Нобелови лауреати – 1951 година

Едуин М. Макмилън (Edwin M. McMillan)

18 септември 1907 г. – 7 септември 1991 г.

Нобелова награда за химия (заедно с Глен Сиборг)

(За откритията му в областта на химията на трансурановите елементи.)

Американският физик Едуин Матисън Макмилън е роден в Редондо бийч (щат Калифорния) в семейството на лекаря Едуин Харбо Макмилън и Ан Мари (Матисън) Макмилън. Скоро семейството се мести в Пасадена, където Макмилън получава начално и средно образование. Докато учи в средното училище в Пасадена, той посещава публични лекции в Калифорнийския технологичен институт, където по-късно специализира физика, като получава през 1928 г. степента бакалавър, а на следващата година става магистър по природни науки. Докторска степен му е присъдена през 1932 година в Принстънския университет за дисертацията му, разглеждаща въпросите на молекулярните лъчи. След това работи в Калифорнийския университет в Бъркли като стипендиант на Държавния научноизследователски фонд. Когато през 1934 г. Ърнест О. Лорънс основава радиационна лаборатория в Бъркли, Макмилън става един от нейните сътрудници. През годините на работа в лабораторията той допринася значително за усъвършенстване на технологията на циклотрона, а също така за развитието на ядрената физика и химия.

През 1938 г., опитвайки се да създадат нови химически елементи чрез въвеждане на неутрони в ядрото на урана, немските химици Ото Хан, Фриц Щрасман и Лизе Майтнер получават вместо това деление на урановото ядро. Макмилън прави с циклотрона в радиационната лаборатория „Лорънс“ аналогични опити, за да проучи въздействието на неутроните върху урана. През 1940 г. той и неговият сътрудник Филип Абелсън откриват, че някои от атомните ядра на урана не се делят при бомбардиране с неутрони. Вместо това, както предсказва шест години по-рано Енрико Ферми, те се разпадат, образувайки нов елемент, в чието атомно ядро има 93 протона и електрона. Този елемент, наречен нептуний по името на планетата Нептун, става първият синтезиран трансуранов (по-тежък от урана) елемент. Изследването, започнато от Макмилън, е продължено от Глен Т. Сиборг и неговите колеги, които през 1941 г. откриват плутония.

По време на Първата световна война Макмилън, изпълнявайки поръчки на военното ведомство, се занимава с хидролокатори, микровълнови радиолокационни установки (радари) и ядрено оръжие, работейки в Бъркли, в Масачузетския технологичен институт (1940-1941), в лабораторията за радио- и звукова връзка към военноморските сили на САЩ в Сан Диего (1941-1942), и с осъществяването на Манхатънския проект в Лос Аламос (1942-1945). След войната получава мястото на професор по физика в Калифорнийския университет в Бъркли, а през 1945 г. става заместник-директор на радиационната лаборатория на Лорънс. От 1958 г. до излизането си в оставка той оглавява лабораторията, който от 1971 г. започва да се нарича Лаборатория „Лорънс“ в Бъркли.

През 1945 г. Макмилън се заема с проблем, засягащ циклотрона. Орбиталният период на частицата в циклотрона остава постоянен само тогава, когато масата на частицата остава постоянна. В съответствие с теорията за относителността на Алберт Айнщайн, когато скоростта на едно движещо се тяло приближава скоростта на светлината, масата на тялото нараства. Оттук следва, че кинетичната енергия на тялото може да достига много високи равнища без значително увеличаване на скоростта, защото по-голямата част от енергията отива за увеличаване на масата на тялото. Но с нарастването на масата на намиращата се в орбита частица е необходимо все повече време за пълен оборот. Така нейният ритъм престава да съвпада с ритъма на колебаещите се електрически импулси в циклотрона. Предложеното от Макмилън решение на този проблем се състои в промяната на силата на магнитното поле или на честотата на електрическите импулси така, че да съответстват на намаляващата скорост на движещите се по орбита частици, които се заставят да се движат в кръг с постоянен радиус, а не по спирала като в циклотрона. (Макмилън не знае – тъй като съветските научни списания не се разпространяват в САЩ по време на Втората световна война, - че една година по-рано руският физик Владимир И. Векслер е предложил абсолютно същата концепция). Енергията, която може да се постигне в подобни ускорители, наречени синхротрони, е ограничена само от диаметъра на ускорителя и от силата на магнитното поле, създадено да удържа вътре в него получаващите енергия частици.

След получаването на Нобеловата награда Макмилън продължава да се занимава активно с научно-изследователска дейност до излизането си в оставка от Калифорнийския университет в Бъркли през 1973 година.

През 1941 година Макмилън се жени за Елси Блюмър, дъщеря на декана на Иейлското медицинско училище. Семейството има дъщеря и двама сина.

Освен с Нобелова награда Макмилън е награден за научните си достижения от Американската научноизследователска корпорация (1951 г.) и получава наградата „За мирен атом“ на Фонда „Форд мотър къмпани“ (1963 г.). Ученият е член на американската Национална академия на науките, на Американското физическо дружество, на Американската академия на науките и изкуствата и на Американското философско дружество. Член е на много организации, занимаващи се с политика в областта на науката и физиката на високите енергии, сред които Комисията за ядрена енергия на САЩ, на „Ранд корпорейшън“, на Международния съюз за чиста и приложна физика и на Станфордския център за линейни ускорители.

Превод от руски: Павел Б. Николов