Bu büyük salonun etrafına baktığımda, Alfred Nobel'in cininin beni sihirli bir dünyaya taşıdığını hissediyorum. Bilimleri temsil etmek için nasıl seçildik?
Sir John Douglas Cockcroft, 1951 yılında Ernest Walton ile birlikte atom çekirdeğini bölmek için Fizik Nobel Ödülü'nü paylaşan ve nükleer enerjinin geliştirilmesinde önemli rol oynayan İngiliz bir fiziğçiydi.
Birinci Dünya Savaşı sırasında Kraliyet Sahra Topçuluğu'nda Batı Cephesi'nde görev yaptıktan sonra Cockcroft, Manchester Belediye Teknoloji Yüksekokulu'nda elektrik mühendisliği okudu ve aynı zamanda Metropolitan Vickers Trafford Park'ta çırak olarak çalışırken şirketin araştırma kadrosunun bir üyesi oldu. Daha sonra Cambridge'deki St. John's College'a burs kazandı ve Haziran 1924'te tripos sınavına girdi ve wrangler oldu. Ernest Rutherford, Cockcroft'u Cavendish Laboratuvarında araştırma öğrencisi olarak kabul etti ve Cockcroft, 1928'de Rutherford'un denetiminde doktorasını tamamladı. Ernest Walton ve Mark Oliphant ile birlikte Cockcroft–Walton akseleratörü olarak bilinen cihazı inşa etti. Cockcroft ve Walton bunu kullanarak bir atom çekirdeğinin ilk yapay ayrışmasını gerçekleştirdiler; bu başarı yaygın olarak atomu bölmek olarak bilinir.
İkinci Dünya Savaşı sırasında Cockcroft, İkmal Bakanlığı'nda Bilimsel Araştırma Yardımcı Müdürü oldu ve radar üzerinde çalıştı. Ayrıca bir atom bombasının teknik olarak mümkün olabileceğini hesaplayan Frisch–Peierls memorandumundan kaynaklanan sorunları ele almak için oluşturulan komitede de üye oldu ve bunu takip eden MAUD Komitesi'nde de yer aldı. 1940'ta Tizard Misyonu'nun bir parçası olarak İngiliz teknolojisini Amerika Birleşik Devletleri'ndeki meslektaşlarıyla paylaştı. Savaşın sonraki aşamalarında Tizard Misyonu'nun meyvesi SCR-584 radar seti ve V-1 insansız hava aracını yenmek için kullanılan yakınlık dönergesinin şekliyle Britannya'ya geri döndü. Mayıs 1944'te Montreal Laboratuvarı'nın müdürü oldu ve ZEEP ve NRX reaktörlerinin geliştirilmesini denetledi ve Chalk River Laboratuvarları'nın oluşturulmasını sağladı.
Savaş sonrası Cockcroft, Harwell'deki Atomik Enerji Araştırma Kurumu AERE'nin müdürü oldu; burada düşük güçlü, grafit ile yavaşlatılan GLEEP, 15 Ağustos 1947'de başlatıldığında Batı Avrupa'da işletilen ilk nükleer reaktör oldu. Bunu 1948'de BEPO izledi. Harwell, reaktörlerin tasarımı ve Windscale'de kimyasal ayırma tesisinin tasarımında yer aldı. Onun yönetimi altında, ZETA programı da dahil olmak üzere sınır füzyon araştırmalarına katıldı. Windscale reaktörlerinin baca bacalarına filtre takılması konusundaki ısrarı, 1957 Windscale yangını sırasında reaktörlerden birinin çekirdeği tutuşana ve radyonüklitler salana kadar Cockcroft'un Çılgınlığı olarak alay edildi.
1959'dan 1967'ye kadar Cambridge'deki Churchill College'ın ilk Başkanı oldu. Ayrıca 1961'den 1965'e kadar Canberra'daki Avustralya Ulusal Üniversitesi'nin rektörü de olmuştur.
Erken yıllar
John Douglas Cockcroft, ayrıca "Johnny W." olarak bilinir, 27 Mayıs 1897'de İngiltere'nin Yorkshire'ın Batı Bölgesi'nde Todmorden'de doğdu. Değirmenci sahibi John Arthur Cockcroft ve eşi Annie Maude née Fielden'ın en büyük oğluydu. Dört küçük kardeşi vardı; Eric, Philip, Keith ve Lionel. Erken eğitimi 1901-1908 yıllarında Walsden'deki England Kilisesi okulunda, 1908-1909 yıllarında Todmorden İlkokulu'nda ve 1909-1914 yıllarında Todmorden Ortaokulu'nda oldu; burada futbol ve kriket oynadı. Okuldaki kızlar arasında gelecekteki eşi Eunice Elizabeth Crabtree vardı. 1914'te West Riding of Yorkshire County Major Bursunu kazandı ve Manchester Victoria Üniversitesi'ne gitti; burada matematik okudu.
Birinci Dünya Savaşı Ağustos 1914'te başladı. Cockcroft Manchester'daki ilk yılını Haziran 1915'te tamamladı. Orada Subay Eğitim Korpsuna katıldı, ancak subay olmak istemedi. Yaz tatilinde Galler'deki Kinmel Kampı'nda bir YMCA kantininde çalıştı. 24 Kasım 1915'te İngiliz Ordusuna asker oldu. 29 Mart 1916'da 59. Eğitim Taburu, Kraliyet Sahra Topçuluğu'na katıldı; burada sinyal elemanı olarak eğitildi. Daha sonra Batı Cephesi'nde 20. Hafif Tümeni'nin birimlerinden biri olan 92. Sahra Topçu Taburu'nun B Bataryası'na yerleştirildi.
Cockcroft Hindenburg Hattına Ilerleyişe ve Üçüncü Ypres Muharebesi'ne katıldı. Subaylık için başvuru yaptı ve kabul edildi. Şubat 1918'de Brighton'a topçuluk bilgisi öğrenmek için gönderildi ve Nisan 1918'de Northamptonshire'daki Weedon Bec Subay Aday Okulu'na gönderildi; burada sahra topçu subayı olarak eğitildi. 17 Ekim 1918'de Kraliyet Sahra Topçuluğu'nda teğmen rütbesiyle subaylığa atandı.
Savaş bittikten sonra Cockcroft Ocak 1919'da Ordular'dan çıkarıldı. Manchester Victoria Üniversitesi'ne dönmemeyi tercih etti, bunun yerine Manchester Belediye Teknoloji Yüksekokulu'nda elektrik mühendisliği okudu. Manchester Victoria Üniversitesi'nde bir yıl tamamladığı için, kursun ilk yılını atlamak için izin verildi. Haziran 1920'de BSc derecesini aldı. Elektrik mühendisliği profesörü Miles Walker, onu Metropolitan Vickers'te bir çıraklığa başlamaya ikna etti. Kraliyet 1851 Sergisi Komisyonu'ndan 1851 Sergisi Bursunu elde etti ve Haziran 1922'de "Alternatif Akımlar için Harmonik Analiz" konulu yüksek lisans tezini sundu.
Walker daha sonra Cockcroft'un Cambridge'deki St. John's College'a burs için sınava girmesini önerdi; Walker'ın alma matesi idi. Cockcroft başarılı oldu, sınırlı kaynakları olan lisans öğrencilerine verilen 30 sterlinlik burs ve 20 sterlinlik yardım bursunu kazandı. Metropolitan Vickers, diplomasını tamamladıktan sonra geri dönmesi koşuluyla ona 50 sterlin verdi. Walker ve bir teyzesi 316 sterlinlik ücretin kalanını ödedi. Başka bir üniversitenin mezunu olarak, triposun ilk yılını atlamak için izin verildi. Haziran 1924'te tripos sınavına girdi, wrangler olarak B* elde etti ve BA derecesi aldı.
Cockcroft, Elizabeth Crabtree'yi 26 Ağustos 1925'te Todmorden'deki Bridge Street Birleşik Metodist Kilisesi'nde düzenlenen bir törenle evlendi. Altı çocukları oldu. İlki Timothy adı verilen bir erkek çocuk, küçüklüğünde öldü. Daha sonra Joan Dorothea Thea, Jocelyn, Elisabeth Fielden ve Catherine Helena olmak üzere dört kızları ve Christopher Hugh John adında bir oğulları oldu.
Nükleer araştırma
Ernest Rutherford, Miles Walker'ın ve Metropolitan Vickers'deki araştırma müdürünün tavsiyesi üzerine Cockcroft'u Cavendish Laboratuvarı'nda araştırma öğrencisi olarak kabul etti. Cockcroft, 1924'te St John's College Foundation Bursunu ve Devlet Bursu ile doktora öğrencisi olarak kaydoldu. Rutherford'un denetiminde, "Moleküler akışların yüzeylere yoğunlaşması sırasında meydana gelen olaylar hakkında" başlıklı doktora tezini yazdı; bu, Kraliyet Derneği Bildirileri'nde yayınlandı. Doktorasını 6 Eylül 1925'te aldı. Bu süre zarfında son derece düşük sıcaklıklarda manyetik alanların fiziği üzerinde çalışan Rus fiziğçi Peter Kapitza'nın asistanı olarak görev yaptı. Cockcroft, helyum sıvılaştırıcılarının tasarımı ve inşaasında yardım etti.
1919'da Rutherford, azot atomlarını radyum atomlarından yayılan alfa partikülleriyle ayrıştırmayı başarmıştı. Bu ve sonraki deneyler, atom çekirdeklerinin yapısına işaret etmişti. Bunu daha da araştırmak için, çekirdeğin yükünü aşmak için yeterince yüksek bir hıza sahip partiküller oluşturmak için yapay bir yola ihtiyaç duyuyordu. Bu, Cavendish Laboratuvarı'nda yeni bir araştırma hattı açtı. Cockcroft, Thomas Allibone ve Ernest Walton'u bu sorunla uğraştırmak için görevlendirdi. Cockcroft–Walton akseleratörü olarak bilinen cihazı inşa ettiler. Mark Oliphant, onlar için bir proton kaynağı tasarladı. Kritik bir anında Cockcroft, George Gamow tarafından kuantum tünelleme hakkında yazılan bir makaleyi okudu. Cockcroft, bu olayın bir sonucu olarak, istenen etkinin başlangıçta düşünülenden çok daha düşük voltajlarla elde edilebileceğini fark etti. Aslında, sadece 300.000 elektronvolt enerjiyle protonların bir bor çekirdeğini penettre edebileceğini hesapladı. Cockcroft ve Walton, akeleratörleri üzerinde sonraki iki yıl boyunca çalıştı. Rutherford, ihtiyaç duydukları transformatör ve diğer ekipmanı satın almak için Cambridge Üniversitesi'nden onlara 1.000 sterlinlik bir hibe elde etti.
Cockcroft, 5 Kasım 1928'de St. John's College'ın Araştırma Görevlisi seçildi. O ve Walton, Mart 1932'de akseleratörlerini işletmeye başladılar ve lityum ve berilyumi yüksek enerjili protonlarla bombardıman ettiler. Fransız bilim insanlarının bildirdiği gama ışınlarını görmelerini beklediler, ancak hiç bulunamadı. Şubat 1932'de James Chadwick, gözlemlenen şeyin aslında nötronlar olduğunu gösterdi. Cockcroft ve Walton daha sonra alfa partikülleri aramaya geçti. 14 Nisan 1932'de Walton, bir lityum hedefini bombardıman etti ve alfa partikülleri olabileceğini düşündüğü şeyleri fark etti. Cockcroft ve daha sonra Rutherford çağrıldı ve bunun gerçekten böyle olduğunu doğruladı. O gece Cockcroft ve Walton, Rutherford'un evinde buluştular ve sonuçlarını duyurdukları Nature dergisine bir mektup hazırladılar; ilk yapay atom çekirdeği ayrışması, şu şekilde açıklanabilir:
Bu başarı yaygın olarak atomu bölmek olarak bilinir. Bu başarı nedeniyle Cockcroft ve Walton'a 1938'de Hughes Madalyası ve 1951'de Fizik Nobel Ödülü verildi. Protonlar, deuteronlar ve alfa partikülleri kullanarak karbon, azot ve oksijeni ayrıştırmaya devam ettiler. Karbon-11 ve azot-13 dahil olmak üzere radioaktif izotoplar oluşturduklarını gösterdiler.
1929'da Cockcroft, St John's College'da Mekanik Bilimler Danışmanı olarak atandı. 1931'de Fizik Danışmanı olarak atandı ve 1933'te, binaların bakımından sorumlu olmak üzere (bunların çoğu ihmal görmüştü) genç saymanı oldu. Kolejin kapısı, deathwatch böcekleri tarafından yapılan hasarı onarmak için kısmen yıkılmak zorunda kaldı ve Cockcroft, elektriğin yeniden döşenmesini denetledi. 1935'te Rutherford, onu Mond Laboratuvarı'nda araştırma müdürü olarak atadı; Soviet Birliği'ne dönen Kapitza'nın yerine geçti. Yeni kriyo teknolojisinin kurulumunu denetledi ve düşük sıcaklık araştırmasını denetledi. 1936'da Kraliyet Derneği Araştırma Görevlisi seçildi ve 1939'da Doğa Felsefesi Jacksonian Profesörü seçildi; pozisyon 1 Ekim 1939'da başlayacaktı.
Cockcroft ve Walton, akseleratörlerinin sınırlarının farkındaydılar. Çok daha iyi bir tasarım Amerika Birleşik Devletleri'nde Ernest Lawrence tarafından geliştirilmişti ve buna siklotron adını vermişti. Cavendish Laboratuvarı, daha düşük akseleratöre sahip olmasına rağmen akıllı fiziği sayesinde Amerikalıların önünde kalabildi, ancak Cockcroft, Rutherford'a Cavendish laboratuvarı için bir siklotron elde etmesi için baskı yaptı. Rutherford fiyattan kaçındı, ancak Lord Austin'den gelen 250.000 sterlinlik bir hediye, Lawrence'ın tasarımına dayanan 36 inç 910 mm'lik bir siklotron inşa edilmesini sağladı; bununla birlikte bunu barındırmak için yeni bir kanat da yapıldı. Cockcroft çalışmaları denetledi. Siklotron Ekim 1938'e kadar işletme halindeydi ve yeni kanat 1940'da tamamlandı. Oliphant, siklotronun yeterince büyük olmadığını hissetti ve Birmingham Üniversitesi'nde daha büyük 60 inçlik bir siklotron inşa etmeye başladı. İnşaatı 1939'da Avrupa'da İkinci Dünya Savaşı'nın başlamasıyla geciktirildi ve savaş sonrası tamamlandığında da eski bir teknoloji haline gelecekti.
İkinci Dünya Savaşı
İkinci Dünya Savaşı başladığında Cockcroft, İkmal Bakanlığı'nda Bilimsel Araştırma Yardımcı Müdürü olarak radar üzerinde çalışacak görevini üstlendi. 1938'de Sir Henry Tizard, Cockcroft'a Kraliyet Hava Kuvvetleri RAF tarafından inşa edilen ve uçakları tespit etmek ve takip etmek için kurulu kıyısal erken uyarı radar istasyonlarının halkası olan Chain Home'u gösterdi. Şimdi, sistemi tam işler hale getirmek için bilim insanlarını konuşlandırmaya yardım etti. 1940'da Bilimsel Araştırma ve Teknik Geliştirme Danışma Konseyi'nin bir parçası oldu. Nisan 1940'ta Frisch–Peierls memorandumundan kaynaklanan sorunları ele almak için oluşturulan Hava Savaşı Bilimsel Çalışma Komitesi'nin bir üyesi oldu; bu bir atom bombasının teknik olarak mümkün olabileceğini hesapladı. Bu komite, Cockcroft'un da üyesi olduğu MAUD Komitesi tarafından Haziran 1940'ta devralındı. Bu komite Britannya'da çığır açan erken araştırmalara yön verdi.
Ağustos 1940'ta Cockcroft, Tizard Misyonu'nun bir parçası olarak Amerika Birleşik Devletleri'ne seyahat etti. Britannya birçok yeni teknoloji geliştirmişti ancak onları tam olarak istismar etmek için endüstriyel kapasitesi yoktu, bu nedenle henüz savaşta olmayan Amerika Birleşik Devletleri'yle paylaşılması kararlaştırıldı. Tizard Misyonu tarafından sağlanan bilgiler, savaş sırasında yapılan en büyük bilimsel gelişmelerden bazılarını içermekteydi. Paylaşılan teknoloji, radar teknolojileri; özellikle Amerikan tarihçi James Phinney Baxter III tarafından "kıyılarımıza hiç getirilen en değerli yük" olarak tanımlanan Birmingham'daki Oliphant'ın grubu tarafından tasarlanmış büyük ölçüde iyileştirilmiş kavite manyetronu, yakınlık dönergesinin tasarımı, Frank Whittle'ın jet motorunun detayları ve bir atom bombasının uygulanabilirliğini açıklayan Frisch–Peierls memorandumunu içermekteydi. Bunlar en önemli olarak kabul edilebilse de, roket tasarımları, süperşarjlar, tüfek görüşleri ve denizaltı algılama cihazları da dahil olmak üzere diğer birçok ürün de taşındı. O geri döndü
