Ernest O. Lawrence der Erfinder des Zyklotrons

1929 erfand der Atomphysiker Ernest O. Lawrence einen Teilchenbeschleuniger, der Kernreaktionen auslösen konnte. Im Zweiten Weltkrieg war er maßgeblich an der Entwicklung der Atombombe beteiligt. 1939 erhielt er den Nobelpreis für Physik.

Ernest Orlando Lawrence wurde am 8. August 1901 als Sohn norwegischer Einwanderer in Canton im US-Bundesstaat South Dakota geboren. Nach Highschool und College begann er 1919 Chemie zu studieren und schloss drei Jahre später mit dem Grad eines Bachelor ab. Anschließend beschäftigte er sich mit Physik und promovierte 1925 an der Yale-University. 1928 wurde Lawrence an die University of California in Berkeley berufen, wo er ein Jahr später das Zyklotron erfand.

Das Zyklotron

Das Zyklotron ist ein ringförmiger Teilchenbeschleuniger, der aus zwei D-förmigen Kammern besteht. Das Gerät beschleunigt elektrisch geladene Teilchen (meist Protonen, keine Elektronen) auf sehr hohe Energien, so dass diese zum Beispiel Kern und Elementarteilchenreaktionen auslösen können. Die Beschleunigung der Teilchen geschieht durch elektrisch geladene Felder, die zwischen den beiden Kammern liegen und auf die Ladung der Teilchen wirken. Mit jedem Umlauf werden diese weiter beschleunigt, weil die Teilchen durch ein Magnetfeld auf eine Spiralbahn gezwungen werden.

Neue Elemente

Ursprünglich beschäftigte Lawrence sich mit dem Ionisationspotential von Metalldämpfen. Deshalb nutzte er seine Erfindung, um verschiedene Elemente mit beschleunigten Teilchen zu beschießen. Durch diesen Teilchenbeschuss wurden in seltenen Fällen vollkommen neue Elemente sowie Hunderte zuvor unbekannte radioaktive Isotope der bekannten Elemente erzeugt. Ihm zu Ehren wurde das Element 103 nach ihm benannt: Lawrencium.

1939 erhielt Ernest Orlando Lawrence den Nobelpreis für Physik "für die Erfindung und Entwicklung des Zyklotrons und für damit erzielte Resultat, besonders in Bezug auf künstliche radioaktive Stoffe."

 

Krebsforschung und die Atombombe

Ernests Bruder John Lawrence war der Direktor des Labors für Medizinische Physik der Universität. Zusammen mit ihm forschte Ernest an den medizinischen und biologischen Anwendungsmöglichkeiten des Zyklotrons. Später wurde er Berater des Instituts für Krebsforschung in Columbia.

Zur gleichen Zeit arbeitete auch Robert Oppenheimer als Professor in Berkeley. Zusammen mit ihm war Ernest O. Lawrence maßgeblich an der Entwicklung der Atombombe beteiligt. Später waren die beiden Wissenschaftler von den Folgen der Atombombenabwürfe entsetzt und wollten nicht am Bau einer Wasserstoffbombe teilnehmen. Lawrence setzte sich nach dem Krieg für einen Stopp aller Atombombentests ein.

1958 war er Mitglied der US-Delegation auf der Konferenz in Genua, die das Thema behandelte. Lawrence starb am 27. August des gleichen Jahres in Palo Alto, Kalifornien.

Text: RR, 7. 8. 2006, Bild: The Nobel-Foundation

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