線形加速器の利点は、磁石が不要であり、その費用は必要な粒子のエネルギーに比例してそれほど急速には上昇しないはずであることです。
Ernest Thomas Sinton Waltonはアングロ・アイルランド系の物理学者であり、ノーベル賞受賞者で、1930年代初頭にCambridge Universityで行われた「原子破壊」実験でJohn Cockcrofと協力し、歴史上初めて原子を分裂させた人物となりました。
初期の年
Ernest Waltonは、County WaterfordのダンガーヴァンのAbbeysideで、メソジスト派の牧師である父Rev John Walton 1874–1936と母Anna Sinton 1874–1906の息子として生まれました。当時、一般的な牧師の家族は3年ごとに転居していたため、幼い頃のErnestと家族はCounty LimerickのRathkealeに移り、そこで母が亡くなり、その後County Monahanに移りました。彼はCounty DownとTyroneの昼間学校、その後Wesley College Dublinに通い、1915年にMethodist College Belfastに寄宿生として入学し、そこで理数科で優秀な成績を修めました。
1922年、Waltonは数学と理学の研究のためTrinity College Dublinの奨学金を獲得し、1924年にはFoundation Scholarに選出されました。彼はそれぞれ1926年と1927年にTrinityから学士号と修士号を授与されました。大学での在学中、Waltonは物理学と数学の優秀性に対して多数の賞を受賞し、合計7つの賞を受け、1924年のFoundation Scholarshipを含みました。卒業後、彼は1851年の王立委員会から1851年研究フェローシップを授与され、Cambridge大学のCavendish Laboratoryの所長であるSir Ernest Rutherfordの指導下でTrinity College, Cambridgeの研究生として受け入れられました。当時、Cavendish研究所の職員にはノーベル賞受賞者が4人いて、さらに5人が現れることになり、WaltonとJohn Cockcrofを含みました。Waltonは1931年に博士号を授与され、1934年までCambridgeの研究者として留まりました。
1930年代初頭、WaltonとJohn Cockcrofは、リチウム原子の核を、高電圧チューブ内で加速された陽子の流れで爆撃することにより、核を分裂させる装置を構築するために協力しました。電圧は700キロボルトでした。リチウム核の分裂はヘリウム核を生成しました。これは、Rutherford、George Gamowおよび他の人々によって以前に提案された原子構造に関する理論の実験的検証でした。成功した装置は、現在Cockcroft-Walton発電器と呼ばれる粒子加速器の一種であり、粒子加速器ベースの実験的原子核物理学の時代の到来を助けました。1930年代初頭のCambridgeでのこの研究が、WaltonとCockcrofに1951年のノーベル物理学賞をもたらしました。
Waltonは40年以上にわたってDublin Institute for Advanced Studiesと関連していました。例えば、Cosmic Physics Schoolの理事会と研究所の理事会に長期間務めました。Cosmic Physics Schoolの初代議長であるJohn J. Nolanが1952年に亡くなった後、Waltonはその職務を引き継ぎ、1960年までその職に就きました。1960年には、John H. Pooleが後任となりました。
Trinity College Dublinでのキャリア
Ernest Waltonは1934年にアイルランドに戻り、Trinity College Dublinの物理学部のフェローになり、1946年にはErasmus Smith自然実験哲学教授に任命されました。Waltonの講義は、複雑な事柄を単純で理解しやすい言葉で提示する能力があったため、優れていると考えられていました。彼の研究活動は非常に限定的なリソースで追求されましたが、1950年代後半にはガラスのりん光効果、正イオン爆撃下での表面からの二次電子放出、放射性炭素年代測定、低レベルカウント、およびガラスへの薄膜の堆積を研究することができました。
晩年と死
1974年にTrinity College Dublinから退職しましたが、彼は最終的な病気までTrinityの物理学部との関わりを保持していました。彼は茶室でよく見かけられました。彼の死の直前に、彼はTrinityへの生涯の献身を示すために、ノーベル賞メダルと引用文を大学に寄贈しました。Ernest Waltonは1995年6月25日にBelfastで亡くなり、91歳でした。彼はDublinのDeansgrange Cemeteryに埋葬されています。
家族生活
Ernest Waltonはメソジスト派の牧師の娘Winifred Wilsonと1934年に結婚しました。彼らの4人の子どもはCambridge UniversityのPhysicistであるAlan Walton、Marian Woods、NUI GalwayのApplied Physics教授Philip Walton、およびJean Clarkeです。彼はWesley College, Dublinの委員会に務めました。
宗教的見解
メソジスト派として育てられたWaltonは、キリスト教信仰に強く専念していた人物として説明されています。彼はノーベル賞を受賞した後、いくつかの国で科学と宗教の関係について講義を行い、神についてさらに詳しく知る方法として科学の進歩を奨励しました。
創造主の心を学ぶ一つの方法は、彼の創造物を研究することです。私たちは、彼の芸術作品を研究することで神に敬意を払わなければなりません。これは人間の思考のすべての領域に適用されるべきです。私たちに与えられた知識を正直に使用することを拒否することは、それを与えてくれた者への軽蔑の行為です。
— V. J. McBrierty (2003): Ernest Thomas Sinton Walton, The Irish Scientist, 1903-1995, Trinity College Dublin Press.
Waltonは政府と教会についてのトピックに関心を持ち、彼の死後、Christians in Science Irelandという組織がWalton Lectures on Science and Religionを設立しました。これはBoyle Lecturesと同様のイニシアティブです。David WilkinsonやDenis Alexanderなどの人物がアイルランド全土の大学でWalton Lecturesを開講しています。
栄誉
WaltonとJohn Cockcrofは、「人工的に加速された原子粒子による原子核の変換」に対する1951年のノーベル物理学賞の受賞者でした。これは一般的に原子を分割することとして知られています。彼らは加速された陽子または水素核による爆撃でリチウム核を最初に分裂させ、1930年に製品中のヘリウム核を特定したとされています。より一般的には、彼らは高速の陽子によってリチウムなどの軽い要素の核を分割できる装置を構築していました。
WaltonとCockcrofは1938年にロンドン王立学会のHughes Medalを受賞しました。その後の年々、特に1974年の退職後、Waltonは多くのアイルランド、イギリス、および北米の機関から名誉学位または栄誉を受けました。
Waltonの故郷Dungarvanの「Walton Causeway Park」は彼の名誉のために献納され、1989年の式典にWalton自身が参加しました。彼の死後、Waterford Institute of Technologyは大きな建物をETS Walton Buildingと名付け、彼の出生地の敷地に記念プレートが設置されました。
Waltonに対する他の栄誉には、彼が5年間寄宿生として通っていた学校であるMethodist College, Belfastのwalton Building、Methodist Collegeの正面玄関外の記念プレークが含まれます。また、Wesley Collegeのwalton Prize for Physics（彼が通い、多年にわたって理事会の会長を務めた学校）があり、A Level Physicsで最高の成績を獲得する生徒に授与される同じ名前の賞がMethodist Collegeにもあります。また、Waterfordではwaltonの名前が付けられた奨学金があります。
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