McMILLAN, Edwin Mattison (1907 – 7 Eylül 1991)
ABD’li fizikçi. İlk uranyumötesi element olan neptünyumu ve parçacık hızlandırıcılarında önemli gelişme sağlayan “senkrotron” ilkesini bulmuştur.
18 Eylül 1907’de California Eyaleti’nin Redondo Beach kentinde doğdu. California Institute of Tech-nology’den 1928’de fizik dalında lisans, ertesi yıl yükseklisans derecesini aldı. Princeton Üniversitesi’ nde yaptığı doktora çalışmasını 1932’de tamamladıktan sonra Berkeley’deki California Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olarak çalışmaya başladı. 1934’te aynı üniversitenin Radyasyon Laboratuvarı’nın elemanları arasına katıldı. Ertesi yıl üniversitenin fizik bölümünde yardımcı profesörlüğe getirildi. II.Dünya Savaşı sırasında çeşitli askeri araştırmaların yanı sıra Los Alamos’ta, Manhattan Projesi olarak bilinen atom bombası yapımı çalışmalarında da görev aldı. 1946’da California Üniversitesi’nde profesörlüğe yükseltildi. 1954’te, yeni adıyla Lawrence Radyasyon Laboratuvarı’nın başkan yardımcılığına, 1958’de de başkanlığına getirildi. 1973’e değin bu görevi ve California Üniversitesi’ndeki öğretim üyeliğini birlikte sürdüren McMillan, bugün de aynı üniversitenin Emeritus profesörleri arasında yer almaktadır.
1947’de ABD Ulusal Bilimler Akademisi’ne seçilen McMillan, yeni elementlerin bulunmasına katkıları nedeniyle, Glenn Seaborg ile birlikte 1951 Nobel Kimya Ödülü’nü, senkrotron ilkesinin gelişimine katkısı nedeniyle de 1963’te, SSCB’li fizikçi Vladimir İ.Veksler ile birlikte Barış İçin Atom Ödülü’nü bölüşmüştür.
Uranyum çekirdeğinin bölünmesinin 1939’da Hahn ve Meitner tarafından keşfinin ardından bölünme ürünlerinin çeşitli özelliklerini incelemeye girişen McMillan, bir deste sigara kağıdının en üstündekine sıvadığı ve siklotronda hızlandırılmış protonların lityumla girdikleri tepkimeden çıkan hızlı nötronlarla dövdüğü uranyumun bölünmesinden çıkan ürünlerin, boş kâğıt destesindeki dağılımını ölçtü. Bölünme ürünlerinin dağılımının büyüklük ve hızlarıyla orantılı olduğunu gösteren radyoaktiflik ölçümleri yalnızca uranyumla kaplanmış olan tabakada şaşırtıcı bir sonuç vermişti. Bu tabakanın radyoaktifliği, ne uran-yumunkine ne de öbür tabakalarınkine uymaktaydı. Bu umulmayan sonucu bölünme sırasında, varlığını ilk kez E.Fermi’nin öngördüğü 93 atom numaralı elementin oluşmasıyla açıklayan McMillan, fiziksel kimya bilgini P.H.Abelson ile birlikte yürüttüğü araştırmalar sonunda ayrıştırmayı başardığı bu elementin kimyasal özelliklerinin de yeni olduğunu saptadı. Atom numarasının 93 olduğu da belirlenebilen bu yeni elemente, Güneş sistemindeki gezegenlerden, uranyuma adını veren Uranüs’ten sonraki Neptün gezegeninin adından esinlenerek “neptünyum” adı verildi.
Varlığı saptanan ilk uranyumötesi element olan neptünyumun oluşma süreci, atom ağırlığı 238 olan uranyum izopotu U-238’in bir nötron yakalayarak U-239’a dönüşmesiyle başlar ve 92 protonu olan U-239 izotopunun nötronlarından birinin beta bo-zunmasma uğraması, yani bir elektron ve bir nötrino salarak protona dönüşmesi ve atom numarasının 93’e çıkmasıyla sonuçlanır. Bir uranyum izotopunun farklı kimyasal özellikler taşıyan yeni bir elemente dönüşmesiyle sonuçlanan bu süreç daha önce de pek çok deneyde oluşmuştu ancak, bu deneylerde bölünme ürünleri yerlerinde kaldıkları ve bir yandan bunların radyoaktifliğinin neptünyumun oluşmasına işaret eden beta bozunmasına oranla çok daha yeğin olduğu, bir yandan da uygulanan kimyasal ayırma yöntemlerinde doğru bir “taşıyıcı-gösterici” kullanılmadığı için göze’ çarpmamıştı. McMillan’ın deneyinde, görece hafif bölünme ürünlerinin daha başlangıçta U-238 ile kaplı tabakadan uzaklaşmaları sağlanmış olduğundan, oluşan U-239’ların farkına varılabilmişti.
McMillan, Los Alamos’ta bulunduğu dönemde de parçacık hızlandırıcıları üzerinde çalıştı ve özellikle siklotronlarda hızlanan parçacıklardaki kütle artışının yavaşlatıcı etkilerini ortadan kaldıracak yöntemler geliştirmeyi amaçlayan araştırmalar yaptı. Özel görelilik kuramının öngördüğü gibi, hızlanmakta olan parçacıkların kinetik enerjilerinin artışı kütlelerini, başka bir deyişle “eylemsizlikleri”ni de artırır ve bu yüzden, verilen birim enerji başına, hız artışı giderek düşer. Oysa siklotronlarda, her yarım turda yönü değişerek parçacıklara enerji veren elektrik alanının değişme frekansı sabit tutulduğundan, kütlesi artmaya başlayan parçacık, yarım turunu tamamlayamadan alan yön değiştirmeye ve dolayısıyla da hızı artırıcı değil azaltıcı etki yapmaya başlar. Bu uyumsuzluğu önlemek için, McMillan ve bağımsız olarak bir yıl önce Veksler, alanın değişme frekansını giderek değiştiren bir düzenek kullanımım önerdiler. Böylece doğan senkrotron ilkesi, siklotronlarm kullanım sınırının aşılmasını sağlayarak çekirdek ve çekirdek altı olayların anlaşılmasında olağanüstü gelişmelere yol açmıştır. Adi siklotroniarla ulaşılan en yüksek proton enerjileri 20-30 MeV düzeyindeyken, senkrotron ilkesinin kullanılmasından sonra, gelişmeleri özellikle üstüniletkenliğin sağladığı çok yüksek manyetik alanların yardımıyla çok hızlanan hızlandırıcılarla 500.000 MeV mertebesine ulaşılabilmiştir.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi