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해럴드 유리

Harold Urey
해럴드 유리

메모리
Urey.jpg
해럴드 유리
태어난
해럴드 클레이튼 유레이

(1893-04-29) 1893년 4월 29일
미국 인디애나 주, 워커튼
죽은1981년 1월 5일(1981-01-05)(87)
La Jolla, 캘리포니아, 미국
국적.아메리칸
모교
로 알려져 있다
어워드
과학 경력
필드물리 화학
기관
박사 어드바이저길버트 N루이스
박사과정 학생
서명
Harold Urey signature.svg

해롤드 클레이턴 유레이(Harold Clayton Urey, 1893년 4월 29일 ~ 1981년 1월 5일)는 미국의 물리 화학자로, 1934년 중수소를 발견한 공로로 노벨 화학상을 수상했다.그는 원자폭탄 개발에서 중요한 역할을 했으며,[1] 무생물에서 유기생명체의 발달에 관한 이론에 기여했다.

인디애나주 월커튼에서 태어난 유레이는 길버트 N 밑에서 열역학을 공부했다. 버클리 캘리포니아 대학의 루이스입니다.1923년 박사학위를 받은 후, 그는 미국-스칸디나비아 재단으로부터 코펜하겐의 닐스 보어 연구소에서 연구할 펠로우쉽을 받았다.그는 콜럼비아 대학의 화학 부교수가 되기 전에 존스 홉킨스 대학의 연구원이었습니다.1931년, 그는 중수소의 발견으로 이어진 동위원소의 분리에 관한 연구를 시작했다.

제2차 세계 대전 동안, 유레이는 동위원소 분리에 대한 지식을 우라늄 농축 문제로 돌렸다.그는 기체 확산에 의한 동위원소 분리를 개발한 콜롬비아 대학의 그룹을 이끌었다.그 방법은 성공적으로 개발되어 전후 초기에 사용된 유일한 방법이 되었다.전쟁이 끝난 후, 유리는 핵 연구소의 화학 교수가 되었고, 후에 시카고 대학의 화학 교수 라이어슨이 되었다.

유레이는 초기 지구의 대기는 암모니아, 메탄, 수소로 구성되었다고 추측했다.그의 시카고 대학원생 중 한 명은 스탠리 L. 밀러였습니다. 그는 밀러에 출연했습니다.Urey는 만약 그러한 혼합물이 전기 스파크와 물에 노출된다면, 일반적으로 생명의 구성 요소로 여겨지는 아미노산을 생성하기 위해 상호작용할 수 있다는 실험을 했다.산소 동위원소를 이용한 연구는 새로운 고대 기후 연구 분야를 개척하게 했다.1958년, 그는 캘리포니아 대학 샌디에이고(UCSD)의 교수직을 수락했고, 그곳에서 그는 과학부를 설립하는 것을 도왔다.그는 1960년에 설립된 UCSD 화학 학교의 창립 멤버 중 한 명이었다.그는 우주 과학에 점점 더 관심을 갖게 되었고, 아폴로 11호가 달로부터 달 암석 표본을 돌려받았을 때, Urey는 달 수신 연구소에서 그것들을 조사했다.달 우주인 해리슨 슈미트는 유리가 달로 가는 일방통행 임무를 위해 자원봉사로 그에게 접근해 "나는 갈 것이고,[2] 돌아오지 않아도 상관없다"고 말했다고 말했다.

초기 생활

해롤드 클레이튼 유리는 1893년 4월 29일 인디애나 주 월커튼에서 학교 교사이자 [5]형제 교회 목사였던 사무엘 클레이튼 [3][4]유리와 그의 아내 코라 레베카 결혼 전 레이노엘의 [6]아들로 태어났다.그에게는 남동생 클라렌스와 여동생 마사 한 명이 있었다.가족은 사무엘이 결핵으로 심각한 병에 걸린 후 기후가 그의 건강을 개선하기를 바라며 캘리포니아 글렌도라로 이사했다.그가 죽을 것이 분명해지자, 가족은 코라의 홀어머니와 살기 위해 인디애나로 다시 이사했다.사무엘은 해롤드가 여섯 살 [7][4]때 죽었다.

유레이는 아미쉬 초등학교에서 교육을 받았고, 14살에 졸업했습니다.그 후 그는 [6]인디애나주 켄달빌에 있는 고등학교에 다녔다.1911년 졸업 후, 그는 얼햄 [8]대학에서 교사 자격증을 취득하고, 인디애나의 작은 학교에서 가르쳤다.그는 나중에 그의 어머니가 살고 있던 몬태나로 이사했고 그곳에서 [5]계속 가르쳤다.

유리는 1914년 [9]가을 미스울라에 있는 몬태나 대학에 입학했다.당시 동부 대학과는 달리 몬태나 대학은 학생과 [4]교사 모두에서 남녀공학이었다.유레이는 [10]1917년에 그곳에서 동물학 학사 학위를 받았습니다.

같은 해 미국이 제1차 세계대전에 참전함에 따라 전쟁 지원을 위한 강한 압력이 있었다.유레이는 전쟁에 반대하는 종파에서 자랐다.그의 교수 중 한 명은 화학자로 일하면서 전시 활동을 지원하자고 제안했다.유리는 [4]군인으로 입대하는 대신, 필라델피아에 있는 배럿 화학 회사에 취직하여 TNT를 만들었다.전쟁이 끝난 후, 그는 화학 [11][8]강사로 몬태나 대학에 돌아왔다.

학문적 경력은 박사 학위를 필요로 했고, 그래서 1921년 Urey는 캘리포니아 버클리 대학의 박사 과정에 등록했고, 그곳에서 Gilbert N 밑에서 열역학을 공부했습니다. 루이스,[12] 그의 논문의 첫 시도는 세슘 증기의 이온화에 관한 것이었어요그는 어려움에 부딪혔고 메그나드 사하는 같은 주제에 대해 더 [13][14]나은 논문을 발표했다.그리고 나서 유리는 이상적인 가스의 이온화 상태에 대한 논문을 썼고, 이 논문은 천체물리학 [15]저널에 발표되었습니다.1923년 박사학위를 받은 후, 유레이는 미국-스칸디나비아 재단으로부터 코펜하겐의 닐스 보어 연구소에서 연구하기 위한 펠로우쉽을 받았고, 그곳에서 베르너 하이젠베르크, 한스 크래머스, 볼프강 파울리, 게오르그 폰 헤베시, 그리고 존 슬레이터를 만났습니다.체류가 끝날 무렵, 그는 독일로 여행을 가서 알버트 아인슈타인과 제임스 [16]프랑크를 만났다.

미국으로 돌아가자 유레이는 하버드대에 국립연구위원회 펠로우십을 제안받았고 존스홉킨스대에서 연구원으로 활동하겠다는 제안도 받았다.그는 후자를 택했다.그 일을 하기 전에, 그는 어머니를 방문하기 위해 워싱턴의 시애틀로 여행을 갔다.도중에,[17] 그는 몬태나 대학의 동료인 케이트 다음 박사를 알게 된 워싱턴 에버렛에 들렀다.다음은 유리를 언니 프리다(18981992년)에게 소개했다.유레이와 프리다는 곧 약혼했다.그들은 1926년 [11]캔자스 로렌스에 있는 그녀의 아버지 집에서 결혼했다.이 부부는 1927년생 거트루드 베시, 1929년생 프리다 레베카, 1934년생 메리 앨리스, [18]1939년생 존 클레이튼 유레이 등 4명의 자녀를 두었다.

존스 홉킨스에서, 유레이와 아서 루크는 양자 역학과 원자 [16]및 분자 시스템에 대한 그것의 적용에 대한 최초의 영어 문서들 중 하나인 원자, 양자 그리고 분자 (1930년)를 썼다.1929년, 유리는 그의 동료인 루돌프 쇤하이머, 데이비드 리텐버그, T.[19] I. 테일러가 포함된 콜롬비아 대학의 화학 부교수가 되었다.

중수소

1920년대에 William Giauque와 Herrick L. Johnston은 산소의 안정적인 동위원소를 발견했다.제임스 채드윅은 1932년까지 중성자를 발견하지 못했다.화학적, 물리적 특성에 기초한 분류에는 두 가지 시스템이 사용되었습니다.후자는 질량 분석기를 사용하여 측정되었다.산소의 원자량이 수소보다 거의 정확히 16배 무겁다는 것이 알려졌기 때문에, 레이먼드 버지와 도널드 멘젤은 수소에도 두 개 이상의 동위원소가 있다는 가설을 세웠다.두 방법의 결과 차이를 바탕으로 그들은 4,500개 중 수소 원자가 단 한 개만 무거운 [20]동위원소라고 예측했다.

1931년, 유리는 그것을 찾기 위해 출발했다.유리와 조지 M.머피(1903–1968)[21][22]는 발머 시리즈로부터 무거운 동위원소가 1.1~1.8옹스트롬(1.1×10−10~1.8×10m−10)만큼 블루시프트된 라인(즉, 광동위원소 적색 편이)을 가져야 한다고 계산했다.유레이는 최근 콜롬비아에 설치되어 발머 시리즈를 해결할 수 있는 민감한 장치인 6.4m 크기의 격자형 분광기에 접근할 수 있었다.분해능이 밀리미터당 1µ일 경우 기계는 약 [23]1밀리미터의 차이를 발생시켜야 합니다.그러나 4,500개의 원자 중 오직 한 개만이 무거웠기 때문에, 분광기의 선은 매우 희미했다.따라서 유레이는 [20]중수소라는 더 결정적인 증거를 얻을 때까지 연구 결과의 발표를 미루기로 결정했다.

Urey와 Murphy는 Debye 모델을 통해 무거운 동위원소가 가벼운 동위원소보다 약간 높은 끓는점을 가질 것이라고 계산했다.액체 수소를 조심스럽게 가열하면 액체 수소의 5리터를 1밀리리터로 증류할 수 있으며, 이것은 무거운 동위원소에서 100배에서 200배 농축될 것이다.5리터의 액체 수소를 얻기 위해, 그들은 워싱턴 D.C.에 있는 국립 표준국에 있는 저온학 실험실로 갔고, 그곳에서 유레이가 존스 [23]홉킨스에서 알고 지내던 페르디난드 브릭웨드의 도움을 받았다.

Brickwedde가 보낸 첫 번째 샘플은 1 표준 대기압(100kPa)에서 20K(-253.2°C; -423.7°F)에서 증발되었습니다.놀랍게도, 이것은 풍요로움의 증거를 보여주지 않았다.그런 다음 브릭웨드는 53mmHg(7.1kPa)의 압력에서 14K(-259.1°C; -434.5°F)에서 증발된 두 번째 샘플을 준비했다.이 표본에서 중수소에 대한 발머 라인은 7배나 강했다.[20]나중에 중수소로 명명된 중수소의 발견을 알리는 논문은 [24]1932년 Urey, Murphy, Brickwedde에 의해 공동으로 출판되었다.1934년 중수소를 [25]발견한 공로로 노벨 화학상을 받았다.그는 딸 메리 [26]앨리스의 탄생에 참석하기 위해 스톡홀름에서 열린 결혼식에 참석하기를 거부했다.

Edward W와 함께 작업. 표준국의 Washburn, Urey는 그 후에 비정상적인 샘플의 원인을 발견했습니다.브릭웨드의 수소는 전기 분해에 의해 물과 분리되었고, 그 결과 샘플이 고갈되었다.게다가, 프란시스 윌리엄 애스턴은 수소 원자량에 대한 그의 계산된 값이 틀렸다고 보고했고, 따라서 버지와 멘젤의 원래 논리는 무효화되었다.하지만 [20]중수소의 발견은 여전히 유효했다.

Urey와 Washburn은 순수 중수를 만들기 위해 전기 분해를 시도했다.그들의 기술은 건전했지만, 1933년 캘리포니아 대학의 [27]자원을 마음대로 사용할 수 있었던 루이스에게 두들겨 맞았다.보른-오펜하이머 근사법을 사용하여, 유레이와 데이비드 리텐버그는 수소와 중수소를 포함한 가스의 특성을 계산했다.그들은 이것을 탄소, 질소, 산소의 농축 화합물까지 확장시켰다.이것들은 생화학에서 추적기로 사용될 수 있고, 결과적으로 [28]화학 반응을 검사하는 완전히 새로운 방법을 만들어 낼 수 있다.그는 1932년 화학물리학 저널을 창간했으며,[29] 1940년까지 화학물리학 저널의 첫 편집자였습니다.

콜롬비아 대학에서 Urey는 민주주의와 지적 자유를 위한 대학 연맹의 의장을 맡았습니다.그는 대서양주의자 클라렌스 스트레이트의 세계 주요 민주주의 연방제 제안과 스페인 내전 당시 공화당의 대의를 지지했다.그는 독일 나치즘의 초기 반대자였으며 엔리코 페르미를 포함한 난민 과학자들을 도와 미국에서 일자리를 찾고 새로운 [30]나라에서의 삶에 적응하도록 도왔다.

맨해튼 프로젝트

1939년 유럽에서 제2차 세계대전이 발발했을 때, 유레이는 동위원소 분리에 대한 세계적인 전문가로 인정받았다.지금까지 분리에는 가벼운 요소만 포함되었습니다.1939년과 1940년, 유레이는 원심분리를 제안한 더 무거운 동위원소 분리에 관한 두 개의 논문을 발표했다.이것은 우라늄 235가 핵분열이라는 닐스 [31]보어의 추측으로 인해 매우 중요해졌다.나머지 [32]우라늄에서 235개를 분리하지 않고 연쇄반응을 일으킬 수 있을지는 매우 의심스러웠기 때문에 우라늄 농축을 어떻게 [33]달성할 수 있을지에 대한 집중적인 연구를 시작했다.George Kistiakowsky는 원심분리 외에도 기체 확산이 가능한 방법일 수 있다고 제안했다.세 번째 가능성은 열 [34]확산이었다.Urey는 원자로에서 [35][36]중성자 감속재로 사용될 수 있는 중수 생산 노력을 포함하여 모든 동위원소 분리 연구를 조정했다.

1942년 9월 13일 보헤미안 그로브에서 열린 S-1 집행위원회.왼쪽에서 오른쪽으로 유레이, 어니스트 O. 로렌스, 제임스 B 코넌트, 라이먼 J. 브릭스, 에거 5세 머프리, 아서 H. 콤프턴입니다

1941년 5월, Urey는 국방연구위원회의 [37]일원으로 우라늄 프로젝트를 감독하는 우라늄 위원회에 임명되었다.1941년, 유리와 조지 B. 페그람은 원자폭탄 개발에 대한 협력을 확립하기 위해 영국에 외교 사절단을 이끌었다.영국은 가스 [38]확산에 대해 낙관적이었지만, 가스 및 원심 방식 모두 엄청난 기술적 [39]장애에 직면했다는 것은 분명했다.1943년 5월, 맨해튼 프로젝트가 탄력을 받으면서.Urey는 중수 및 어니스트 로렌스의 전자기 [40]과정을 제외한 모든 동위원소 농축 과정을 담당했던 콜롬비아의 전시 대체합금재료연구소(SAM Laboraties)의 소장이 되었다.

원심분리기법에 대한 초기 보고는 그것이 예상만큼 효율적이지 않다는 것을 보여주었다.Urey는 이전의 흐름 방식 대신 더 효율적이지만 기술적으로 더 복잡한 역류 시스템을 사용할 것을 제안했다.1941년 11월까지, 기술적 장애물은 그 과정이 [41]포기될 만큼 충분히 강력해 보였다.역류 원심분리기는 전후 개발되어 오늘날 많은 [42]나라에서 선호되고 있다.

가스 확산 과정은 기술적인 장애물을 [43]극복해야 했지만 여전히 고무적이었다.1943년 말까지, Urey는 700명 이상의 사람들이 가스 확산에 [44]대해 그를 위해 일하고 있었다.이 과정은 부식성 우라늄 육불화물이 가스 장벽을 통해 확산되어 모든 [43]단계에서 점차적으로 농축되는 수백 개의 캐스케이드를 포함했다.펌프에 적합한 씰을 찾는 것이 주요 문제였지만, 지금까지 가장 큰 어려움은 적절한 확산 [45]장벽을 구축하는 데 있었다.K-25 가스 확산 플랜트의 건설은 1944년 적절한 장벽이 대량으로 사용되기 전에 진행 중이었다.예비로, 유리는 열확산을 [46]옹호했다.

그 노력에 지친 유레이는 1945년 2월 그의 책임을 R. H.[47] Crist에게 넘겨주며 프로젝트를 떠났다.K-25 공장은 1945년 3월에 가동을 개시해, 버그가 해결됨에 따라, 뛰어난 효율과 경제성으로 가동했습니다.한동안 우라늄은 S50 액체 열확산 플랜트, K-25 가스, 그리고 Y-12 전자 분리 플랜트에 공급되었다. 그러나 전쟁이 끝난 직후 열과 전자 분리 플랜트는 폐쇄되었고 K-25 단독으로 분리되었다.1946년에 건설된 쌍둥이 K-27과 함께 전후 [48][46]초기 주요 동위원소 분리 발전소가 되었다.맨하탄 프로젝트에 대한 그의 업적으로, 유레이는 프로젝트 책임자인 Leslie R 소장에 의해 Merit 훈장을 받았습니다. 그로브스 [47]주니어

전후 몇 년

전쟁이 끝난 후, 유리는 핵 연구소의 화학 교수가 되었고,[8] 1952년 시카고 대학의 화학 교수인 라이어슨이 되었다.그는 동위원소를 이용한 전쟁 전 연구를 계속하지 않았다.그러나 수소로 얻은 지식을 산소에 적용하면 산소-18과 산소-16에 대한 탄산염과 물의 분화가 0~25°C(32~77°F) 사이에서 1.04배 감소한다는 것을 알게 되었다.동위원소의 비율은 측정 장비가 충분히 민감하다고 가정할 때 평균 온도를 결정하는 데 사용될 수 있다.그 팀에는 그의 동료인 랄프 벅스바움이 포함되어 있었다.1억 년 된 베른나이트를 조사한 결과 4년 동안 살았던 여름과 겨울의 온도가 나타났다.이 선구적인 고생대 연구로, 유레이는 아서 L. 상을 받았습니다. 미국 지질학회의 데이 메달과 지구화학회의 [49]골드슈미트 메달.

밀러-우레이 실험

유레이는 1946년 5월-존슨 법안에 반대하는 운동을 적극적으로 펼쳤는데, 그 이유는 핵에너지의 군사적 통제로 이어질 것을 우려했기 때문이다. 하지만 그것을 대체한 맥마흔 법안에 찬성하고 싸웠고, 결국 원자력 위원회를 만들었다.세계 정부의 이상에 대한 유레이의 약속은 전쟁 이전부터 거슬러 올라갔지만 핵전쟁의 가능성은 그의 마음을 더욱 절실하게 만들었다.그는 전쟁 반대 강연에 나섰고, 핵 문제에 관한 의회 토론에 참여하게 되었다.그는 에델과 줄리어스 로젠버그를 대신해 공개적으로 논쟁을 벌였고 하원 반미 활동 [50]위원회에 불려갔다.

우주화학과 밀러-우레이 실험

만년에, 유리는 우주 화학의 분야를 발전시키는데 도움을 주었고 그 용어를 만든 것으로 인정받았다.산소-18에 대한 그의 연구는 그가 지구상의 화학 원소의 풍부함, 그리고 별들의 풍부함과 진화에 대한 이론을 발전시키도록 이끌었다.Urey는 The Planets에서 그의 작업을 요약했다. 그 기원과 발전(1952)유레이는 초기 지구의 대기는 암모니아, 메탄, 수소로 구성되었다고 추측했다.시카고 대학원생 중 한 명인 스탠리 L. 밀러가 밀러에 나타났어요유레이는 이러한 혼합물이 전기 스파크와 물에 노출되면,[51] 일반적으로 생명의 구성 요소로 여겨지는 아미노산을 생성하기 위해 상호작용할 수 있다는 실험을 했다.

유리는 1956년과 1957년에 [52]옥스퍼드 대학의 초빙 교수로 영국에서 1년을 보냈다.1958년 그는 65세의 정년에 이르렀지만, 샌디에이고 캘리포니아의 새 대학(UCSD)의 교수직을 수락하고 캘리포니아의 라 호라로 이사했다.그는 이후 1970년부터 [53][54][8]1981년까지 그곳에서 명예교수로 임명되었다.Urey는 그곳에서 과학 교수진을 세우는 것을 도왔다.그는 스탠리 밀러, 한스 수스, 짐 [53][55]아놀드와 함께 1960년에 설립된 UCSD 화학 대학의 창립 멤버 중 한 명이었다.

1950년대 후반과 1960년대 초, 스푸트니크 1호의 발사를 계기로 우주과학은 연구의 주제가 되었다.유리는 나사가 달에 무인 탐사선을 우선시하도록 설득하는 데 도움을 주었다.아폴로 11호가 달로부터 달 암석 표본을 돌려받았을 때, 유레이는 달 수신 연구소에서 그것들을 조사했다.그 샘플들은 달과 지구가 공통의 [53][55]기원을 가지고 있다는 우레이의 주장을 뒷받침했다.UCSD에 있는 동안, 유레이는 105편의 과학 논문을 발표했는데, 그 중 47편이 달 주제에 관한 것이었다.왜 그렇게 열심히 일했냐고 묻자, 그는 농담을 했다. "글쎄, 당신은 내가 [56]더 이상 종신 재직권이 없다는 것을 알잖아요.

죽음과 유산

유레이는 정원 가꾸기와 소고기, 심비디움, 그리고 다른 [57]난초 기르는 것을 즐겼다.그는 캘리포니아의 라 조라에서 사망했으며 [8]인디애나 주 드칼브 카운티에 있는 페어필드 묘지에 안장되었다.

그는 노벨상 외에도 1943년 프랭클린 메달, 1962년 J.로렌스 스미스 메달, 1966년 왕립천문학회 금상,[58] 1966년 미국공로아카데미 금판상, 1973년 미국화학회 프리스틀리 메달을 수상했다.1964년에 그는 [59]국립과학훈장을 받았다.그는 1947년에 [60]왕립학회 회원이 되었다.그의 이름을 따서 달 충돌 크레이터 유레이,[8] 소행성 4716 유레이,[61] 그리고 H.C.가 명명되었다. 미국천문학회가 [62]행성 과학 분야에서 이룬 업적에 대해 수여하는 유레이상.해롤드 C.인디애나주 월커튼에 있는 유레이 중학교도 그의 이름을 따 이름이 지어졌으며, 유레이 홀은 라호야의[64] UCSD, 그리고 해롤드 C에 있는 리벨 칼리지의 화학 [63]건물이다.몬태나 [65]대학의 유레이 강의실입니다.UCSD에서는 Harold C도 확립되어 있습니다.첫 번째 홀더가 제임스 [66]아놀드인 우레이 의자.

유리의 딸 엘리자베스 배랭거도 유명한 [67]물리학자가 되었다.

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메모들

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레퍼런스

외부 링크