Чарльз Кристиан Лауритсен: Жизнь и научные достижения

Введение

Датско-американский физик (1892–1968)

Чарльз Кристиан Лауритсен (4 апреля 1892 года – 13 апреля 1968 года) был датско-американским физиком.

Ранние годы и карьера

Лауритсен родился в Голстебро, Дания, и изучал архитектуру в Оденсской технической школе, которую окончил в 1911 году. В 1916 году он эмигрировал в Соединенные Штаты вместе с женой Сигрид Хенриксен и сыном Томми, сначала во Флориду, где семья некоторое время жила на доме на воде, а затем в Бостон, где он работал чертежником во время Первой мировой войны и стал свидетелем Бостонского мелассового бедствия. К 1921 году он работал в Пало-Альто над радиосвязью между кораблями и берегом. Он заинтересовался разработкой радиоприемников и в течение нескольких месяцев в 1922 году занимался бизнесом с двумя партнерами, изготавливавшими радиоприемники. К 1923 году он переехал в Сент-Луис, где был главным инженером в корпорации Кеннеди, производителе потребительских радиоприемников. В 1926 году Лауритсен посетил публичную лекцию Роберта Милликана, который в непринужденной беседе после лекции пригласил его посетить Калтех. Лауритсен и его семья вскоре переехали в Пасадену, где ему удалось поступить в аспирантуру по физике. В 1929 году он получил степень доктора философии, а в 1930 году присоединился к преподавательскому составу физического факультета. Он провел остаток своей академической карьеры в качестве профессора физики в этом учебном заведении, окончательно выйдя на пенсию в 1962 году. В 1928 году он и Ральф Д. Беннетт разработали рентгеновские трубки исключительно высокого напряжения. Эти трубки затем использовались для лучевой терапии больных раком в Лаборатории лучевой терапии Келлога, построенной как лечебная клиника в 1931 году. Сигрид Лауритсен, одна из первых женщин, окончивших медицинскую школу Университета Южной Калифорнии, работала в клинике в качестве радиолога. В 1932 году он преобразовал одну из своих рентгеновских трубок в ускоритель протонов и ионов гелия и начал изучать ядерные реакции. В 1934 году Лауритсен и Х. Ричард Крейн использовали образец недавно открытого дейтерия, полученного от Г. Н. Льюиса в Беркли, для генерации нейтронов, с помощью которых они создали первую искусственную радиоактивность, полученную с помощью ускорителя. Позже он измерил излучение, возникающее при аннигиляции позитрона и электрона. Одним из его важнейших открытий было установление того, что протоны могут захватываться углеродным ядром с выделением гамма-лучей. Этот процесс радиационного захвата был применен к изучению ядерных процессов, происходящих в недрах звезды, и к образованию более тяжелых элементов. В 1939 году лаборатория прекратила заниматься медицинской терапией и сосредоточилась на ядерной физике. (Лауритсен был директором лаборатории с момента ее основания до выхода на пенсию в 1962 году.) В 1937 году он изобрел детектор излучения, названный электроскопом Лауритсена, который широко использовался в качестве дозиметров излучения на основе кварцевых волокон.

Lauritsen was born in Holstebro, Denmark and studied architecture at the Odense Tekniske Skole, graduating in 1911. In 1916 he emigrated to the United States with his wife Sigrid Henriksen and son Tommy, first to Florida, where the family lived for a time on a houseboat, and later to Boston, where he worked as a draftsman during the Great War and was a witness to the Boston Molasses Disaster. By 1921, he was working in Palo Alto on radio for communicating between ship and shore. He became interested in the design of radio receivers, and for a few months in 1922 was in business with two partners building radios. By 1923, he had moved to St. Louis where he was chief engineer at the Kennedy Corporation, a producer of consumer radio receivers. In 1926, Lauritsen attended a public lecture by Robert Millikan who, in casual conversation afterwards, invited him to visit Caltech. Lauritsen and his family soon moved to Pasadena where he talked his way into graduate study in physics. In 1929, he received his Ph. D., and, in 1930, he joined the physics department faculty. He spent the remainder of his academic career as professor of physics at this institution, finally retiring in 1962. In 1928, he and Ralph D. Bennett developed X ray tubes of exceptionally high voltage. These tubes were then used for radiation therapy of cancer patients in the Kellogg Radiation Laboratory, built as a treatment clinic in 1931. Sigrid Lauritsen, who was one of the first female graduates of the University of Southern California medical school, worked in the clinic as a radiologist. In 1932, he converted one of his X ray tubes into an accelerator of protons and helium ions and began to study nuclear reactions. In 1934, Lauritsen and H. Richard Crane used a sample of recently discovered deuterium, obtained from G. N. Lewis at Berkeley, to generate neutrons with which they made the first accelerator produced artificial radioactivity. He later measured the radiation produced when a positron and an electron annihilate each other. One of his most significant discoveries was to show that protons could be captured by a carbon nucleus, releasing gamma rays. This radiative capture process was applied to the study of the nuclear processes at the heart of a star, and the production of the heavier elements. In 1939, the laboratory ceased to do medical therapy and concentrated on nuclear physics. (Lauritsen was director of the laboratory from its inception until he retired in 1962.) In 1937, he invented a radiation detector called the Lauritsen electroscope, widely used as quartz fiber radiation dosimeters.

Разработка оружия

В 1940 году, более чем за год до вступления США во Вторую мировую войну, Лауритсен начал работу над оружием и разработкой вооружений. Его первоначальная работа была связана с проектированием и разработкой взрывателя приближения, но большую часть войны он руководил крупной программой в Калифорнийском технологическом институте (Калтехе), которая занималась разработкой и производством различных ракетных вооружений, в основном для ВМС. В этой связи он способствовал созданию Испытательной станции военно-морского вооружения (ныне Центр военно-морских авиационных вооружений, Отдел вооружений, Чайна-Лейк, с лабораторией, названной в его честь) в Иньокерне, штат Калифорния. В последние месяцы войны он участвовал в американских усилиях по проектированию и созданию атомной бомбы, включая разработку "тыквенной бомбы" – копии бомбы Fat Man, начиненной обычным взрывчатым веществом. Он продолжал заниматься разработкой вооружений и после войны, и большая часть его работы была засекречена. Среди проектов, в которых он принимал участие, были проекты "Хартвелл", "Чарльз", "Майкл" и "Виста". Во время Корейской войны он находился на передовой сразу после высадки в Инчхоне, наблюдая и оценивая американское вооружение для Министерства обороны. Он служил советником правительства США и был членом многих комитетов и рабочих групп. После продолжительной борьбы с раком он скончался 13 апреля 1968 года в возрасте 76 лет.

Награды и почести

Избран членом Королевской датской академии наук и литературы в 1939 году. Избран в Национальную академию наук США в 1941 году. Назначен командором ордена Даннеброга Королем Дании в 1953 году. Избран в Американское философское общество в 1954 году. Президент Американского физического общества в 1951 году. Удостоен премии Тома В. Боннера в 1967 году. Присуждена степень почётного доктора юридических наук Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе (UCLA) в 1965 году. Кратер Лауритсена на Луне назван в его честь. Удостоен медали за заслуги президентом Гарри С. Трумэном в 1948 году.