Edwin McMillan: Gezegene Elementin Adını Veren Adam

Mayıs 1940'ta, atom inşa etmekten ziyade parçalamak için inşa edilmiş bir Berkeley siklotronunda çalışan Edwin McMillan (Edwin McMillan) ve kimyager Philip Abelson (Philip Abelson), daha önce kimsenin görmediği bir maddeyi izole ettiler: periyodik tabloda uranyumun ötesinde yaratılan ilk element. Buna neptünyum (neptunium) adını verdiler, çünkü Neptün (Neptune), Uranüs'ün (Uranus) ötesindeki gezegendir — atom bombasının kalbindeki malzeme olan plütonyumu (plutonium) kısa sürede ortaya çıkaracak olan transüreanyum çağını başlattığı için, büyük sonuçları olan küçük bir şaka.

Bir Kaliforniyalı Fizikçinin Eğitimi

McMillan, 18 Eylül 1907'de Redondo Beach, Kaliforniya'da bir doktorun oğlu olarak doğdu ve bilimi neredeyse içselleştirerek büyüdü. 1928 ve 1929'da Caltech'te (Caltech) lisans ve yüksek lisans derecelerini aldı, ardından doktora için doğuya, Princeton'a gitti ve 1932'de Edward Condon (Edward Condon) rehberliğinde, düzgün olmayan bir elektrik alanındaki moleküler demetin sapması üzerine bir tezle tamamladı — bu, Berkeley'e getireceği deneysel mizacı öngören hassas, cihaz ağırlıklı bir fizik çalışmasıydı. 1932'de Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'in Radyasyon Laboratuvarı'na katıldı ve kariyerinin geri kalanında bir şekilde orada kaldı; 1935'te eğitmenlikten 1946'da tam profesörlüğe ve nihayetinde 1958'den 1973'e kadar laboratuvarın tamamının direktörlüğüne yükseldi.

Neptünyum ve Transüreanyum Sınırı

Neptünyumun keşfi, Enrico Fermi'nin (Enrico Fermi) kimsenin tanımlayamadığı gizemli radyoaktif yan ürünler üreten daha önceki uranyum bombardımanı deneylerinin bıraktığı bir bilmeceyi yanıtladı. McMillan ve Abelson, sonuçlarını 27 Mayıs 1940'ta Physical Review dergisinde "Radyoaktif Element 93" başlığıyla yayınladılar. Bu izole bir merak konusu değildi: keşif, aynı laboratuvarda çalışan Glenn Seaborg'a (Glenn Seaborg), aynı yılın ilerleyen dönemlerinde plütonyumu üreten doğrudan ipucunu verdi. Transüreanyum elementlerinin bu ortak keşfi için McMillan ve Seaborg, 1951 Nobel Kimya Ödülü'nü "transüreanyum elementlerinin kimyasındaki keşifleri için" paylaştılar. McMillan'ın diğer laboratuvar çalışmaları arasında, yaklaşık 1.39 milyon yıllık yarı ömrüyle dikkat çeken berilyum-10 ve oksijen-15 izotoplarının tanımlanması yer alıyordu.

Savaş Yılları ve Bomba

McMillan'ın kariyeri doğrudan Manhattan Projesi ile kesişti. Los Alamos'taki yeni laboratuvarın teknik özelliklerini belirlemeye yardımcı oldu, Richard Feynman (Richard Feynman) ve Robert Wilson (Robert Wilson) gibi bilimsel personelleri işe aldı ve patlama tasarımı çalışmalarına geçmeden önce silah tipi nükleer silah geliştirme çabasının başkan yardımcısı olarak görev yaptı. 16 Temmuz 1945'teki Trinity testinde hazır bulundu ve mümkün kılınmasına yardım ettiği fizik üzerine inşa edilmiş bir cihazın ilk patlayışını izledi. Sadece beş yıl önce, imza niteliğindeki keşfi periyodik tablo hakkında saf bilimsel merak meselesi olarak halka sunulan bir adam için garip bir konumdu.

Senkrotronun İcadı

McMillan'ın ikinci büyük katkısı Trinity ile aynı yıl geldi. 1945'te, bir parçacık hızlandırıcısındaki hızlandırıcı elektrik alanlarını zamanlama yöntemi olan "faz kararlılığı" ilkesini geliştirdi, böylece hafifçe erken veya geç gelen parçacıklar otomatik olarak eşzamanlılığa geri dönerlerdi. Bu içgörü, parçacıkları ışık hızına yaklaştıklarında hızlandırma alanı ile uyumu bozulan önceki siklotronlardan çok daha yüksek enerjilere ulaşabilen senkrotronlar ve senkro-siklotronlar inşa etmeyi mümkün kıldı. Sovyet fizikçi Vladimir Veksler (Vladimir Veksler) 1944'te yakından ilişkili bir fikir yayınlamıştı ve savaş zamanı kapalı bir sınırın zıt taraflarında kavramı bağımsız olarak geliştiren iki adam, bunu takdir etmek için 1963 Atoms for Peace (Barış İçin Atom) Ödülü'nü paylaştılar.

Kariyerinin Son Dönemi ve Onurlar

McMillan, on beş yıl boyunca Berkeley Radyasyon Laboratuvarı'nı (daha sonra Lawrence Berkeley Laboratuvarı) yönetti, 1968'den 1971'e kadar Ulusal Bilimler Akademisi'ne başkanlık etti ve resmi emekliliğinden sonra bile CERN'de çalışarak 1974 ve 1975'te müon manyetik moment deneylerine katkıda bulundu. Senkro-siklotronun kendisi de dahil olmak üzere dokuz ABD patentine sahipti ve ölümünden bir yıl önce 1990'da Ulusal Bilim Madalyası'nı aldı. 1941'de Elsie Walford Blumer (Elsie Walford Blumer) ile evlendi; üç çocuğu vardı. 1984'te felç geçirdi ve 7 Eylül 1991'de El Cerrito, Kaliforniya'da diyabet komplikasyonlarından öldü. Nobel madalyası, Smithsonian'ın Ulusal Amerikan Tarihi Müzesi'nde tutulmaktadır.

Edwin Neden Dahi Olarak Adlandırılır

McMillan'ın deha iddiası bir vizyonerden çok bir zanaatkarın iddiasıdır: büyük bir birleşme veya yeni bir madde teorisinin peşinde değildi, somut enstrümantal problemleri çözüyordu — parçacıkları ışık hızına yaklaştıklarında nasıl senkronize tutacağı, siklotron kalıntılarına gömülü soluk bir radyoaktif sinyalin nasıl tanımlanacağı — ve her çözüm tesadüfen bir alanı yeniden düzenledi. Nobel komitesinin atıfı bir teori bütünü için değil, belirli bir keşif içindi ve fizik tarihçileri genellikle ona kapsamlı kavramsal özgünlükten ziyade titiz, kesin deneysel yargı atfettiler. Herhangi bir "dahi" etiketine karşı dürüst karşı argüman, her iki imza başarısının da yakın, eşzamanlı rakipleri olmasıdır: Abelson neptünyum için tam krediyi paylaştı ve Veksler faz kararlılığına neredeyse aynı anda bağımsız olarak ulaştı, bu da fikirlerin bir anlamda aynı problem üzerinde çalışan yeterince dikkatli herhangi bir deneyci tarafından bulunmaya hazır olduğunu düşündürüyor. İnkar edilemez olan, McMillan'ın aynı laboratuvar tezgahında kırk yıl boyunca ürettiği sonuçların yoğunluğu ve iki tamamen farklı fiziksel bilmeceyi — nükleer kimya ve parçacık hızlandırma — aynı beş yıllık süre içinde çalışan makinelere dönüştürmek için gereken disiplindir.

Miras

Hastane kanser tedavisi hızlandırıcılarından Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın güçlendirici halkalarına kadar her modern senkrotron, McMillan'ın faz kararlılığı içgörüsünden doğar ve neptünyumun keşfi, bugün nükleer bilimi tanımlayan transüreanyum kimyasının açılış bölümü olarak kalır. Yeğeni fizikçi John Clauser (John Clauser), daha sonra 2022'de fizikte kendi Nobel Ödülü'nü kazanarak, deneysel titizlikten oluşan bir aile bağını nesiller boyunca genişletecektir.