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루이 슬로탱

Louis Slotin
루이 슬로탱
Slotin Los Alamos.jpg
Slotin의 Los Alamos 배지 사진
태어난
루이 알렉산더 슬로탱

(1910-12-01)1910년 12월 1일
위니펙, 매니토바, 캐나다
죽은1946년 5월 30일 (1946-05-30) (35세)
사망 원인급성 방사선 증후군
교육
직종.물리학자 및 화학자
로 알려져 있다플루토늄과 핵무기 조립에 대한 임계 테스트, 달러 단위 반응성

루이스 알렉산더 슬롯린(Louis Alexander Slotin, 1910년 12월 1일 ~ 1946년 5월 30일)은 캐나다물리학자이자 화학자로 맨해튼 프로젝트에 참여했다.매니토바주 위니펙노스엔드에서 태어나 자란 슬로틴은 1936년 런던 킹스 칼리지에서 물리화학 박사학위를 취득하기 전에 매니토바 대학에서 학사 및 석사 학위를 취득했습니다.그 후, 그는 사이클로트론 설계를 돕기 위해 시카고 대학에 연구원으로 입사했다.

1942년 슬로틴은 맨해튼 프로젝트에 참여하도록 초청받아 우라늄플루토늄 코어임계질량값을 결정하는 실험을 했다.제2차 세계대전뉴멕시코의 로스앨러모스 국립연구소에서 연구를 계속했다.1946년 5월 21일, 그는 우연히 핵분열 반응을 시작했고, 이로 인해 강한 방사선이 방출되었다.그는 병원으로 긴급 후송되었고 9일 후인 5월 30일에 사망했다.슬롯린은 슬롯린을 죽인 것과 같은 "데몬 코어"에 의해 치명적인 방사능에 노출되었던 해리 다글리안에 이어 역사상 두 번째 임계 사고의 희생자가 되었다.

슬로틴은 동료들의 죽음을 막을 만큼 충분히 빠른 대응으로 미국 정부로부터 영웅으로 칭송받았다.하지만, 일부 물리학자들은 사고 이전의 슬로틴의 행동이 무모했고 그의 죽음은 예방할 수 있었다고 주장한다.그 사고와 그 여파는 몇몇 소설과 논픽션에서 극화되었다.

초기 생활

루이스 슬로틴은 이디시어를 사용하는 유대인 난민 소니아 슬로틴과 이스라엘 사이에서 태어난 3남매 중 첫째로 러시아의 포그롬을 피해 매니토바주 위니펙으로 갔다.그는 동유럽 이민자들이 많이 모여 있는 지역인 위니펙의 노스 엔드 지역에서 자랐다.마흐레이 초등학교 초기부터 세인트루이스에서 10대까지. 존의 고등학교인 슬로틴은 학업적으로 매우 뛰어났다.그의 남동생 샘은 나중에 그의 남동생이 [1]"장시간 공부할 수 있는 극도의 강도를 가지고 있었다"고 말했다.

16세 때, 슬로틴은 과학 학위를 따기 위해 매니토바 대학에 입학했습니다.학부 시절, 그는 물리학과 화학 모두에서 대학 금상을 받았다.슬롯인이 B를 받았습니다.1932년 대학에서 지질학 학사 학위, M.1933년 학사 학위그의 멘토 중 한 명의 도움으로, 그는 응용 전기 화학[2]광화학 분야를 전공한 화학 학과장 아서 존 [1]올맨드의 지도 아래 킹스 칼리지 런던에서 공부하기 위한 펠로우쉽을 얻었다.

킹스 칼리지 런던

킹스 칼리지 런던에 있는 동안, 슬로틴은 그 대학의 아마추어 밴텀급 복싱 챔피언십에서 우승함으로써 아마추어 복서로서 자신을 두각을 나타냈다.나중에 그는 스페인 공화국을 위해 싸웠고 영국 공군[3]함께 전투기 조종 훈련을 받았다는 인상을 주었다.작가 로버트 융크는 맨하탄 프로젝트의 첫 출판물인 '천 개의 태양보다 더 밝은: 원자과학자 개인의 역사'에서 슬로틴이 "스페인 내전에 참전하기 위해 정치적인 이유보다는 스릴을 위해 자원했다"고 말했다.그는 대공포병으로서 [4]종종 극도의 위험에 처했습니다."수년 후 한 인터뷰에서 샘은 그의 형이 "스페인 도보여행"을 갔으며,[1] 이전에 생각했던 것처럼 "전쟁에 참여하지 않았다"고 말했다.

슬로틴은 1936년 [3]런던 킹스 칼리지에서 물리화학 박사 학위를 취득했다.그는 "일부 화학 반응 중 불안정한 분자의 중간 형성에 대한 조사"라는 제목의 논문으로 상을 받았다.그 후, 그는 더블린의 Great Southern Railways에서 특별 조사원으로 일하면서 더블린-브레이 [1]노선에서 사용되는 드럼 니켈-아연 충전 배터리를 시험하는 데 6개월을 보냈다.

직업

시카고 대학교

1937년, 그가 캐나다 국립 연구 [5]위원회에 일자리를 신청하는데 실패한 후, 시카고 대학은 슬롯린을 연구 협력자로 받아들였다.그곳에서 그는 [6]미국 중서부 최초의 사이클로트론을 만드는 데 도움을 주면서 핵화학에 대한 첫 경험을 쌓았다.그 일은 보수가 낮았고 슬로틴의 아버지는 2년 동안 그를 부양해야 했다.1939년부터 1940년까지 Slotin은 대학 생화학부장인 Earl Evans와 협력하여 사이클로트론에서 [1]방사성 탄소(탄소-14탄소-11)를 생산했습니다.함께 일하는 동안, 두 남자는 또한 식물 세포탄소 [7]고정을 통해 탄수화물 합성을 위해 이산화탄소를 사용할 수 있는 능력을 가지고 있다는 것을 증명하기 위해 탄소-11을 사용했다.

슬로틴은 1942년 12월 2일 엔리코 페르미의 첫 번째 원자로인 "시카고 파일 1"이 가동될 때 존재했을 수 있다. 이 사건에 대한 설명은 이 [notes 1]점에 동의하지 않는다.이 기간 동안, 그는 또한 방사능 생물학 분야의 여러 논문들에 기고했다.이 주제에 대한 그의 전문성은 미국 정부의 관심을 끌었고, 그 결과 그는 원자폭탄 [6]개발 노력인 맨해튼 프로젝트에 참여하도록 초청받았다.슬로틴은 노벨상 수상자인 유진 위그너 밑에서 플루토늄 생산에 종사했으며 이후 테네시주 오크리지에 있는 오크리지 국립연구소에서 플루토늄 생산에 종사했다.는 1944년 12월 로버트 바허[1]폭탄물리학 그룹에서 일하기 위해 뉴멕시코에 있는 로스 알라모스 국립연구소로 옮겼다.

로스앨러모스에서의 일

Los Alamos에서 Slotin의 임무는 위험한 임계 시험으로 이루어졌는데, 처음에는 Otto Robert Frisch의 실험에서 우라늄을 사용하였고, 나중에는 플루토늄 코어를 사용하였습니다.임계 테스트에서는 핵분열성 물질의 질량을 임계치에 가까운 수준으로 끌어올려 임계질량값을 [8]설정했다.과학자들은 이 실험을 "잠자는 [9][10]용의 꼬리를 간지럽히는 것"에 비유한 물리학자 리처드 파인만의 말에 근거하여 핵 연쇄 반응의 가능성을 "용의 꼬리를 간지럽히는 것"이라고 언급했다.1945년 7월 16일, 슬로틴은 최초의 핵폭발 장치인 트리니티를 위해 핵을 조립했고,[11][12] 핵무기 조립에 대한 그의 전문지식으로 "미국의 최고 무기고"로 알려지게 되었다.Slotin은 [1]이 프로젝트에 대한 그의 업적으로 두 개의 작은 원형 납과 은 기념 핀을 받았습니다.

트리니티 테스트 중 가젯 폭탄을 든 루이스 슬롯린

1945-1946년 겨울, 슬로틴은 원자로가 가동되는 동안 원자로가 정지될 까지 하루 더 기다리지 않고 6피트 수중에서 기기를 수리함으로써 그의 동료들을 놀라게 했다.그는 선량측정 배지를 달지는 않았지만,[13] 그의 복용량은 최소 100회 정도로 추정되었다.1 Gy(~100 oentgen)의 용량으로 10%의 경우 메스꺼움과 구토를 일으킬 수 있지만 일반적으로 생존할 [14]수 있습니다.

해리 다글리안 사망

1945년 8월 21일, 슬로틴의 가까운 동료 중 한 명인 실험실 조수 해리 다글리언은 임계 실험을 하던 중 우연히 무거운 텅스텐 카바이드 벽돌을 6.2kg(14파운드)의 플루토늄-갈륨 합금 폭탄 [15]코어에 떨어뜨렸다.24세의 다글리안에게 다량의 중성자 방사선이 조사되었다.이후 추정에 따르면 이 선량 자체는 치명적이지 않을 수 있지만 실험을 [16]분해하는 동안 지연 감마선베타 화상을 추가로 받았다.그는 급성 방사능 중독으로 빠르게 쓰러졌고 25일 후 로스 알라모스 기지 [17]병원에서 사망했다.

교직 복귀 계획

제2차 세계 대전 후, 슬로틴은 이 프로젝트에 개인적으로 관여한 것에 대해 점점 더 경멸감을 표시했다.그는 "나는 [1]혐오스럽게도 해군 시험에 참여하게 되었다"고 말했다.안타깝게도 슬로틴은 로스앨러모스에 참석해야 했다. 왜냐하면 그는 "나는 폭탄 투척 경험이 있는 몇 안 되는 사람들 중 한 명이기 때문"이라고 말했다.그는 시카고 대학에서 생물물리학과 방사능 생물학에 대한 교육과 연구를 재개하기를 고대했다.그는 대체 선수인 앨빈 C를 훈련시키기 시작했다. 그레이브스가 로스앨러모스에서의 [1]역할을 이어받으려고요

임계 사고

슬롯인 사고 재현시위자의 손 옆에 엄지손가락 구멍이 있는 내반구는 베릴륨이다.그 아래에는 알루미늄으로 된 외부 대형 금속 구체(이 폭탄 설계에서 푸셔 구체 대신)가 있습니다.사고 당시 플루토늄 '데몬 코어'는 구 안에 있어 보이지 않지만, 그 치수는 근처에 있는 두 개의 작은 반구들과 비슷하다.

1946년 5월 21일 7명의 동료가 지켜보는 가운데 슬로틴은 지름 3.5인치(89mm)의 플루토늄 코어 주위에 두 개의 반구 베릴륨(중성자 반사체)을 배치함으로써 핵분열 반응의 첫 단계 중 하나를 만드는 실험을 수행했다.이 실험은 다글리안과 같은 6.2킬로그램 (13.7파운드)의 플루토늄 코어를 사용했는데, 이 두 가지 사고에서의 역할로 후에 "데몬 코어"라고 불리게 되었다.슬로틴은 평소 쓰던 심을 제거한 상태에서 드라이버 날을 이용해 반구 분리 상태를 유지하면서 상단의 엄지손가락 구멍으로 228.6mm(9인치) 베릴륨 반구[16] 상단을 잡았다.스크루드라이버를 사용하는 것은 실험 [1][12]프로토콜의 정상적인 부분이 아니었다.

오후 3시 20분 스크루드라이버가 미끄러져 베릴륨 반구 상부가 떨어져 "임계" 반응과 강한 [8]방사선이 폭발했다.당시 이 방에 있던 과학자들은 공기 이온화의 푸른 빛을 관찰했고 폭염을 느꼈다.슬로틴은 입안에서 신맛과 왼손에서 심한 타는 듯한 느낌을 받았다.그는 왼손을 위로 홱 들어 올려 베릴륨 반구 상부를 들어올린 후 바닥에 떨어뜨려 반응을 멈췄다.그는 이미 치사량의 중성자 [1]방사선에 노출되어 있었다.사고 당시 선량측정 배지는 반응이 일어난 곳에서 100피트(30m) 떨어진 잠금 상자에 들어 있었다.사고 직후, 방에 아무도 영화 배지를 달고 있지 않다는 것을 깨닫고, 슬롯인 박사는 래머 E 박사에게 물었다. Schreiber는 리드 박스에서 배지를 꺼내 중요한 어셈블리에 부착합니다."[16]이 특이한 반응은 방에 있는 남성들이 받은 실제 선량을 결정하는 데 아무런 가치가 없었고 슈라이버를 추가 피폭의 "큰 개인적 위험"에 처하게 했다.보고서는 나중에 많은 양의 방사선이 현기증을 일으킬 수 있고 사람을 "합리적인 행동을 [16]할 수 있는 상태가 아니다"라고 결론지었다.슬로틴이 토한 건물을 나오자마자, 매우 강한 이온화 방사선에 노출되면서 나타나는 일반적인 반응입니다.슬로틴의 동료들은 그를 급히 병원으로 옮겼지만 방사능 피해는 돌이킬 [1]수 없었다.

반응 당시 다른 7명의 남성들은 앨빈 쿠시먼 그레이브스, 사무엘 앨런 클라인, 마리온 에드워드 시슬리키, 드와이트 스미스 영, 테오도르 P.펄만, 그리고 Pvt.패트릭 [18][19][20][21][22]클리어리1946년 5월 25일까지 이들 7명 중 4명이 퇴원했다.로스앨러모스 기지 병원을 책임지고 있는육군 의사 폴 헤이지먼은 슬로틴, 그레이브스, 클라인, 영의 "즉각적인 상태는 [22]만족스럽다"고 말했다.

슬롯린의 죽음

집중적인 치료와 수혈을 위해 헌혈하겠다는 수많은 자원봉사자들의 제안에도 불구하고,[1] 슬로틴의 상태는 불치병이었다.그는 그의 부모님께 전화를 했고 그들은 위니펙에서 그와 함께하기 위해 군비를 들여 비행기를 탔다.그들은 사건 발생 4일째에 도착했고, 5일째가 되자 그의 상태는 [23]급격히 악화되기 시작했다.

이후 4일 동안 슬로틴은 심한 설사, 소변량 감소, 손 붓기, 홍반, "손과 팔뚝의 거대한 물집", 마비, 괴저 등을 포함한 "방사선에 의해 유발되는 일련의 외상"에 시달렸다.그는 몸 전체에 방사선 화상을 입었는데, 한 의학 전문가는 이것을 "3차원 햇볕에 그을린 것"이라고 표현했다.7일째가 되자, 그는 "정신적인 혼란"의 시기를 경험하고 있었다.그의 입술은 파랗게 변했고 그는 산소 텐트에 갇혔다.그는 결국 "신체 기능의 완전한 붕괴"를 경험했고 [23][24]혼수상태에 빠졌다.슬로틴은 5월 30일 오전 11시 [25]부모 앞에서 사망했다.그는 1946년 [1]6월 2일 위니펙의 샤레이 제덱 묘지에 묻혔다.

기타 부상 및 사망

그레이브스, 클라인, 영은 슬로틴이 [26]죽은 후에도 병원에 입원해 있었다.슬로틴과 가장 가까운 곳에 서 있던 그레이브스도 급성 방사선 질환에 걸려 몇 주 동안 입원했다.그는 만성적인 신경과 시력 문제를 안고 살았지만 살아남았다.영도 급성 방사선 증후군을 앓았지만 회복됐다.1948년 1월 28일까지 그레이브스, 클라인, 펄먼은 사건 중 입은 손해에 대한 보상을 요구했다.그레이브스는 3천 [27]5백 달러에 그의 요구를 해결했다.

관찰자 중 3명은 결국 방사선에 의해 촉진되는 것으로 알려진 질환으로 사망했다: 20년 후 [28]55세의 심장마비의 무덤, 19년 후 42세의 급성 골수성 백혈병의 시슬리키, 그리고 29년 후 심장 내벽의 재생불량성 빈혈과 세균 감염의 젊은 나이에 83세의 나이로 사망했다.그러한 사망자 중 일부는 사고의 잠재적 확률적(랜덤) 영향이었을 것이다. 그러한 작은 표본 [18]집합에서 어떤 결정적인 결론을 도출하는 것은 불가능하다.

코어 폐기

관련된 핵은 핵 무기 실험의 크로스로드 시리즈 동안 에이블의 폭발에 사용되도록 의도되었다.슬로틴의 실험은 핵이 폭발하기 전 마지막으로 수행된 것으로 알려졌으며,[29] 핵이 임계 상태가 될 수 있는 능력을 보여주는 마지막 실험이었다.사고 후 식힐 시간이 필요했다.따라서 시리즈의 세 번째 테스트인 가칭 찰리(Charlie)로 일정이 변경되었지만, 수중 베이커 실험 후 예상치 못한 방사능 수치와 목표 전함들의 오염 제거 능력으로 인해 취소되었다.결국 핵은 녹아내렸고 이후 [23]핵에서 재사용되었다.

방사선량

소풍 중 방 안에 있는 각 사람이 피폭된 방사선량을 결정하기 위해 의사가 사용하는 스케치
위의 스케치를 바탕으로 한 도면.

이 두 가지 사고에서 받은 방사선량은 정확히 알려져 있지 않다.선량의 상당 부분은 중성자 방사선으로 인해 발생했으며, 이는 당일 선량측정 장비로는 측정할 수 없었다.사용 가능한 필름 배지는 사고 당시 직원이 착용하지 않았고, 이와 같은 재난을 대비해 테이블 아래에 심어야 할 배지도 발견되지 않았다.벽에 걸린 재난 배지는 감마선에 [16]대한 유용한 데이터를 제공했다.

관련된 선량의 "잠정" 추정은 1948년에 수십 가지 가정을 바탕으로 이루어졌으며, 그 중 일부는 현재 잘못된 것으로 알려져 있다.개인 선량측정 배지가 없는 경우, 연구 저자는 주요 데이터 소스로 피해자의 혈액 및 소변 샘플에서 나트륨 활성화 측정에 의존했다.이 활성화는 중성자 방사선에 의해 일어났을 수 있지만, 그들은 모든 선량을 동등한 감마선 또는 X선 선량으로 변환했다.그들은 Daghlian과 Slotin이 각각 감마선 290과 880rem에 해당하는 선량을 받았을 것이라고 결론지었다.최소 및 최대 추정치는 이러한 값의 약 50%에서 200%까지 다양했습니다.저자들은 또한 연성 80 keV X선과 감마선의 혼합에 해당하는 선량을 계산했으며, 이를 통해 감마선 당량보다 피폭의 보다 현실적인 그림을 얻을 수 있다고 믿었다.이 모델에서 등가 X선 선량은 훨씬 높았지만 감마 성분이 몸 전체를 관통하는 동안 선원과 마주하는 조직에 집중될 것이다.슬로틴의 등가 선량은 감마 114R의 X선 1930R(Roentgen)으로 추정되었으며, 다글리안(Daghlian)의 등가 선량은 [16]감마 110R의 X선 480R로 추정되었다.500광원 상당량 남성(렘)은 [23]보통 인간에게 치명적인 노출이다.

현대에는 선량측정이 매우 다르게 행해지고 있다.등가 선량은 방사선량으로 보고되지 않는다. 선량은 다른 가중 인수로 계산될 것이며, 흡수 선량만큼 급성 방사선 증후군과 관련이 있는 것으로 간주되지 않는다.최근 문서는 287라드(2.87 [13]Gy)에서 21시버트(2,100rem)[30]까지 슬롯린의 선량에 대해 다양한 해석을 했다.인용문과 뒷받침 추론에 따르면, 1978년 Los Alamos 메모에서 가장 신뢰할 수 있는 추정치는 Slotin의 경우 10 Gy(n) + 1.14 Gy(γ), Daghlian의 [31]경우 2 Gy(n) + 1.1 Gy())를 제안했다.이 용량들은 그들이 경험한 [18]증상과 일치한다.

레거시

사고 이후 로스 알라모스는 모든 직접 조립 작업을 끝냈다.이후 핵분열 코어의 중요도 테스트는 "Godiva" 시리즈와 같은 원격 제어 기계로 이루어졌으며,[32] 운전자는 사고 발생 시 손상을 방지하기 위해 안전 거리를 두고 있었다.

1946년 6월 14일, 로스앨러모스 타임즈의 부편집자 토마스 P.애쉬록은 "슬로틴 – 헌정"이라는 제목의 시를 썼다.

신이 당신을 영접하시기를, 위대한 과학자여!
당신이 우리와 함께 있는 동안, 낯선 사람조차도
당신의 넓은 마음과 높은 키
죽음의 도가니에서나 볼 수 있는 두 마리
우리는 마침내 당신의 고귀한 [1]마음이 드러나는 것을 보았습니다.

당시 공개된 공식 스토리는 슬라틴이 상반구를 신속하게 제거함으로써 반응을 끝내고 방 안에 있는 7명의 다른 관찰자들을 보호하는 영웅이었다는 것이다: "슬라틴 박사의 즉각적인 반응은 분명히 그 결과 d-d-d-d-d-d로 귀결될 수 있는 실험의 더 심각한 발전을 막았다.그와 함께 일하는 7명의 남자들, 그리고 일반 근처에 [1]있는 다른 사람들에게 심각한 부상을 입혔습니다."당시 슬로틴과 가장 가까운 곳에 서 있던 그레이브스가 사건에 대한 이러한 해석을 지지했다.[21]슬로틴과 같은 그레이브스는 이전에 핵 안전에 대해 낮은 우려를 나타냈으며, 후에 낙진 위험이 "약한 [21]악성코드자들의 마음속에 형성되어 있다"고 주장했다.사고의 또 다른 목격자인 슈라이버는 수십 년 후 공개적으로 슬로틴이 부적절하고 안전하지 않은 시술을 사용해 자신과 함께 실험실에 있는 다른 사람들을 위험에 빠뜨렸다고 주장했다.로버트 B.Brode는 1946년에 [1]그 취지의 소문을 보고했다.

슬로틴의 사고는 히로시마로 향하는 폭탄을 조립하던 과학자가 방사성 [33]물질과 접촉한 후 사망하는 1947년 영화 "시작 또는 끝"에서 반복된다.그것은 방사능 [34][35]중독으로 고통받는 핵 과학자의 삶의 마지막 며칠에 대한 가상의 이야기인 Dexter Masters의 1955년 소설 The Accident에 다시 언급되었다.쿠삭이 슬롯인을 바탕으로 마이클 메리만이라는 가상의 캐릭터를 연기하는 1989년 영화 '뚱뚱한 남자'와 데이비드 P가 연출한 2001년 오프브로드웨이 연극인 '루이스 슬롯린 소나타'가 이 중대한 사건에 대한 묘사이다.무어[36][37]

1948년, Los Alamos와 Chicago 대학의 Slotin의 동료들은 Louis A를 시작했습니다. 로버트 오펜하이머, 루이스 월터 알바레스, 한스 베테 등 저명한 과학자들의 물리학 강의를 위한 슬로틴 기념 기금.기념 기금은 1962년까지 [1]지속되었다.2002년, 1995년에 발견된 소행성은 그를 [38]기리기 위해 12423 슬롯린으로 명명되었다.

달러 단위 반응도

와인버그, Wigner,[39]Slotin에 따르면 반응도 언급한 지연 임계 사이의 간격에 대한 이름 달러를 제안할, 자립하는 연쇄 반응의 0점이 중요한 최초의 1달러에 천천히 발표가 지연되는 중성자 더 이상 연쇄 반응을 지원하고 도메인 이름에 들어가야 한다 포인트에요."prop critical." (중요하지 않습니다.)안정적인 원자로는 0달러에서 1달러 사이로 작동하고, 외부활동과 핵폭발물은 1달러 이상으로 작동한다.1달러의 100분의 1을 [40]센트라고 한다.순전히 프롬프트 크리티컬이벤트라고 하면 cents over critical을 [41]상대단위로 언급하는 사용자도 있습니다.

메모들

  1. ^ 1962년 시카고 대학의 문서는 슬로틴이 "1942년 12월 2일, 고 엔리코 페르미 밑에서 연구하던 '메트 랩'[금속외과 연구실] 과학자들이 스태그필드 서쪽 스탠드의 흑연과 우라늄 더미에서 인류 최초의 자급자족 핵 연쇄 반응을 달성했을 때"라고 말하고 있다.슬로틴의 동료 헨리 W.뉴슨은 자신과 슬로틴이 과학자들의 실험에 참석하지 않았다고 회상했다.

레퍼런스

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이 오디오 파일은 2008년 1월 21일(2008-01-21) 이 문서의 개정판에서 작성되었으며 이후 편집 내용은 반영되지 않습니다.