Nobel Física-1939
Lawrence estudió en la Universidad de
Dakota del Sur, graduándose en 1922. Más tarde se fue a la Universidad de Yale
para obtener su doctorado, cosa que hizo en 1925. En 1927 entró a formar parte
del profesorado de la Universidad de California.
Uno de los mayores problemas de la
física nuclear de los años veinte era perfeccionar los métodos de bombardeo del
núcleo atómico. En un principio, los únicos proyectiles a disposición de los
científicos eran las partículas alfa, utilizadas por Rutherford. Sin embargo,
estas partículas tenían doble carga positiva y se acercaban al núcleo atómico,
cargado también positivamente, con mucha dificultad.
En 1928 Gamow había sugerido que se
usaran protones en lugar de partículas alfa (núcleos de helio). Los protones
eran iones (núcleos) de hidrógeno y se podía disponer de ellos con mucha facilidad, además, se les podía
comunicar la energía necesaria acelerándolos en un campo eléctrico. Puesto que
poseían una única carga positiva los núcleos atómicos los repelerían con menor
fuerza que a las partículas alfa.
Se inventaron varios aparatos para
producir la aceleración de partículas y el primero que realmente se puso en
funcionamiento fue el multiplicador de voltajes de Cockcroft y Walton. Van de
Graaff inventó un acelerador de partículas todavía mucho más espectacular,
aunque el invento clave lo proporcionó Lawrence.
A Lawrence le parecía que en lugar de
tratar de comunicar un enorme empuje, aumentar su velocidad y por tanto energía,
a los protones o a las otras partículas cargadas aplicando grandes potenciales,
se podía conseguir que dichas partículas se movieran en círculos comunicándoles
un pequeño empuje, siempre en el mismo sentido, cada vez que dieran una vuelta.
Los pequeños empujes se podrían aplicar indefinidamente, se aumentaría la
energía de las partículas hasta el punto en el cual dejaran de ser controlables
para los fines deseados.
Por tanto, en 1930, construyó un
pequeño aparato mediante el cual se conseguía que se movieran los protones
entre los polos de un gran imán que producía trayectorias circulares. En cada
vuelta recibían otro impulso por medio de un campo eléctrico. Esto les hacía
adquirir, con cada vuelta, cada vez mayor velocidad y al ser la fuerza del imán
constante la trayectoria que iban describiendo era cada vez menos curva. La
trayectoria era una especie de espiral que hacía que las partículas se
acercaran cada vez más a los bordes del instrumento de modo que en el momento
que chocaban con él habían ya acumulado grandes energías.
Lawrence dio el nombre de ciclotrón al
instrumento. El primero era pequeño pero rápidamente se construyeron otros
mayores. Al final de los años treinta se habían construido ya ciclotrones
enormes y Lawrence recibió el premio Nobel de física en el año 1939.
Los ciclotrones, de acuerdo con su
diseño original, llegaron a un límite para el año 1940, pero hombres como
McMillan introdujeron modificaciones y perfeccionamientos produciendo energías
todavía mucho mayores. Los avances en la comprensión de la física nuclear
llevados a cabo nunca hubieran podido tener lugar sin la utilización del
ciclotrón y los instrumentos relacionados con él.
Durante la Segunda Guerra Mundial,
Lawrence estaba trabajando ardientemente en uno de los intentos de separar
cantidades de uranio-235 del uranio corriente para incorporarlo a la pila
atómica que Fermi estaba construyendo en Chicago. Fue uno de los científicos
que, al igual que Compton y a diferencia de Franck o Szilard, apoyaron el
empleo de la bomba atómica en las ciudades japonesas.
Después de la Segunda Guerra Mundial
dedicó los últimos años de su vida a la
investigación nuclear.
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