Bewegte Ladungen in Feldern

Ernest Orlando LAWRENCE, *8.8.1901 Canton (Süddakota), + 27.8.1958 Palo Alto (Calif.)

1928-58 Professor in Berkeley (Calif.), 1936-58 Direktor des dortigen Radiation Laboratory (heute Lawrence Berkeley Laboratory); konstruierte 1929-30 das erste Zyklotron, entdeckte mit diesem zahlreiche radioaktive Isotope (z. B. Kohlenstoff 14 und Uran 233) und stellte künstliche radioaktive Elemente (unter anderem radioaktives Natrium und Phosphor für den Einsatz in der Medizin und biologischen Forschung) her; ferner Arbeiten zur Plutoniumspaltung durch thermische Neutronen; mitbeteiligt an der Entdeckung der Antiteilchen; nahm die ersten Laboruntersuchungen an Mesonen vor; entwickelte 1941 unter Verwendung eines Zyklotrons die berühmte, nach dem Massenspektrometer-Prinzip arbeitende Isotopentrennanlage "Calutron" (Abkürzung für California University Cyclotron) zur Gewinnung des Uranisotops 235U (für Zwecke der Kernspaltung) aus natürlichem Uran und war führend am amerikanischen Atomenergieprojekt beteiligt. Nach ihm ist das Transuran mit der Ordnungszahl 103 benannt.

Quelle: Lexikon der Naturwissenschaftler, Spektrum-Verlag, Heidelberg, Berlin 2000

Gründe für die Erfindung des Zyklotrons

Anfang des 20. Jahrhunderts wurde der Atomkern sehr intensiv erforscht, indem man ihn mit Teilchen beschoss, und sich dabei die Entdeckung oder Enstehung neuer Teilchen erhoffte. Es standen aber nur Teilchen mit Energien zur Verfügung, deren Möglichkeiten ausgereizt waren und man suchte nach Möglichkeiten, Teilchen weiter zu beschleunigen. Lawrence begann mit seinen Arbeiten 1928 an der University of California (Berkely). Etwa zu dieser Zeit wurde der Linearbeschleuniger erfunden, der allerdings schon für geringe Energien eine unpraktische Länge erreichte. Lawrence versuchte die Eigenschaft der Beschleunigung im elektrischen Feld, wie sie im Linearbeschleuniger verwendet wird, mit der kreisförmigen Ablenkung durch ein Magnetfeld zu kombinieren. Dieses von ihm 1930 erfundene Gerät nannte er Zyklotron und verbesserte es mehrere Male, so dass er schließlich in der Lage war mit einem Zyklotron mit einem Radius von 25cm Teilchen auf eine Energie von 1MeV zu beschleunigen. 1939 erhielt Lawrence den Nobelpreis für Physik nachdem er ein Zyklotron mit einen Durchmesser von 1,52 m gebaut hatte, welches auch für medizinische Zwecke benutzt wurde. Mit dem Zyklotron legte Lawrence den Grundstein für die moderne Hochenergiephysik.