Едвин Матисон Макмилан
Едвин Матисон Макмилан
Лични подаци
Датум ро?е?а	( 1907-09-18 ) 18. септембар 1907.
Место ро?е?а	Редондо Бич , Калифорни?а , САД
Датум смрти	7. септембар 1991. ( 1991-09-07 )  ( 83 год. )
Место смрти	Ел Серито , Калифорни?а , САД
Образова?е	Калифорни?ски технолошки институт , Универзитет Принстон
Научни рад
По?е	хеми?а
Институци?а	Универзитет у Калифорни?и , Беркли лаборатори?а за ради?аци?у
Познат по	откри?е нептуни?ума
Награде	Нобелова награда за хеми?у (1951), Награда Атоми за мир (1963), Национална меда?а за науку (1990)

Едвин Матисон Макмилан (18. септембар 1907 ? 7. септембар 1991) био ?е амерички физичар и нобеловац, заслужан за то што ?е први у свету произвео трансурани?умски елемент, нептуни?ум . За ово ?е поделио Нобелову награду за хеми?у са Гленом Сиборгом 1951. године.

Дипломирао ?е на Калифорни?ском технолошком институту , докторирао ?е на Универзитету Принстон 1933. године и придружио се Лаборатори?и Лоренс у Беркли?у, где ?е открио кисеоник-15 и берили?ум-10. Током Другог светског рата радио ?е на микроталасним радарима у лаборатори?и за ради?аци?у Масачусетског технолошког института и на сонарима у Морнаричко? лаборатори?и за радио и звук. 1942. године придружио се про?екту Менхетн , ратном напору за ствара?е атомских бомби , и помогао ?е у успостав?а?у про?екта Лаборатори?а Лос Аламос, где су бомбе про?ектоване. Водио ?е тимове ко?и су радили на диза?ну нуклеарног оруж?а типа пишто?, а тако?е ?е учествовао у разво?у нуклеарног оруж?а типа имплози?а.

Макмилан ?е за?едно са Владимиром Векслером изумео синхротрон . После рата вратио се у Лаборатори?у за ради?аци?у у Беркли?у. 1954. године именован ?е за помо?ника директора Лаборатори?е за ради?аци?у , а унапре?ен у заменика директора 1958. године. Смр?у оснивача лаборатори?е Ернеста Лоренса те године, постао ?е директор и на то? функци?и остао ?е до пензиониса?а 1973. године.

Младост [ уреди | уреди извор ]

Макмилан ?е ро?ен у Редондо Бичу, Калифорни?а , 18. септембра 1907, као син Едвина Харбо Макмилана и ?егове супруге Ана Мари?е Макмилан ро?ене Матисон. ^[1] Имао ?е мла?у сестру Кетрин Хелен. Отац му ?е био лекар , као и очев брат близанац и тро?ица бра?е ?егове ма?ке. 18. октобра 1908. породица се преселила у Пасадену у Калифорни?и , где ?е од 1913. до 1918. поха?ао основну школу Макинли, од 1918. до 1920. Грант школу, а затим сред?у школу Пасадена, где ?е дипломирао 1924. ^[2]

Калифорни?ски технолошки институт налазио се на само километар од ?егове ку?е и тамо ?е присуствовао неким ?авним предава?има. ^[3] Ушао ?е на институт 1924. Урадио ?е истраживачки про?екат са Ла?нусом Полингом као студент и добио диплому 1928. и мастерско зва?е 1929. године, ^[1] за необ?ав?ену тезу о "побо?шаном поступку за одре?ива?е садржа?а ради?ума у стенама“. ^[4] Потом ?е добио зва?е доктора филозофи?е на Универзитету Принстон 1933. године, написавши тезу о ?Скрета?у снопа молекула HCI у нехомогеном електричном по?у“ под надзором Едварда Кондона. ^{[5] [6]}

Лаборатори?а Лоренса Беркли?а [ уреди | уреди извор ]

1932. године Макмилан ?е добио стипенди?у Националног истраживачког савета, што му ?е омогу?ило да поха?а универзитет по свом избору за докторске студи?е. Када ?е докторирао, иако ?е формално прихва?ен тек 12. ?ануара 1933, ^[2] прихватио ?е понуду Ернеста Лоренса са Калифорни?ског универзитета у Беркли?у да се придружи Беркли лаборатори?и за ради?аци?у, ко?у ?е Лоренс основао годину рани?е. ^[7] Макмиланов почетни рад тамо ук?учивао ?е покуша? мере?а магнетног момента протона , али Ото Штерн и Имануел Естерман су први били у могу?ности да изврше ова мере?а. ^[8]

У том тренутку главни фокус Лаборатори?е за ради?аци?у био ?е разво? циклотрона , а Макмилан, ко?и ?е 1935. године постав?ен на факултет у Беркли?у за инструктора, убрзо се ук?учио у та? рад. ?егова вештина у инструментаци?и ?е дошла до изража?а и допринео ?е побо?ша?у циклотрона. Конкретно, помогао ?е у разво?у процеса ?хомогенизаци?е“, прилаго?ава?у?и циклотрон тако да производи хомогено магнетно по?е . ^[6] Раде?и са М. Стенли Ливингстоном, открио ?е кисеоник -15, изотоп кисеоника ко?и емиту?е позитроне . Да би га произвели, бомбардовали су гас азота деутеронима . Ово ?е било помешано са водоником и кисеоником да би се добила вода, ко?а се затим сакуп?ала хигроскопним калци?ум хлоридом . У ?ему ?е прона?ена концентрована радиоактивност доказу?у?и тако да ?е била у кисеонику. Уследило ?е истражива?е апсорпци?е гама зрака произведених бомбардова?ем флуора протонима. ^[8]

1935. године Макмилан, Лоренс и Роберт Торнтон извели су циклотронске експерименте са сноповима деутерона ко?и су дали низ неочекиваних резултата. ?ихови експерименти указали су на нуклеарну интеракци?у при нижим енерги?ама него што би се очекивало из ?едноставног прорачуна Кулонове бари?ере изме?у деутерона и ци?ног ?езгра. Беркли?ев теори?ски физичар Роберт Опенха?мер и ?егов постдипломац Мелба Филипс развили су Опенха?мер-Филипс процес да би об?аснили та? феномен. Макмилан ?е постао доцент 1936, а ванредни професор 1941. ^[1] Са Сем?уелом Рубеном ?е тако?е открио изотоп берили?ум-10 1940. године. ^[6] Ово ?е било и заним?иво и тешко изоловати због ?еговог изузетно дугог времена полураспада , око 1,39 милиона година. ^[9]

Откри?е нептуни?ума [ уреди | уреди извор ]

Након откри?а нуклеарне фиси?е у урани?уму од стране Ота Хана и Фрица Штрасмана 1939. године, Макмилан ?е почео да експериментише са урани?умом. Бомбардовао га ?е неутронима произведеним у циклотрону од 94 цм у Лаборатори?и за ради?аци?у бомбардова?ем берили?ума са деутеронима. Поред производа нуклеарне фиси?е о ко?има су извештавали Хан и Штрасман, открили су и два необична радиоактивна изотопа , ?едан са полуживотом око 2,3 дана, а други са око 23 минута. Макмилан ?е идентификовао краткотра?ни изотоп као урани?ум-239, о чему су известили Хан и Штрасман. Макмилан ?е сум?ао да ?е други изотоп нови, неоткривени елемент, са атомским бро?ем 93. ^[10]

У то време се веровало да ?е елемент 93 имати сличне хеми?ске особине као рени?ум , па ?е он почео да ради са Емилиом Сегреом , струч?аком за та? елемент из ?еговог претходног откри?а ?еговог хомолога технеци?ума . Оба научника започели су сво? рад користе?и преовла?у?у?у теори?у, али Сегре ?е брзо утврдио да Макмиланов узорак уопште ни?е сличан рени?уму. Уместо тога, када га ?е увео у реакци?у са водоник-флуоридом (HF) са присутним ?аким оксидационим средством, понашао се попут чланова ретких земних елемената. ^[11] Буду?и да ови садрже велики проценат фисионих производа, Сегре и Макмилан зак?учили су да ?е време полураспада морало бити од другог фисионог производа, наслов?у?у?и чланак "Неуспешна потрага за трансурани?ским елементима". ^[12]

У новом експерименту, Макмилан ?е покушао да непознату супстанцу подвргне де?ству HF у присуству редукционог агенса, што рани?е ни?е радио. Ова реакци?а ?е резултирала таложе?ем узорка са HF, што ?е дефинитивно одбацило могу?ност да ?е непозната супстанца редак земни метал. У ма?у 1940. Филип Абелсон са Института Карнеги из Вашингтона, ДК, ко?и ?е независно тако?е покушао да издво?и изотоп са полувременом распада од 2,3 дана, посетио ?е Беркли током кра?ег одмора и почели су да сара?у?у. Абелсон ?е приметио да изотоп са полувременом распада од 2,3 дана ни?е имао хеми?ске особине као било ко?и познати елемент, ве? ?е слични?и урани?уму него ретко? зем?и. То ?е омогу?ило изолова?е извора и касни?е, 1945. године, довело ?е до класификаци?е актиноидних низова . Као послед?и корак, Макмилан и Абелсон припремили су много ве?и узорак бомбардованог урани?ума ко?и ?е имао познато 23 минутно време полураспада од ²³⁹ U и недвосмислено показали да се непознати период полураспада од 2,3 дана пове?ао у ?ачини за?едно са сма?е?ем у 23-минутно? активности кроз следе?у реакци?у:

${\displaystyle {\ce {{}^{238}_{92}U + {}^{1}_{0}n -> {}^{239}_{92}U ->[\beta^-][23\ {\ce {min}}] {\overset {neptunium}{^{239}_{93}Np}}->[\beta^-][2.355\ {\ce {days}}] {}^{239}_{94}Pu}}}$

Ово ?е доказало да непознати радиоактивни извор потиче од распада урани?ума и, за?едно са претходним запажа?има да се извор хеми?ски разлику?е од свих познатих елемената, ван сваке сум?е ?е доказало да ?е откривен нови елемент. Макмилан и Абелсон об?авили су сво?е резултате у чланку под насловом Радиоактивни елемент 93 у часопису Physical Review 27. ма?а 1940. ^{[11] [13]} Нису предложили назив елемента у чланку, али су се убрзо одлучили за ? нептуни?ум “, пошто ?е урани?ум добио име по планети Уран , а Нептун ?е следе?а планета у нашем Сунчевом систему . ^[14] Макмилан ?е изненада отишао у овом тренутку, оставивши Глена Сиборга да се бави овом лини?ом истражива?а, ко?а ?е довела до другог трансурани?умског елемента, плутони?ума . Макмилан ?е 1951. године поделио Нобелову награду за хеми?у са Сиборгом ?за ?ихова откри?а у хеми?и трансурани?умских елемената“. ^[15]

Други светски рат [ уреди | уреди извор ]

Нагли одлазак Макмилана изазван ?е изби?а?ем Другог светског рата у Европи . У новембру 1940. године почео ?е да ради у МИТ лаборатори?и за ради?аци?у у Кембри?у, Масачусетс , где ?е током Другог светског рата учествовао у разво?у и испитива?у микроталасних радара . ^[7] Извршио ?е испитива?а у априлу 1941. године са радаром са старог бомбардера Даглас Б-18 Боло . Преле?у?и морнаричку подморничку базу ?у Лондон, за?едно са Луисом Волтером Алварезом и шефом ваздухопловног маршала Х?угом Даудингом, показали су да ?е радар у ста?у да детекту?е тора? делимично потоп?ене подморнице . Макмилан се оженио са Елси Валфорд Блумер у ?у Хе?вену, Конектикат , 7. ?уна 1941. ^{[16] [17]} ?ен отац ?е био ?ор? Блумер, пензионисани декан са ?е?л Медицинске школе. ^[1] ?ена сестра Мери била ?е Лоренсова супруга. ^[18] Макмиланови су имали тро?е деце: Ан Брадфорд, Де?вид Матисон и Стивен Волкер. ^[19]

Макмилан се придружио Морнаричко? лаборатори?и за радио и звук у близини Сан Ди?ега августа 1941. Тамо ?е радио на уре?а?у названом полископ. Иде?а, ко?а ?е потекла од Лоренса, била ?е да се помо?у сонара изгради визуелна слика околне воде. Ово се показало много тежим од радара, због предмета у води и промена температуре воде ко?е су проузроковале разлике у брзини звука. Полископ се показао непрактичним и напуштен ?е. Тако?е ?е развио сонарни уре?а? за обуку подморница, за ко?и ?е добио патент. ^{[17] [20] [14]}

Опенха?мер ?е регрутовао Макмилана да се придружи про?екту Менхетн , ратном напору за ствара?е атомских бомби , септембра 1942. У почетку ?е путовао тамо-амо изме?у Сан Ди?ега, где му ?е била породица, и Беркли?а. ^[17] У новембру ?е пратио Опенха?мера на путова?у у Нови Мексико на ко?ем ?е школа ранча Лос Аламос изабрана за место лаборатори?е за истражива?е оруж?а про?екта, ко?а ?е постала лаборатори?а Лос Аламос. ^[21] Са Опенха?мером и ?оном Х. Менли?ем саставио ?е спецификаци?е за техничке зграде нове лаборатори?е. ^[22] Регрутовао ?е особ?е за лаборатори?у, ук?учу?у?и Ричарда Фа?нмана и Роберта Р. Вилсона, успоставио ?е полигон за испитива?е познат као Anchor Ranch , и претраживао зем?у за техничку опрему од алатних машина до циклотрона. ^[23]

Како ?е лаборатори?а попримала сво? облик, Макмилан ?е постао заменик шефа про?екта нуклеарног оруж?а типа пишто?а под морнаричким капетаном Вили?амом С. Парсонсом, експертом за оруж?а. ^[23] Плутони?умском пишто?у, кодног имена "Танки човек" ( Thin Man ), ^[24] била ?е потребна брзина про?ектила од на?ма?е 3.000 ft (910 m) у секунди, што су се надали да ?е пости?и модификованом морнаричком 3-инчном противавионском пушком. Алтернатива ?е била изград?а нуклеарног оруж?а типа имплози?а . Макмилан се рано заинтересовао за ово, гледа?у?и тестове овог концепта ко?е ?е спроводио Сет Недерме?ер. Резултати нису били охрабру?у?и. Експлози?е су резултирале искрив?еним облицима. ^[25] ?он фон Но?ман ?е проучио програм имплози?е у септембру 1943. године и предложио радикално реше?е ко?е ук?учу?е експлозивна сочива. То ?е захтевало стручност у експлозивима, а Макмилан ?е позвао Опенха?мера да доведе ?ор?а Кистиаковског. ^[26] Кистиаковски се придружио лаборатори?и 16. фебруара 1944, а Парсонсова Е (експлозив) дивизи?а била ?е поде?ена на два дела, са Макмиланом као замеником за пишто? и Кистиаковским као замеником за имплози?у. ^[27]

Макмилан ?е чуо узнемиру?у?е вести у априлу 1944. године и одвезао се у ка?он Пахарито да се састане са Сегреом. Сегреова група тестирала ?е узорке плутони?ума створеним у нуклеарним реакторима про?екта Менхетн и открила да садржи извесне количине плутони?ума-240, изотопа ко?и ?е изазвао спонтану фиси?у , што ?е учинило "Танког човека" непрактичним. ^[28] У ?улу 1944. године Опенха?мер ?е реорганизовао лаборатори?у како би уложио свеобухватне напоре на имплози?и. Макмилан ?е и да?е био на челу тима за оруж?а типа пишто?, ^[29] ко?е ?е се сада користити само са урани?умом-235 . У том случа?у, "Танког човека" ?е заменио нови, сма?ени диза?н назван "Малиша ". ^[30] Макмилан ?е тако?е био умешан у имплози?у као шеф групе Г-3 у оквиру оде?е?а Г (уре?а?), ко?а ?е била одговорна за доби?а?е мере?а и времена имплози?е, ^[31] и служила ?е као веза лаборатори?е са про?ектом Камел, програмом испитива?а из ваздуха ко?и спроводи Калтех. 16. ?ула 1945. био ?е присутан на нуклеарном тесту Тринити , када ?е успешно експлодирала прва имплози?ска бомба. ^[32]

Касни?и живот [ уреди | уреди извор ]

У ?уну 1945. Макмиланове мисли почеле су да се вра?а?у ка циклотронима. Временом су поста?али све ве?и и ве?и. Циклотрон од 184 инча био ?е у фази израде у Лаборатори?и за ради?аци?у, али он ?е схватио да се енерги?а ко?а се користи за убрзава?е честица може ефикасни?е искористити. Варира?у?и кориш?ено магнетно по?е, честице би могле да се кре?у у стабилним орбитама, а ве?е енерги?е постижу истим улазним уносом енерги?е. Ово ?е назвао ?принципом фазне стабилности“, а нови диза?н ? синхротроном “. ^{[33] [34]} Макмилану непознат, синхротронски принцип ?е ве? изумео Владимир Векслер, ко?и ?е сво? предлог об?авио 1944. ^[35] Макмилан ?е сазнао за Векслеров рад у октобру 1945. ^[17] ?их дво?ица су се почели дописивати, а на кра?у су постали и при?ате?и. 1963. године поделили су награду Атоми за мир, за проналазак синхротрона. ^[36] 1964. године Макмилан ?е добио награду Златна плоча Америчке академи?е достигну?а. ^[37]

Принцип фазне стабилности тестиран ?е на старом 37-инчном циклотрону у Беркли?у након што се Макмилан вратио у Лаборатори?у за ради?аци?у септембра 1945. Када ?е установ?ено да ради, 184-инчни циклотрон ?е слично модификован. ^{[33] [17]} Редовни професор постао ?е 1946. Године 1954. именован ?е за сарадника директора Лаборатори?е за ради?аци?у. Унапре?ен ?е у заменика директора 1958. године. Смр?у Лоренса те године поста?е директор, а на том положа?у оста?е до пензиониса?а 1973. Лаборатори?а ?е 1958. преименована у Лоренс Лаборатори?у за ради?аци?у. 1970. године поде?ена ?е у лаборатори?у Лоренс Беркли и Лаборатори?у Лоренс Ливермор, а Макмилан ?е постао директор прве. ^{[1] [36] [38]}

Макмилан ?е изабран у Националну академи?у наука 1947. године, обав?а?у?и функци?у ?еног председава?у?ег од 1968. до 1971. године. Био ?е члан утица?ног Општег саветодавног комитета Комиси?е за атомску енерги?у од 1954. до 1958. и Комиси?е за физику високих енерги?а Ме?ународне уни?е чисте и приме?ене физике од 1960. до 1967. ^[39] Након одласка у пензи?у из факултету у Беркли?у 1974, провео ?е 1974?75 у ЦЕРН-у , где ?е радио на експерименту за мере?е магнетног момента миона . Одликован ?е Националном меда?ом за науку 1990. ^[36]

Макмилан ?е претрпео први из низа можданих удара 1984. ^[36] Преминуо ?е у сво?о? ку?и у Ел Сериту, у Калифорни?и , због компликаци?а од ди?абетеса 7. септембра 1991. Иза ?ега су остали супруга и тро?е деце. ^[19] ?егова златна меда?а за Нобелову награду налази се у Националном музе?у америчке истори?е, на оде?е?у Смитсони?ан , у Вашингтону . ^[40]

Публикаци?е [ уреди | уреди извор ]

• McMillan, E. M. "Focusing in Linear Accelerators" , University of California Radiation Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory , United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission ), (August 24, 1950).
• McMillan, E. M. "A Thick Target for Synchrotrons and Betatrons" , University of California Radiation Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory , United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission ), (September 19, 1950).
• McMillan, E. M. "The Transuranium Elements: Early History (Nobel Lecture)" , University of California Radiation Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory , United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission ), (December 12, 1951).
• McMillan, E. M. "Notes on Quadrupole Focusing" , University of California Radiation Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory , United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission ), (February 9, 1956).
• McMillan, E. M. "Some Thoughts on Stability in Nonlinear Periodic Focusing Systems" , University of California Radiation Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory , United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission ), (September 5, 1967).

Напомене [ уреди | уреди извор ]

Референце [ уреди | уреди извор ]

• Hoddeson, Lillian ; Henriksen, Paul W.; Meade, Roger A.; Westfall, Catherine L. (1993). Critical Assembly: A Technical History of Los Alamos During the Oppenheimer Years, 1943?1945 . New York: Cambridge University Press. ISBN   0-521-44132-3 . OCLC   26764320 .  
• Jackson, David J. ; Panofsky, W.K.H. (1996). ?Biographical Memoirs: Edwin Mattison McMillan (18 September 1907 ? 7 September 1991)” (PDF) . Biographical Memoirs . National Academy Press. 69 : 215?241 . Приступ?ено 16. 7. 2015 .   CS1 одржава?е: Формат датума ( веза )
• Lofgren, Edward J. ; Abelson, Philip H. ; Helmolz, A. Carl (фебруар 1992). ?Obituary: Edwin M. McMillan”. Physics Today . 45 (2): 118?119. Bibcode : 1992PhT....45b.118L . doi : 10.1063/1.2809550   .   CS1 одржава?е: Формат датума ( веза )
• Rhodes, Richard (1986). The Making of the Atomic Bomb . London: Simon & Schuster. ISBN   0-671-44133-7 .  
• Seaborg, Glenn (1993). ?Biographical Memoirs: Edwin Mattison McMillan (18 September 1907 ? 7 September 1991)” . Proceedings of the American Philosophical Society . 137 (2): 286?291. JSTOR   986736 .  

Спо?аш?е везе [ уреди | уреди извор ]

• Аудио предава?е Едвина Макмилана у Национално? лаборатори?и Лос Аламос Гласови про?екта Менхетн
• Аудио предава?е Елси Макмилан у Национално? лаборатори?и Лос Аламос Гласови про?екта Менхетн
• Макмиланово Нобелово предава?е: Трансурани?умски елементи: рана истори?а