Biografi Ernest Lawrence, Penemu Cyclotron

Ernest Lawrence (8 Agustus 1901 – 27 Agustus 1958) adalah seorang ahli fisika Amerika yang menemukan itu siklotron, alat yang digunakan untuk mempercepat partikel bermuatan dalam pola spiral dengan bantuan medan magnet. Siklotron dan penggantinya telah menjadi bagian integral dari bidang fisika energi tinggi. Lawrence menerima Hadiah Nobel Fisika tahun 1939 untuk penemuan ini.

Lawrence juga memainkan peran penting dalam Proyek Manhattan, mendapatkan banyak isotop uranium yang digunakan dalam bom atom yang diluncurkan Hiroshima, Jepang. Selain itu, ia terkenal karena menganjurkan sponsor pemerintah untuk program penelitian besar, atau "Ilmu Besar."

Fakta Menarik: Ernest Lawrence

Ernest Lawrence adalah putra tertua Carl dan Gunda Lawrence, yang keduanya adalah pendidik keturunan Norwegia. Dia tumbuh di sekitar orang-orang yang kemudian menjadi ilmuwan yang sukses: adiknya John bekerja sama dengan dia pada aplikasi medis cyclotron, dan sahabat masa kecilnya Merle Tuve adalah perintis fisikawan.

Lawrence bersekolah di SMA Canton, lalu belajar selama setahun di Saint Olaf College di Minnesota sebelum pindah ke University of South Dakota. Di sana, ia mendapatkan gelar sarjana kimia, lulus pada 1922. Awalnya seorang siswa premed, Lawrence beralih ke fisika dengan dorongan dari Lewis Akeley, seorang dekan dan seorang profesor fisika dan kimia di universitas. Sebagai tokoh berpengaruh dalam kehidupan Lawrence, foto Dean Akeley nantinya akan tergantung di dinding Kantor Lawrence, galeri yang memuat ilmuwan terkenal seperti Niels Bohr dan Ernest Rutherford.

Lawrence memperoleh gelar master dalam bidang fisika dari University of Minnesota pada tahun 1923, saat itu meraih gelar Ph. D. dari Yale pada tahun 1925. Dia tetap di Yale selama tiga tahun lagi, pertama sebagai peneliti dan kemudian asisten profesor, sebelum menjadi associate professor di University of California, Berkeley pada tahun 1928. Pada tahun 1930, pada usia 29, Lawrence menjadi "profesor penuh" di Berkeley — anggota fakultas termuda yang pernah memegang gelar itu.

Lawrence muncul dengan gagasan cyclotron setelah meneliti diagram dalam sebuah makalah yang ditulis oleh insinyur Norwegia Rolf Wideroe. Kertas Wideroe menggambarkan perangkat yang dapat menghasilkan partikel berenergi tinggi dengan "mendorong" mereka bolak-balik antara dua elektroda linier. Namun, mempercepat partikel ke energi yang cukup tinggi untuk dipelajari akan membutuhkan elektroda linier yang terlalu lama untuk dikandung dalam laboratorium. Lawrence menyadari bahwa a bundar, alih-alih linier, akselerator dapat menggunakan metode serupa untuk mempercepat partikel bermuatan dalam pola spiral.

Lawrence mengembangkan cyclotron dengan beberapa mahasiswa pascasarjana pertamanya, termasuk Niels Edlefsen dan M. Stanley Livingston. Edlefsen membantu mengembangkan konsep pembuktian pertama dari cyclotron: perangkat melingkar 10 sentimeter yang terbuat dari perunggu, lilin, dan kaca.

Siklotron berikutnya lebih besar dan mampu mempercepat partikel ke energi yang lebih tinggi dan lebih tinggi. Siklotron kira-kira 50 kali lebih besar dari yang pertama selesai pada tahun 1946. Itu membutuhkan magnet yang beratnya 4.000 ton dan sebuah bangunan yang berdiameter sekitar 160 kaki dan tinggi 100 kaki.

Selama Perang Dunia II, Lawrence bekerja di Proyek Manhattan, membantu mengembangkan bom atom. Bom atom membutuhkan isotop uranium, uranium-235 yang dapat fisi, dan harus dipisahkan dari isotop uranium-238 yang jauh lebih berlimpah. Lawrence mengusulkan bahwa keduanya dapat dipisahkan karena perbedaan massa yang kecil, dan mengembangkan perangkat kerja yang disebut "calutron" yang dapat memisahkan kedua isotop secara elektromagnetik.

Calutron Lawrence digunakan untuk memisahkan uranium-235, yang kemudian dimurnikan oleh perangkat lain. Sebagian besar uranium-235 dalam bom atom yang menghancurkan Hiroshima, Jepang diperoleh dengan menggunakan perangkat Lawrence.

Setelah Perang Dunia II, Lawrence berkampanye untuk Ilmu Pengetahuan Besar: pengeluaran pemerintah besar-besaran untuk program ilmiah besar. Dia adalah bagian dari delegasi A.S. di Konferensi Jenewa 1958, yang merupakan upaya untuk menunda pengujian bom atom. Namun, Lawrence menjadi sakit ketika di Jenewa dan kembali ke Berkeley, di mana dia meninggal sebulan kemudian pada tanggal 27 Agustus 1958.

Setelah kematian Lawrence, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley dan Laboratorium Nasional Lawrence Livermore dinamai untuk menghormatinya.

Kontribusi terbesar Lawrence adalah pengembangan cyclotron. Dengan siklotronnya, Lawrence menghasilkan unsur yang tidak terjadi di alam, teknesium, maupun radioisotop. Lawrence juga menjelajahi aplikasi cyclotron dalam penelitian biomedis; misalnya, siklotron dapat menghasilkan isotop radioaktif, yang dapat digunakan untuk mengobati kanker atau sebagai pelacak untuk studi metabolisme.

Desain cyclotron kemudian menginspirasi akselerator partikel, seperti synchrotron, yang telah digunakan untuk membuat langkah signifikan dalam fisika partikel. Large Hadron Collider, yang digunakan untuk menemukan Higgs boson, adalah sinkrotron.

• Alvarez, Luis W. "Ernest Orlando Lawrence. (1970): 251-294.”
• Institut Fisika Amerika. " Lawrence dan bomnya. " tidak
• Berdahl, Robert M. "The Lawrence Legacy". 10 Desember 2001.
• Birge, Raymond T. "Presentasi Hadiah Nobel kepada profesor Ernest O. Lawrence. "Sains (1940): 323-329.
• Hiltzik, Michael. Ilmu Besar: Ernest Lawrence dan Penemuan yang Meluncurkan Kompleks Industri-Militer. Simon & Schuster, 2016.
• Keats, Jonathon. "Pria yang menemukan 'Ilmu Pengetahuan Besar', Ernest Lawrence.”16 Juli 2015.
• Rosenfeld, Carrie. “Ernest O. Lawrence (1901 - 1958). " tidak
• Yarris, Lynn. “Labour berduka atas kematian Molly Lawrence, janda Ernest O. Lawrence. " 8 Januari 2003.