Кіріспе
Канадалық физик және химик Луи Александр Слоттин (1 желтоқсан 1910 – 30 мамыр 1946) – Манхэттен жобасына қатысқан канадалық физик және химик. Манитоба штатының Винипег қаласының солтүстік бөлігінде туып өскен Слоттин, 1936 жылы Лондон Король колледжінде физикалық химиядан докторлық дәрежесін алудан бұрын Манитоба университетінен ғылым бакалавры және ғылым магистрі дәрежелерін алды. Содан кейін ол Чикаго университетінде зерттеуші болып жұмыс істеді, циклотрон құрылысына көмектесті. 1942 жылы Слоттин Манхэттен жобасына қатысуға шақырылды және одан кейін уран мен плутоний ядроларының сынды массаларын анықтау үшін тәжірибелер жүргізді. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін ол Лос-Аламос Ұлттық зертханасында (Нью-Мексико штаты) зерттеулерін жалғастырды. 21 мамыр 1946 жылы ол кездейсоқ түрде қатты сәулелену шығарған бөліну реакциясын бастады. Ол дереу ауруханаға жеткізіліп, тоғыз күннен кейін 30 мамырда қайтыс болды. Слоттин тарихтағы екінші сынды оқиғаның құрбаны болды, алғашқысы Гарри Даглиан болды, ол Слоттиннің өліміне себеп болған плутонийдің "шайтан ядросынан" сәулеленуге ұшыраған. АҚШ үкіметі Слоттиннің әріптестерінің өлімін болдырмау үшін жылдам әрекет еткені үшін оны батыр деп атады. Алайда, кейбір физиктер Слоттиннің апат алдындағы мінез-құлқы бейхабар болды және оның өлімін болдырмауға болатындығын айтады. Оқиға және оның салдары бірнеше көркем және деректік еңбектерде суреттелген.
Louis Alexander Slotin (/'//s//l//ou//t//I//n/ SLOHT in; 1 December 1910 – 30 May 1946) was a Canadian physicist and chemist who took part in the Manhattan Project. Born and raised in the North End of Winnipeg, Manitoba, Slotin earned both his Bachelor of Science and Master of Science degrees from the University of Manitoba, before obtaining his doctorate in physical chemistry at King's College London in 1936. Afterwards, he joined the University of Chicago as a research associate to help design a cyclotron. In 1942, Slotin was invited to participate in the Manhattan Project, and subsequently performed experiments with uranium and plutonium cores to determine their critical mass values. After World War II he continued his research at Los Alamos National Laboratory in New Mexico. On 21 May 1946, he accidentally began a fission reaction which released a burst of hard radiation. He was rushed to the hospital and died nine days later on 30 May. Slotin had become the victim of the second criticality accident in history following Harry Daghlian, who had been fatally exposed to radiation by the same plutonium "demon core" that killed Slotin. Slotin was hailed as a hero by the United States government for reacting quickly enough to prevent the deaths of his colleagues. However, some physicists argue that Slotin's behavior preceding the accident was reckless and that his death was preventable. The accident and its aftermath have been dramatized in several fictional and non fiction accounts.
Ерте өмір
Луи Слотин Израиль мен Соня Слотиннің үш баласының үлкені болды. Олар еврей қашқындары, Ресейдегі қарақшылықтардан қашып Виннипег, Манитобаға келген және идиш тілінде сөйлейтін. Ол Виннипегтің Солтүстік аймағында, шығыс еуропалық иммигранттардың көп шоғырланған жерінде өсті. Махрей бастауыш мектебінде оқыған күндерінен бастап, Сент-Джон орта мектебінде оқу кезеңіне дейін Слоттин академиялық қабілетімен көзге түсті. Оның кіші інісі Сэм кейін: "Оның зор жігері болғандықтан, ол сағаттап оқи алатын", - деді. 16 жасында Слоттин Манитоба университетіне ғылым бағыты бойынша түсті. Оқу жылдарында ол физика және химиядан университет алтын медалін алды. 1932 жылы Слоттин геология мамандығы бойынша бакалавр, ал 1933 жылы магистр дәрежесін алды. Оның бір ұстазының көмегімен ол Артур Джон Оллмандтың жетекшілігімен Лондон Король колледжінде оқуға стипендия ұсынылды.
Лондон Корольдік колледжі
Лондон Корольдік колледжінде оқыған кезінде Слоттин әуесқой боксшы ретінде көзге түсіп, колледждің әуесқой салмақ бойынша бокс чемпионатында жеңіске жетті. Кейін ол Испания Республикасы үшін күрескенін және Корольдік әуе күштерінде истребитель ұшқышы болу үшін жаттыққандай әсер қалдырды. Роберт Юнгк өзінің "Мың күннен де жарқыраған күн: атом ғалымдарының жеке тарихы" атты кітабында, Манхэттен жобасы туралы алғашқы жарияланған еңбекте, Слоттиннің "Испания азамат соғысына саяси көзқарастан гөрі, қызығушылық үшін ерікті түрде келгенін" айтты. Ол ұшаққа қарсы артиллериялық бөлімде жиі қауіпті жағдайларда болған. Кейінірек, бірнеше жылдан соң өткен сұхбатта Сэм ағасының "Испанияда серуендеп келгенін" және бұрынғыдай "соғысқа қатыспағанын" мәлімдеді. Чикаго университеті Слоттинді ғылыми қатысушы ретінде қабылдады. Ол сол жерде ядролық химия саласында алғашқы тәжірибесін алды, АҚШ-тың орталық аймағындағы алғашқы циклотрон құрылысына көмектесті. Жұмыс жалақысы аз болғандықтан, Слоттиннің әкесі оны екі жыл бойы қаржылай қолдады. 1939 жылдан 1940 жылға дейін Слоттин университеттің биохимия кафедрасының меңгерушісі Эрл Эванспен бірлесіп, циклотрон арқылы радиокөміртек (көміртегі-14 және көміртегі-11) өндірді. Слоттин 1942 жылдың 2 желтоқсанында Энрико Фермидің "Чикаго Пайлы 1" – алғашқы ядролық реакторының іске қосылуына қатысқан болуы мүмкін, бірақ оқиға туралы мәліметтерде келіспеушілік бар. Осы кезеңде ол радиобиология саласындағы бірнеше мақалаларға да үлес қосты. Оның осы саладағы білімі АҚШ үкіметінің назарына ілігіп, нәтижесінде ол атом бомбасын жасау мақсатындағы Манхэттен жобасына қатысуға шақырылды. Ғалымдар ядролық тізбекті реакция мүмкіндігімен тәуекел етуді физик Ричард Фейнманның "ұйықтаған аждаһаның құйрығын тіктейтін" метафорасы негізінде "аждаһаның құйрығын тіктей салу" деп атады. 1945 жылдың 16 шілдесінде Слоттин "Тринити" ядролық құрылғысын құрастырды, ол алғаш рет сынақтан өткізілген атом бомбасы болды, және ядролық қару құрастырудағы шеберлігі үшін "Американың бас қаругері" деп танылды. Слоттин жобадағы еңбегі үшін екі кішкентай дөңгелек қорғасын және күміс ескерткіш белгі алды. 1 Гр (≈100 рентген) дозасы 10% жағдайда жүрек айну мен құсуды тудыруы мүмкін, бірақ көбінесе өмірге қауіпті емес.
Гарри Даглианның өлімі
1945 жылдың 21 тамызында Слоттиннің жақын әріптесі, зертханалық көмекші Гарри Даглиан, сынақ жүргізу кезінде қателік жіберіп, ауыр вольфрам карбиді кірпішін платоний-галлий қорытпасынан жасалған бомбаның өзегіне түсіріп алды. Бұл өзекті кейін "шайтан өзегі" деп атады, және ол кейін Слоттиннің де өліміне себеп болды. 24 жастағы Даглианға үлкен дозадағы нейтрондық сәулелену тиді. Кейінірек жасалған есептер бұл дозаның өздігінен өлімге алып келмеуі мүмкін екенін көрсетті, бірақ ол тәжірибесін ажырату кезінде қосымша кешіккен гамма сәулесінен және бета күйігінен зардап шекті.
Оқытушылық қызметке қайта оралу жоспарлануда
Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Слоттин жобаға жеке қатысқанына наразылығын білдірді. Ол: "Мен теңіз күштерінің сынақтарына тартылып, қатты ренжідім", - деді. 1946 жылдың 25 мамырына дейін осы жеті адамның төртеуі ауруханадан шығарылды. Лос-Аламос базалық ауруханасының бас дәрігері, капитан Пол Хагеман, Слоттиннің, Грейвстің, Клайнның және Янгтың "жағдайы қанағаттанарлық" екенін мәлімдеді. Слоттин 30 мамыр күні сағат 11-де ата-анасының куәлігінде қайтыс болды. Ол 1946 жылдың 2 маусымында Виннипегтегі Шаарей Зедек зиратына жерленді. Слоттинге ең жақын тұрған Грейвс та қаушатыр сәулелену ауруына шалдықты және бірнеше апта бойы ауруханада жатты. Ол аман қалды, бірақ созылмалы неврологиялық және көру проблемаларымен өмір сүрді. Янг та жедел сәулелену синдромынан зардап шекті, бірақ жазылып кетті. 1948 жылдың 28 қаңтарында Грейвс, Клайн және Перлман оқиға кезінде келтірілген зиян үшін өтемақы талап етті. Грейвс өтемақы талабын 3500 долларға (2023 жылғы инфляция бойынша шамамен 45000 доллар) реттеді. Көп ұзамай үш бақылаушы сәулеленудің салдарынан туындаған аурулардан қайтыс болды: Грейвс жиырма жылдан кейін 55 жасында жүрек талмасынан қайтыс болды; Сиеслицки он тоғыз жылдан кейін 42 жасында жедел миелоидты лейкемиядан қайтыс болды; ал Янг жиырма тоғыз жылдан кейін 83 жасында апластикалық анемиядан және жүрек қабығының бактериялық инфекциясынан қайтыс болды. Кейбір өлімдер оқиғаның салдары болуы мүмкін. Лос-Аламос ғылыми зертханасының консультанты, доктор Луис Хемпельман, мұндай аз үлгіде оқиға мен өлімнің себеп-салдарлық байланысын анықтау мүмкін емес деп санайды. Апаттан кейін оның салқындауына уақыт керек болды. Сондықтан ол серияның үшінші сынағына, шартты түрде "Чарли" деп аталған, қайта жоспарланды, бірақ су астындағы "Бейкер" сынағынан кейін күтпеген жоғары радиоактивтілік деңгейі және мақсатты соғыс кемелерін залалсыздандыру мүмкін болмағандықтан бұл жоспар тоқтатылды. Ядро соңында ерітіліп, кейінірек басқа ядрода қайта пайдаланылды.
Реактивтіліктің доллар бірлігі
Вайнберг пен Вигнердің айтуынша, Слоттин кешіктірілген және жылдам критикалық аралықтағы реактивтілік аралығына "доллар" деген атауды бірінші болып ұсынды; 0 – өзін-өзі ұстап тұратын тізбекті реакцияның нүктесі, ал "доллар" – баяу босатылатын кешіктірілген нейтрондардың тізбекті реакцияны қолдау үшін қажет болмайтын және "жылдам критикалық" деп аталатын аймаққа кіретін нүктесі. Тұрақты ядролық реакторлар 0 мен 1 доллар аралығында жұмыс істейді; алқынулар мен ядролық жарылғыштар 1 доллардан жоғары жұмыс істейді. Доллардың жүзден бір бөлігі "цент" деп аталады. Жылдам критикалық оқиғалар туралы сөйлескенде, кейбір мамандар "цент" өлшемін салыстырмалы бірлік ретінде қолданады.