Ernest Orlando Lawrence

(1901–1958)

Am Anfang der Kernkrafttechnik stand die Kernphysik. Ende der 1920er-Jahre suchten die Physiker nach wirkungsvolleren Mitteln zur Beschiessung der Atomkerne, als es die bis dahin verwendeten Alphateilchen und Protonen darstellten. Diese drangen ihrer Ladung wegen zu wenig tief in die Kerne ein. Man sah ein, dass die «Geschosse» wesentlich höhere Energie bekommen mussten. Weder der Protonenbeschleuniger von Cockcroft noch der Van-de-Graaff'sche Bandgenerator lieferten ausreichende Spannungen. Wiederoe, ein Norweger, schlug 1929 vor, die Teilchen die gleiche Beschleunigungsspannung mehrmals durchlaufen zu lassen. Im Jahre darauf kam Lawrence auf die Idee, die Teilchenbahn durch ein Magnetfeld zu krümmen, sodass eine Spiralbahn entstand. Die Einrichtung bestand aus einer in zwei Teile geschnittenen flachen Büchse, alles im Vakuum. Die geladenen Teilchen gelangten in der Mitte hinein. Ein Hochfrequenz-Oszillator sorgte dafür, dass das beschleunigende Potenzialfeld bei jedem Teilchenumlauf 2-mal umgepolt wurde. Damit war das Zyklotron erfunden.

Beide Eltern von Lawrence waren norwegischer Abstammung. Ernest Orlando wurde am 8. August 1901 in Canton (Süd-Dakota) geboren. Obwohl er schon als Knabe sich für elektrische Einrichtungen interessierte, fing er ein Medizinstudium an. Der Dekan der elektrotechnischen Fakultät der Universität zu Vermillon erkannte seine grossen Fähigkeiten auf dem Gebiet der Physik und bewog ihn zum Umsatteln. Nach 3 Jahren war er Bachelor of Art, und für den Mastertitel benötigte er nur ein Jahr. Mit einem befreundeten Physiker zog er darauf an die Universität Chicago und 1924 an die Yale-Universität, wo er wieder nach einem Jahr den Doktorgrad erlangte. Lawrence erwies sich als ein hervorragender Experimentator und wurde 1927 an der Yale University Assistent-Professor. 1928 folgte er einem Ruf an die University of California in Berkeley, wo er bis zu seinem Tode blieb. Es waren vor allem seine Arbeiten, die Berkeley zu einer «grossen» Universität machten.

1930, nachdem er das erste Zyklotron-Modell gebaut hatte, wurde Lawrence ordentlicher Professor. Schrittweise entwickelte er das Zyklotron für immer höhere Energien. 1935 waren 5 MeV erreicht. Die Erfindung trug ihm zahlreiche Ehrungen ein und 1939 auch den Nobelpreis. Beraten von Lawrence, bauten verschiedene andere Forschungsinstitute ebenfalls Zyklotrone.

Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete Lawrence im Auftrag des Militärs an der Atombombe. Bei der Suche nach Methoden zur Trennung der Uran-Isotope 235 und 238 entdeckte er zusammen mit seinen Mitarbeitern das Transuran Neptunium sowie die Spaltung von Plutonium durch langsame Neutronen.

Die von Lawrence vorgeschlagene Isotopentrennung mithilfe von Magnetfeldern wurde im Grossen nicht angewandt, da die durch andere Forscher entwickelte Gasdiffusionstechnik sich als leistungsfähiger erwies.

Präsident Eisenhower entsandte Lawrence als Delegierten an die Genfer Expertenkonferenz von 1958 zum Studium der Möglichkeiten der Entdeckung von Übertretungen der Abmachungen über das Verbot von Atomversuchen. Während dieser Tagung verschlechterte sich der Gesundheitszustand von Lawrence, der schon einige Jahre an einem Darmgeschwür litt. Er musste zur Vornahme einer Operation nach Kalifornien geflogen werden. Er überlebte sie nicht; am 27. August 1958 starb er in Palo Alto. Er hinterliess seine Frau, zwei Söhne und vier Töchter.