एडविन मैकमिलन: वह व्यक्ति जिसने ग्रह के नाम पर तत्व का नाम रखा

मई 1940 में, बर्कले साइक्लोट्रॉन पर काम करते हुए, जिसे मुख्य रूप से परमाणु बनाने के बजाय उन्हें तोड़ने के लिए बनाया गया था, एडविन मैकमिलन (Edwin McMillan) और रसायनज्ञ फिलिप एबेलसन (Philip Abelson) ने एक ऐसा पदार्थ अलग किया जिसे पहले किसी ने नहीं देखा था: आवर्त सारणी में यूरेनियम के बाद बनाया गया अब तक का पहला तत्व। उन्होंने इसका नाम नेप्चूनियम (neptunium) रखा, क्योंकि नेप्च्यून (Neptune) यूरेनस (Uranus) के बाद का ग्रह है — एक छोटा सा मजाक जिसके बहुत बड़े परिणाम निकले, क्योंकि इसने ट्रांसयूरेनियम युग की शुरुआत की, जिसने जल्द ही प्लूटोनियम (plutonium) को जन्म दिया, जो परमाणु बम के केंद्र में मौजूद सामग्री है।

एक कैलिफोर्निया भौतिक विज्ञानी की शिक्षा

मैकमिलन का जन्म 18 सितंबर 1907 को रेडोंडो बीच, कैलिफ़ोर्निया में एक चिकित्सक के घर हुआ था, और वे विज्ञान के वातावरण में पले-बढ़े। उन्होंने 1928 और 1929 में कैलटेक (Caltech) से स्नातक और मास्टर डिग्री हासिल की, फिर अपनी पीएचडी के लिए पूर्व की ओर प्रिंसटन गए, जिसे 1932 में एडवर्ड कोंडन (Edward Condon) के मार्गदर्शन में पूरा किया। उनकी थीसिस एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र में आणविक किरण के विक्षेपण पर थी — यह सटीक, उपकरण-भारी भौतिकी का एक ऐसा काम था जिसने उस प्रयोगात्मक स्वभाव की झलक दी जिसे वे बर्कले में लेकर आएंगे। वे 1932 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले की रेडिएशन लैब में शामिल हुए और अपने करियर के बाकी समय तक वहीं रहे, 1935 में प्रशिक्षक से लेकर 1946 में पूर्ण प्रोफेसर बने और अंततः 1958 से 1973 तक पूरी प्रयोगशाला के निदेशक बने।

नेप्चूनियम और ट्रांसयूरेनियम की सीमा

नेप्चूनियम की खोज ने एनरिको फर्मी (Enrico Fermi) के शुरुआती यूरेनियम-बमबारी प्रयोगों द्वारा छोड़ी गई पहेली का उत्तर दिया, जिसने रहस्यमय रेडियोधर्मी उपोत्पाद पैदा किए थे जिन्हें कोई पहचान नहीं सकता था। मैकमिलन और एबेलसन ने 27 मई 1940 को फिजिकल रिव्यू (Physical Review) में "रेडियोधर्मी तत्व 93" शीर्षक से अपना परिणाम प्रकाशित किया। यह कोई अलग जिज्ञासा नहीं थी: इस खोज ने उसी प्रयोगशाला में काम कर रहे ग्लेन सीबोर्ग (Glenn Seaborg) को सीधा सुराग दिया, जिसने उसी वर्ष के अंत में प्लूटोनियम का उत्पादन किया। ट्रांसयूरेनियम तत्वों की उस संयुक्त खोज के लिए, मैकमिलन और सीबोर्ग ने 1951 का रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार "ट्रांसयूरेनियम तत्वों के रसायन विज्ञान में उनकी खोजों के लिए" साझा किया। मैकमिलन के अन्य प्रयोगशाला कार्यों में ऑक्सीजन-15 और बेरिलियम-10 समस्थानिकों की पहचान करना शामिल था, जिनमें से बाद वाला लगभग 1.39 मिलियन वर्ष के आधे जीवन के लिए उल्लेखनीय है।

युद्ध के वर्ष और बम

मैकमिलन का करियर सीधे मैनहट्टन प्रोजेक्ट के साथ जुड़ा। उन्होंने लॉस एलामोस में नई प्रयोगशाला के लिए तकनीकी विनिर्देश स्थापित करने में मदद की, रिचर्ड फेनमैन (Richard Feynman) और रॉबर्ट विल्सन (Robert Wilson) सहित वैज्ञानिक कर्मियों की भर्ती की, और बंदूक-प्रकार के परमाणु हथियार विकसित करने के प्रयास के उप-प्रमुख के रूप में कार्य किया, इससे पहले कि वे इम्प्लोजन-डिज़ाइन कार्य में स्थानांतरित हो गए। वे 16 जुलाई 1945 को ट्रिनिटी परीक्षण में उपस्थित थे, और उन्होंने उस उपकरण का पहला विस्फोट देखा जिसे उन्होंने जिस भौतिकी को संभव बनाने में मदद की थी, उसी पर बनाया गया था। यह एक ऐसे व्यक्ति के लिए अजीब स्थिति थी जिसकी सिग्नेचर खोज, केवल पांच साल पहले, सार्वजनिक रूप से आवर्त सारणी के बारे में शुद्ध वैज्ञानिक जिज्ञासा के मामले के रूप में तैयार की गई थी।

सिंक्रोट्रॉन का आविष्कार

मैकमिलन का दूसरा बड़ा योगदान ट्रिनिटी के उसी वर्ष आया। 1945 में उन्होंने "चरण स्थिरता" सिद्धांत पर काम किया, जो कण त्वरक में त्वरण विद्युत क्षेत्रों को समयबद्ध करने की एक विधि है ताकि थोड़ा जल्दी या देरी से आने वाले कण स्वचालित रूप से सिंक्रोनस में वापस आ जाएं। इस अंतर्दृष्टि ने सिंक्रोट्रॉन और सिंक्रो-साइक्लोट्रॉन बनाना संभव बना दिया जो शुरुआती साइक्लोट्रॉन की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा तक पहुंचने में सक्षम थे, जिनके कण प्रकाश की गति के करीब आने पर त्वरण क्षेत्र के साथ कदम से बाहर हो गए थे। सोवियत भौतिक विज्ञानी व्लादिमीर वेक्सलर (Vladimir Veksler) ने 1944 में एक निकटता से संबंधित विचार प्रकाशित किया था, और दोनों पुरुषों ने — जिन्होंने युद्धकालीन सीमा के विपरीत पक्षों पर स्वतंत्र रूप से अवधारणा विकसित की थी — इसे मान्यता देने के लिए 1963 का एटम्स फॉर पीस अवार्ड साझा किया।

बाद का करियर और सम्मान

मैकमिलन ने पंद्रह वर्षों तक बर्कले रेडिएशन लैब (बाद में लॉरेंस बर्कले लैब) का नेतृत्व किया, 1968 से 1971 तक नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की अध्यक्षता की, और अपनी औपचारिक सेवानिवृत्ति के बाद भी सर्न (CERN) में काम किया, 1974 और 1975 में म्यूऑन चुंबकीय क्षण प्रयोगों में योगदान दिया। उनके पास नौ अमेरिकी पेटेंट थे, जिसमें सिंक्रो-साइक्लोट्रॉन का पेटेंट भी शामिल था, और उन्होंने अपनी मृत्यु से एक साल पहले 1990 में नेशनल मेडल ऑफ साइंस प्राप्त किया। उन्होंने 1941 में एल्सी वालफोर्ड ब्लूमर (Elsie Walford Blumer) से शादी की; उनके तीन बच्चे थे। उन्हें 1984 में स्ट्रोक आया और 7 सितंबर 1991 को एल सेरिटो, कैलिफोर्निया में मधुमेह की जटिलताओं से मृत्यु हो गई। उनका नोबेल पदक स्मिथसोनियन के नेशनल म्यूजियम ऑफ अमेरिकन हिस्ट्री में रखा गया है।

एडविन को जीनियस क्यों कहा जाता है

मैकमिलन का जीनियस होने का दावा एक दूरदर्शी की तुलना में एक कारीगर का दावा अधिक है: वे भव्य एकीकरण या पदार्थ के नए सिद्धांत का पीछा नहीं कर रहे थे, वे ठोस उपकरण समस्याओं को हल कर रहे थे — कणों को प्रकाश की गति के करीब सिंक में कैसे रखा जाए, साइक्लोट्रॉन मलबे में दबे बेहोश रेडियोधर्मी संकेत की पहचान कैसे की जाए — और प्रत्येक समाधान ने एक क्षेत्र को पुनर्गठित किया। नोबेल समिति का प्रशस्ति पत्र एक विशिष्ट खोज के लिए था, न कि सिद्धांत के किसी निकाय के लिए, और भौतिकी के इतिहासकारों ने आम तौर पर उन्हें व्यापक वैचारिक मौलिकता के बजाय सूक्ष्म, सटीक प्रयोगात्मक निर्णय के साथ श्रेय दिया है। किसी भी "जीनियस" लेबल का ईमानदार प्रतिवाद यह है कि उनकी दोनों सिग्नेचर उपलब्धियों के करीबी, समवर्ती प्रतिद्वंद्वी थे: एबेलसन ने नेप्चूनियम के लिए पूर्ण श्रेय साझा किया, और वेक्सलर लगभग एक ही समय में स्वतंत्र रूप से चरण स्थिरता पर पहुंचे, जो बताता है कि विचार, किसी अर्थ में, एक ही समस्या पर काम कर रहे किसी भी पर्याप्त सावधान प्रयोगकर्ता द्वारा खोजने के लिए तैयार थे। जो निर्विवाद है वह मैकमिलन द्वारा एक ही प्रयोगशाला बेंच पर चार दशकों में उत्पादित परिणाम की सघनता है, और दो पूरी तरह से अलग भौतिक पहेलियों — परमाणु रसायन विज्ञान और कण त्वरण — को उसी पांच साल के विस्तार के भीतर काम करने वाली मशीनों में बदलने के लिए आवश्यक अनुशासन है।

विरासत

हर आधुनिक सिंक्रोट्रॉन, अस्पताल के कैंसर-उपचार त्वरक से लेकर लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के बूस्टर रिंग तक, मैकमिलन की चरण-स्थिरता अंतर्दृष्टि से निकलता है, और नेप्चूनियम की खोज ट्रांसयूरेनियम रसायन विज्ञान का शुरुआती अध्याय बनी हुई है जो आज परमाणु विज्ञान को परिभाषित करता है। उनके भतीजे, भौतिक विज्ञानी जॉन क्लॉज़र (John Clauser), बाद में 2022 में भौतिकी में अपना स्वयं का नोबेल पुरस्कार जीतेंगे, जो पीढ़ियों तक प्रयोगात्मक कठोरता के एक पारिवारिक धागे का विस्तार करेंगे।