埃德温·麦克米伦(1951年诺贝尔化学奖得主)
埃德温·马蒂森·麦克米伦(Edwin Mattison McMillan) 1951年诺贝尔化学奖得主
| 出生 | 1907年9月18日,美国加利福尼亚州雷东多比奇 |
|---|---|
| 逝世 | 1991年9月7日,美国加利福尼亚州埃尔塞里托 |
| 国籍 | 美国 |
| 身份 | 核化学家、物理学家 |
| 获奖年份 | 1951年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔化学奖 |
| 获奖理由 | 发现超铀元素领域的研究成就,发现第93号元素镎 |
生平
埃德温·马蒂森·麦克米伦1907年9月18日出生于美国加利福尼亚州雷东多比奇。他自幼求知欲旺盛,高中时常去附近的加州理工学院旁听讲座。他先毕业于加州理工学院,后进入普林斯顿大学攻读博士学位。1932年,欧内斯特·劳伦斯邀请麦克米伦来年参加加州国家研究联谊会,麦克米伦欣然接受,来到伯克利分校物理系从事分子束和超精细结构研究。1941年,麦克米伦与劳伦斯妻子的妹妹埃尔西·布鲁默结婚,从而与劳伦斯成为连襟。1991年9月7日,麦克米伦在加利福尼亚州埃尔塞里托去世,距93岁生日仅差11天。
学术生涯
麦克米伦的职业生涯主要分为两个阶段:核化学领域和加速器物理学领域。
1940年,麦克米伦与菲力普·艾贝尔森合作,使用加州大学伯克利分校的小型回旋加速器进行中子轰击铀的实验。他们发现铀核在裂变过程中产生了此前未知的第93号元素,将其命名为镎(Neptunium)。麦克米伦还在实验中推测可能存在第94号元素(即后来的钚)。这一发现开启超铀元素化学的新纪元。
在第二次世界大战期间,麦克米伦参与了曼哈顿计划,为原子弹的研制做出了贡献。战后,他留在伯克利继续从事研究。
在加速器物理学方面,麦克米伦独立发现了相位稳定原理(自动稳相原理),这一原理克服了回旋加速器的能量限制,导致了同步加速器的发明。尽管苏联物理学家弗拉基米尔·维克斯列尔更早提出该理论,但麦克米伦是独立完成的发现。当优先权之争出现后,麦克米伦大方承认维克斯列尔的优先权。
1958年,麦克米伦被任命为劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)所长,直到1973年退休。
获奖成就
1951年,麦克米伦与格伦·西博格因"发现超铀元素"共同获得诺贝尔化学奖。这是诺贝尔化学奖历史上首次颁发给超铀元素研究领域。
此外,1963年麦克米伦与维克斯列尔共同获得原子和平奖(Atoms for Peace Award),以表彰他们在相位稳定原理上的贡献。1990年,他在去世前一年获得美国国家科学勋章(National Medal of Science)。
历史贡献
一、镎的发现打开了超铀元素化学的大门,使元素周期表从92号铀扩展到更广阔的领域,为后来发现二十多种超铀元素开启了先河。
二、相位稳定原理是粒子加速器发展史上的里程碑。同步加速器的发明使人类能够将粒子加速到GeV乃至TeV的能量级别,为高能物理和粒子物理的革命性发展提供了技术基础。
三、劳伦斯伯克利国家实验室在麦克米伦领导下,建立了世界一流的研究机构,培养了大批核科学和粒子物理人才。
轶事典故
麦克米伦发现自动稳相原理的过程颇为曲折。他是在没有阅读维克斯列尔论文的情况下独立发现的。1945年,他在研究回旋加速器时意识到,当粒子接近光速时,回旋加速器的共振条件会失效,这反而可以利用来设计一种新型加速器——同步加速器。当他的论文发表后,出现了关于优先权的争议。麦克米伦经过查证后,正式承认维克斯列尔在更早的时候就已经提出了相同的理论。这一坦诚态度赢得科学界的普遍尊敬。
麦克米伦一生低调谦逊。他曾说自己"很幸运地站在巨人的肩膀上",对镎的发现更是归功于团队合作而非个人天才。
参考文献
[1] Nobel Foundation. Edwin M. McMillan – Biographical. Nobel Lectures, Chemistry 1942–1962. [2] 百度百科·埃德温·麦克米伦词条. [3] McMillan, E. M.; Abelson, P. H. "Radioactive Element 93". Physical Review, 1940, 57: 1185–1186. [4] McMillan, E. M. "The Synchrotron—A Proposed High Energy Particle Accelerator". Physical Review, 1945, 68: 143–144.