John Douglas Cockcroft
nasceu a 27 de maio de 1897, em Todmorden, no condado de York, Inglaterra.
Depois de estudar eletrotécnica e física na Universidade de Manchester e em
Cambridge, chegou a ser em 1938, membro do St.John’s College de Cambridge e trabalhou no laboratório Cavendih com Ernest
Rutherford.
Leia também: Modelos Atômicos
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Em 1919, Rutherford
conseguiu transmutar o átomo de nitrogênio em átomo der oxigênio, usando
partícula alfa de grande velocidade, emitidas por material radiativo natural. Pensou-se em partículas aceleradas a
grande velocidade por meios artificiais também poderiam entrar no núcleo.
Compreendendo a possível
importância de semelhantes métodos, Cockcroft colaborou com outro investigador
do laboratório Cavendish, E. T. S. Walton, para construir uma máquina que fosse
capaz de acelerar as partículas alfa a velocidades maiores que as que tinham as
emitidas pelas substâncias radioativas. O fato de que tal máquina aceleraria
assim mesmo a grandes velocidades os prótons (“projeteis” mais eficazes para
penetrar no núcleo atômico que as partículas alfa) e os deutérios, prometia resultados importantes.
Em 1929, Cockcroft e Walton
projetaram e construíram um circuito elétrico que proporcionava várias centenas
de milhares de volts e que podia constituir a base de semelhante máquina. Para
carregar partículas carregadas com os prótons, necessitava de uma fonte de tais
partículas e também de um meio de acelerá-las. O gás hidrogênio foi empregado
como administrator de prótons.
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Foi ionizado passando-se o
arco elétrico através dele, numa câmara de ionização. O elétron era arrancado
do átomo de hidrogênio, ficando núcleo de hidrogênio, quer dizer, o próton
carregado positivamente.
Os prótons eram arrastados
da câmara de ionização, e conduzidos
ao centro de um longo tubo de vidro. Deste tubo se extraía o ar e no seu
interior se fixavam, a intervalos, cilindros metálicos. Cada um destes estava
conectado a um condutor de alta voltagem que procedia de uma seção do gerador.
Quando um próton entrava no
tubo de vidro, a voltagem negativa do primeiro cilindro de metal acelerava o
próton até certa velocidade. Logo percorria o primeiro tubo metálico e, ao sair,
encontrava voltagem negativa ainda maior no segundo tubo metálico,
acelerando-se ainda mais. Depois de atravessar os vários tubos, o próton
emergia a enorme velocidade.
A fonte de alta voltagem
era capaz de gerar 700.000 volts, e estava conectada escalonadamente a cinco ou
seis cilindros metálicos.
Em 1932, Cockcroft e Walton
usaram sua máquina para acelerar prótons, e dirigiram o feixe de prótons em direção a uma amostra de lítio como “alvo”. Ito
deu como resultado a transformação dos átomos de lítio em átomo de hélio.
Haviam desintegrado o átomo de lítio por meio de prótons acelerados
artificialmente.
Cockcroft e Walton foram
assim os primeiros a conseguir prótons altamente acelerados em laboratório e
demonstrar que esses prótons poderiam causar desintegrações atômicas.
Em 1936, Cockcroft foi
designado membro da Royal Society, e
ordenado cavalheiro em 1948. Em 1946 foi nomeado Diretor do Instituto de
investigação de energia Atômica de Harwell. Em 1951, John Cockcroft
compartilhou com E. T. S. Walton do prémio Nobel de Física, pelo trabalho de
ambos sobre aceleração artificial de partículas.
Em 1960 foi designado
Diretor do Churchill College de Cambridge.
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