このホールを見回すと、アルフレッド・ノーベルの魔人によって魔法の世界へ運び去られたような気がします。私たちが科学を代表するために選ばれたのはなぜだったのでしょうか？
Sir John Douglas Cockcroft は、1951年にErnest Walton と共にノーベル物理学賞を受賞したイギリスの物理学者で、原子核の分裂と核エネルギーの開発に貢献しました。
第一次世界大戦中に王立野砲兵部隊の西部戦線で従軍した後、Cockcroft は Manchester Municipal College of Technology で電気工学を学びました。その間、Metropolitan Vickers Trafford Park でのアプレンティスシップを行い、また彼らの研究スタッフの一員でもありました。その後、彼は St. John's College, Cambridge の奨学金を獲得し、1924年6月にトリポス試験に合格して、ウランクラー(優等生)となりました。Ernest Rutherford は Cavendish Laboratory で Cockcroft を研究生として受け入れ、Cockcroft は1928年にRutherford の監督下で博士号を取得しました。Ernest Walton と Mark Oliphant とともに、彼は Cockcroft–Walton 加速器として知られるようになったものを製作しました。Cockcroft と Walton はこれを使用して原子核の最初の人工的な分裂を実行し、その功績は通俗的に原子の分裂として知られています。
第二次世界大戦中、Cockcroft は Ministry of Supply の科学研究助理局長となり、レーダーに携わりました。彼はまた、Frisch–Peierls 覚書から生じた問題を扱うために設立された委員会の一員でもありました。この覚書は原子爆弾が技術的に実現可能であることを計算していました。また MAUD Committee の一員でもありました。1940年、Tizard Mission の一部として、彼はアメリカの同僚とイギリスの技術を共有しました。戦争の後半、Tizard Mission の成果がイギリスに SCR-584 レーダーセットと近接信管の形で戻ってきました。これらは V-1 飛行爆弾を撃退するために使用されました。1944年5月、彼は Montreal Laboratory の局長となり、ZEEP と NRX 炉の開発を監督し、Chalk River Laboratories の創設を主導しました。
戦後、Cockcroft は Harwell の原子力研究施設 AERE の局長となりました。ここで、低出力のグラファイト減速 GLEEP が西ヨーロッパで最初に動作した原子炉となり、1947年8月15日に起動されました。その後、1948年に BEPO が続きました。Harwell は炉の設計と Windscale での化学分離プラントの設計に関与していました。彼の指揮下で、ZETA プログラムを含む核融合研究の最前線に参加しました。彼が Windscale 炉の煙突フィルターを装備することを主張したことは、1957年の Windscale 火災で炉の一つのコアが着火し、放射性核種を放出するまで、Cockcroft's Folly として嘲笑されていました。
1959年から1967年にかけて、彼は Churchill College, Cambridge の初代Master でした。また、1961年から1965年にかけて Canberra の Australian National University の総長でもありました。
初期の人生
John Douglas Cockcroft は「Johnny W.」としても知られ、1897年5月27日にイングランドのヨークシャー州Todmorden で生まれました。彼は製粉業者 John Arthur Cockcroft と彼の妻 Annie Maude née Fielden の長男でした。彼には4人の弟がいました。Eric、Philip、Keith、Lionel です。彼の初等教育は、1901年から1908年まで Walsden の Church of England school で、1908年から1909年まで Todmorden Elementary School で、1909年から1914年まで Todmorden Secondary School で受けました。そこでは彼はフットボールとクリケットをしました。その学校の女の子の中には、彼の将来の妻となる Eunice Elizabeth Crabtree がいました。1914年、彼は West Riding of Yorkshire の County Major Scholarship を獲得し、Victoria University of Manchester に進学し、数学を学びました。
第一次世界大戦は1914年8月に勃発しました。Cockcroft は1915年6月に Manchester での1年目を修了しました。彼はそこの Officer Training Corps に参加しましたが、将校になることを望みませんでした。夏休み中に彼はウェールズの Kinmel Camp での YMCA 食堂で働きました。彼は1915年11月24日にイギリス陸軍に入隊しました。1916年3月29日、彼は王立野砲兵の第59訓練大隊に参加し、信号兵として訓練を受けました。その後、彼は20軽師団の部隊の1つである92野砲兵旅団のB砲台に西部戦線に配置されました。
Cockcroft は Hindenburg Line への進撃と第3次Ypres の戦いに参加しました。彼は将校委任を申請し、受け入れられました。1918年2月にブライトンに送られて砲撃について学び、1918年4月に Northamptonshire の Weedon Bec の Officer Candidate School に送られました。そこで彼は野砲兵将校として訓練を受けました。彼は1918年10月17日にイギリス陸軍の中尉に任命されました。
戦争終結後、Cockcroft は1919年1月に陸軍から解放されました。彼は Victoria University of Manchester に戻ることを選ばず、代わりに Manchester Municipal College of Technology で電気工学を学ぶことにしました。彼は Victoria University of Manchester で1年を修了していたため、コースの1年目をスキップすることが許可されました。彼は1920年6月に BSc を取得しました。そこの電気工学の教授であった Miles Walker は、彼に Metropolitan Vickers でのアプレンティスシップを行うよう説得しました。彼は Royal Commission for the Exhibition of 1851 から1851 Exhibition Scholarship を取得し、1922年6月に「交流電流の調和解析」についての MSc 論文を提出しました。
Walker は次に Cockcroft が Walker の母校である St. John's College, Cambridge の奨学金のために試験を受けることを提案しました。Cockcroft は成功し、£30の奨学金と手段に限りのある学部生に与えられた £20 の給付金を獲得しました。Metropolitan Vickers は彼に学位取得後に戻ることを条件に £50を与えました。Walker と一人の叔母が £316 の授業料の残額を補いました。他の大学の卒業生として、彼はトリポスの1年目をスキップすることが許可されました。彼は1924年6月にトリポス試験に合格し、ウランクラーとして B* を取得し、BA 学位を授与されました。
Cockcroft は1925年8月26日に Elizabeth Crabtree と Todmorden の Bridge Street United Methodist Church での式で結婚しました。彼らには6人の子供がいました。最初の子どもは Timothy として知られる男の子でしたが、乳幼児期に亡くなりました。その後、彼らは4人の娘、Joan Dorothea Thea、Jocelyn、Elisabeth Fielden、Catherine Helena と、もう一人の息子 Christopher Hugh John を持ちました。
核研究
Ernest Rutherford は Miles Walker と Metropolitan Vickers での研究主任の推薦により、Cockcroft を Cavendish Laboratory での研究生として受け入れました。Cockcroft は1924年に PhD 学生として登録され、St John's College の Foundation Scholarship と State Scholarship を受けました。Rutherford の監督下で、彼は「分子流の表面への凝縮時に起こる現象について」という博士論文を書き、これは Royal Society の Proceedings に出版されました。彼は1925年9月6日に博士号を授与されました。この時間中、彼は極低温での磁場の物理学に取り組んでいたロシア人の物理学者 Peter Kapitza の助手でした。Cockcroft はヘリウム液化器の設計と構築に協力しました。
1919年、Rutherford は減衰するラジウム原子から放出されたアルファ粒子で窒素原子の分裂に成功していました。これとその後の実験は原子核の構造をほのめかしていました。これをさらに探求するために、彼は核の電荷を克服するのに十分な高い速度で粒子を作成する人工的な手段が必要でした。これは Cavendish Laboratory で新しい研究の線を開きました。彼は Cockcroft、Thomas Allibone、Ernest Walton を問題に割り当てました。彼らは Cockcroft–Walton 加速器として知られるようになったものを製作しました。Mark Oliphant は彼らのための陽子源を設計しました。重要な瞬間は Cockcroft が George Gamow による量子トンネル効果に関する論文を読んだときに来ました。Cockcroft はこの現象の結果として、必要な効果をはじめに考えられたよりも低い電圧で達成できることを認識しました。実際、彼は300,000電子ボルトのエネルギーを持つ陽子がホウ素核を貫通することができることを計算しました。Cockcroft と Walton は次の2年間彼らの加速器に取り組みました。Rutherford は彼らが必要なトランスフォーマーと他の機器を購入するために Cambridge University から £1,000 の助成金を取得しました。
Cockcroft は1928年11月5日に St. John's College の Fellow に選出されました。彼と Walton は1932年3月に彼らの加速器の動作を開始し、ハイエネルギー陽子でリチウムとベリリウムを爆撃しました。彼らはフランスの科学者が報告していたガンマ線を見ることを期待していましたが、何も見つかりませんでした。1932年2月、James Chadwick は、観察されていたものが実は中性子であったことを示しました。Cockcroft と Walton はその後、アルファ粒子を探すことに切り替えました。1932年4月14日、Walton がリチウムターゲットを爆撃し、彼がアルファ粒子かもしれないと思うものに気づきました。Cockcroft と次に Rutherford が呼び出され、これが確実に当てはまることを確認しました。その夜、Cockcroft と Walton は Rutherford の家で会い、Nature へ手紙を作成し、彼らの結果を発表しました。これは原子核の最初の人工的な分裂で、次のように説明することができます：
この功績は通俗的に原子の分裂として知られていました。このために、Cockcroft と Walton は1938年に Hughes Medal を授与され、1951年にノーベル物理学賞を受賞しました。彼らは陽子、重陽子、アルファ粒子を使用してカーボン、窒素、酸素を分裂させていきました。彼らはカーボン-11 と窒素-13 を含む放射性同位体を製造していることを実証しました。
1929年、Cockcroft は St John's College で機械科学の Supervisor に任命されました。彼は1931年に物理学の Supervisor に任命され、1933年に junior bursar となり、多くの建物が放置による損傷に苦しんでいた建物の保守管理の責任を負いました。colleges のゲートハウスは、デスウォッチビートルによる損傷を修復するために一部を取り壊す必要があり、Cockcroft は電気の再配線を監督しました。1935年、Rutherford は彼をソビエト連邦に帰国していた Kapitza の代わりに Mond Laboratory の研究局長に任命しました。彼は新しい低温機器の設置を監督し、低温研究を監督しました。彼は1936年に Royal Society の Fellow に選出され、1939年に1939年10月1日より有効な Jacksonian Professor of Natural Philosophy に選出されました。
Cockcroft と Walton は彼らの加速器の限界をよく認識していました。アメリカで Ernest Lawrence によってサイクロトロンと彼が呼んだ、はるかに優れた設計が開発されていました。Cavendish Laboratory は劣った加速器を持っていることにもかかわらず、賢い物理学で米国人より先を行くことができましたが、Cockcroft は Cavendish laboratory のためのサイクロトロンを取得することを Rutherford に迫りました。Rutherford は価格に難色を示しましたが、Lord Austin からの £250,000 の寄付により、Lawrence の設計に基づいた36インチの910 mm サイクロトロンをそれを収容するための新しい翼と一緒に建設することができました。Cockcroft は仕事を監督しました。サイクロトロンは1938年10月までに動作していました。新しい翼は1940年に完成しました。Oliphant はサイクロトロンが十分に大きくないと感じ、University of Birmingham で、より大きな60インチサイクロトロンの建設を開始しました。その建設は1939年のヨーロッパでの第二次世界大戦の勃発により遅延され、それはまた戦後に完成したときに時代遅れになるでしょう。
第二次世界大戦
第二次世界大戦の勃発時に、Cockcroft は Ministry of Supply での Scientific Research 助理局長の職に就き、レーダーに取り組みました。1938年、Sir Henry Tizard は Cockcroft に Chain Home を見せました。これは航空機を検出して追跡するために王立空軍 RAF によって建設された沿岸早期警戒レーダーステーション群です。今や、彼はシステムを完全に運用状態にするのを支援するために科学者を配置するのを助けました。1940年に、彼は Scientific Research and Technical Development のための Advisory Council の一部となりました。1940年4月、彼は Frisch–Peierls 覚書から生じた問題を扱うために設立された Air Warfare の Scientific Study のための Committee の一員になりました。この覚書は原子爆弾が技術的に実現可能であることを計算していました。この委員会は1940年6月の MAUD Committee によって続き、Cockcroft もその委員会の一員でした。この委員会はイギリスにおける革新的な初期研究を指揮しました。
1940年8月、Cockcroft は Tizard Mission の一部としてアメリカに旅しました。イギリスは多くの新しい技術を開発していましたが、それらを完全に活用する産業能力に欠けていたため、その国がまだ戦争中ではなかったにもかかわらず、それらをアメリカと共有することに決めました。Tizard Mission によって提供された情報には、戦中になされた最も素晴らしい科学的進歩の一部が含まれていました。共有された技術には、特にアメリカの歴史家 James Phinney Baxter III が「我々の海岸に持ち込まれた最も価値あるカーゴ」と説明した Oliphant のグループによって設計された大幅に改善されたキャビティ磁管を含むレーダー技術、近接信管の設計、Frank Whittle のジェットエンジンの詳細、および原子爆弾の実現可能性を説明する Frisch–Peierls 覚書が含まれていました。これらは最も重要と見なされるかもしれませんが、ロケット、スーパーチャージャー、銃撃装置、潜水艦検出装置の設計を含む他の多くのアイテムも輸送されました。彼は戻りました
