 में मिनेसोटा विश्वविद्यालय से भौतिकी में मास्टर डिग्री हासिल की, फिर पीएचडी की। 1925 में येल से। वे तीन और वर्षों तक येल में बने रहे, पहले एक शोध साथी और बाद में सहायक प्रोफेसर, 1928 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में एक एसोसिएट प्रोफेसर बनने से पहले। 1930 में, 29 वर्ष की आयु में, लॉरेंस बर्कले में एक "पूर्ण प्रोफेसर" बन गए - जो कि सबसे कम उम्र के संकाय सदस्य थे।

लॉरेंस साइक्लोट्रॉन के विचार के साथ आया था, जो कि नार्वे के इंजीनियर रॉल्फ विडरो द्वारा लिखे गए एक पेपर में एक आरेख के ऊपर था। विडरो के पेपर ने एक ऐसे उपकरण का वर्णन किया जो दो रैखिक इलेक्ट्रोड के बीच आगे और पीछे उन्हें "धकेल" करके उच्च-ऊर्जा कणों का उत्पादन कर सकता है। हालांकि, अध्ययन के लिए उच्च पर्याप्त ऊर्जा के लिए कणों को तेज करने के लिए रैखिक इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है जो एक प्रयोगशाला में शामिल होने के लिए बहुत लंबे थे। लॉरेंस ने महसूस किया कि ए परिपत्ररैखिक के बजाय त्वरक एक सर्पिल पैटर्न में आवेशित कणों को तेज करने के लिए एक समान विधि को नियोजित कर सकते हैं।

लॉरेंस ने अपने पहले स्नातक छात्रों में से कुछ के साथ साइक्लोट्रॉन विकसित किया, जिसमें नील्स एलेफसेन और एम। स्टेनली लिविंगस्टन। एडेलफेंस ने साइक्लोट्रॉन की पहली प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट को विकसित करने में मदद की: एक 10-सेंटीमीटर, कांस्य, मोम और कांच से बना परिपत्र उपकरण।

इसके बाद के साइक्लोट्रॉन बड़े और उच्चतर ऊर्जा के कणों को गति देने में सक्षम थे। एक साइक्लोट्रॉन 1946 में पहले की तुलना में लगभग 50 गुना बड़ा था। इसके लिए एक चुंबक की आवश्यकता थी जिसका वजन 4,000 टन था और एक इमारत जो लगभग 160 फीट व्यास और 100 फीट लंबा था।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, लॉरेंस ने मैनहट्टन परियोजना पर काम किया, जिससे परमाणु बम विकसित करने में मदद मिली। परमाणु बम को यूरेनियम, यूरेनियम -235 के "विखंडनीय" आइसोटोप की आवश्यकता थी, और इसे बहुत अधिक प्रचुर आइसोटोप यूरेनियम -238 से अलग करने की आवश्यकता थी। लॉरेंस ने प्रस्तावित किया कि दोनों को उनके छोटे द्रव्यमान अंतर के कारण अलग किया जा सकता है, और "कैल्यूट्रॉन" नामक काम कर रहे उपकरणों को विकसित किया जा सकता है जो दो समस्थानिकों को विद्युत रूप से अलग कर सकते हैं।

लॉरेंस के कैलट्रॉन का उपयोग यूरेनियम -235 को अलग करने के लिए किया गया था, जिसे तब अन्य उपकरणों द्वारा शुद्ध किया गया था। परमाणु बम में अधिकांश यूरेनियम -235 जो हिरोशिमा को नष्ट कर दिया, जापान को लॉरेंस के उपकरणों का उपयोग करके प्राप्त किया गया था।

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, लॉरेंस ने बिग साइंस के लिए अभियान चलाया: बड़े वैज्ञानिक कार्यक्रमों पर बड़े पैमाने पर सरकारी खर्च। वह 1958 के जिनेवा सम्मेलन में अमेरिकी प्रतिनिधिमंडल का हिस्सा थे, जो परमाणु बमों के परीक्षण को निलंबित करने का एक प्रयास था। हालांकि, लॉरेंस जिनेवा में बीमार हो गया और बर्कले लौट आया, जहां एक महीने बाद 27 अगस्त, 1958 को उसकी मृत्यु हो गई।

लॉरेंस की मृत्यु के बाद, उनके सम्मान में लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी और लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी का नाम रखा गया।

लॉरेंस का सबसे बड़ा योगदान साइक्लोट्रॉन का विकास था। अपने साइक्लोट्रॉन के साथ, लॉरेंस ने एक तत्व का उत्पादन किया जो प्रकृति, टेक्नेटियम, साथ ही रेडियो आइसोटोप में नहीं होता था। लॉरेंस ने बायोमेडिकल रिसर्च में साइक्लोट्रॉन के अनुप्रयोगों का भी पता लगाया; उदाहरण के लिए, साइक्लोट्रॉन रेडियोधर्मी आइसोटोप का उत्पादन कर सकता है, जिसका उपयोग चयापचय में अध्ययन के लिए कैंसर के इलाज के लिए या ट्रेसर के रूप में किया जा सकता है।

साइक्लोट्रॉन डिजाइन ने बाद में कण त्वरक, जैसे कि सिंक्रोट्रॉन को प्रेरित किया, जिसका उपयोग कण भौतिकी में महत्वपूर्ण प्रगति करने के लिए किया गया है। लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर, जिसकी खोज की जाती थी हिग्स बॉसन, एक सिंक्रोट्रॉन है।

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