Slotin fue el primero de los tres hijos de Israel y Sonia Slotin, Yiddish refugiados -Hablando que habían huido de los pogroms de Rusia a Winnipeg , Manitoba . Se crió en el barrio de North End de Winnipeg, un área con una gran concentración de inmigrantes de Europa del Este. Desde sus primeros días en la Escuela Primaria Machray a través de sus años de adolescencia en San Escuela Superior de John , Slotin era académicamente excepcional. Su hermano menor, Sam, más tarde comentó que su hermano "tuvo una intensidad extrema que le permitió estudiar muchas horas."

A la edad de 16, Slotin entró en la Universidad de Manitoba para obtener un título en la ciencia. Durante sus años de estudiante, recibió la Medalla de Oro de la Universidad en la física y la química. Slotin recibió una licenciatura licenciatura en geología de la universidad en 1932 y una maestría grado en 1933. Con la ayuda de uno de sus mentores, obtuvo una beca para estudiar en el Kings College de Londres bajo la dirección de Arturo Juan Allmand , el presidente del departamento de química, que se especializó en el campo de aplicada la electroquímica y la fotoquímica .

Mientras que en el Colegio del Rey, Slotin se distinguió como un boxeador aficionado al ganar los campeonatos de boxeo de aficionados de peso gallo de la universidad. Más tarde, dio la impresión de que él había luchado por la República española y entrenado para volar un luchador con la Royal Air Force . Autor Robert Jungk relató en su libro Más brillante que mil soles: una historia personal de los Científicos Atómicos , el primer relato publicado del Proyecto Manhattan , que Slotin "había ofrecido voluntariamente para el servicio en la Guerra Civil española , más por el bien de la emoción de ella que por motivos políticos. Había estado a menudo en peligro extremo como un artillero antiaéreo. " Durante una entrevista años después, Sam dijo que su hermano había ido "en un recorrido a pie en España", y que "no tomó parte en la guerra", como se pensaba anteriormente. Slotin obtuvo un Ph.D. .Licenciado en química física de la universidad en 1936. Él ganó un premio por su tesis titulada "Investigación sobre la formación intermedia de moléculas inestables Durante algunas reacciones químicas." Después, pasó seis meses trabajando como investigador especial para de Dublín Grandes Ferrocarriles del Sur , probando las baterías recargables de níquel-zinc Drumm utilizados en la línea Dublín-Bray .

Carrera

Universidad de Chicago

En 1937, después de que solicitó sin éxito un trabajo con la canadiense National Research Council , la Universidad de Chicago le aceptó como investigador asociado. Allí, Slotin ganó su primera experiencia en la química nuclear, ayudando a construir el primer ciclotrón en el medio oeste de Estados Unidos. El trabajo remunerado mal y el padre de Slotin tenido que soportar durante dos años. De 1939 a 1940, Slotin colaboró ​​con Earl Evans , el jefe del departamento de bioquímica de la universidad, para producir radiocarbono ( carbono-14 y carbono-11 ) desde el ciclotrón. Si bien trabajando juntos, los dos hombres también se utiliza carbono-11 para demostrar que las células de las plantas tienen la capacidad de usar el dióxido de carbono para la síntesis de carbohidratos , a través de la fijación de carbono .

Slotin puede haber estado presente en la puesta en marcha de Enrico Fermi "'s Chicago Pile-1 ", el primer reactor nuclear , el 2 de diciembre 1942; las cuentas del evento no están de acuerdo en este punto. Durante este tiempo, Slotin también contribuyó a una serie de trabajos en el campo de la radiobiología . Su experiencia en el tema obtuvo la atención del gobierno de los Estados Unidos, y como resultado fue invitado a unirse al Proyecto Manhattan , el esfuerzo de los Estados Unidos para desarrollar una bomba nuclear. Slotin trabajó en la producción de plutonio bajo futuro premio Nobel Eugene Wigner en la universidad y más tarde en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Oak Ridge , Tennessee. Se trasladó al Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México en diciembre de 1944 para trabajar en el grupo de física bomba de Robert Bacher .

Los Alamos

En Los Álamos, los deberes de Slotin consistieron peligroso criticidad pruebas, primero con el uranio en Otto Robert Frisch experimentos 's, y más tarde con plutonio núcleos . Prueba de criticidad involucrado trayendo masas de fisionables materiales a niveles casi críticos para establecer sus masas críticas valores. Los científicos se refirió a esta coqueteando con la posibilidad de una reacción nuclear en cadena como "cosquillas la cola del dragón", basada en una observación por el físico Richard Feynman , que compararon los experimentos para "hacer cosquillas la cola de un dragón dormido". El 16 de julio de 1945, Slotin montado el núcleo de la Trinidad , el primer dispositivo atómico detonado, y llegó a ser conocido como el "armero jefe de los Estados Unidos "por su experiencia en el montaje de las armas nucleares.

El 21 de agosto de 1945, ayudante de laboratorio Harry K. Daghlian , uno de los colegas cercanos de Slotin, estaba llevando a cabo un experimento de masa crítica cuando se le cayó accidentalmente una pesada carburo de tungsteno de ladrillo en un 6,2 kilogramos (14 libras) de plutonio-galio aleación núcleo bomba. El 24-años de edad Daghlian se irradió con una gran dosis de radiación de neutrones . Estimaciones posteriores sugieren que esta dosis no podría haber sido fatal por sí solo, pero luego recibieron retrasadas adicionales de radiación gamma y beta quemaduras mientras que desmontar su experimento. Rápidamente se derrumbó con intoxicación aguda por radiación y murió 25 días más tarde en la de Los Alamos hospital de la base.

Después de la guerra, Slotin expresó creciente desdén por su implicación personal en el proyecto. Él comentó: "He involucrado en las pruebas de la Marina, para mi disgusto." Por desgracia para Slotin, su participación en Los Alamos fue todavía necesario porque, como él dijo, "Yo soy una de las pocas personas que se fue de aquí quien tiene experiencia con bombas putter-togetherers ". Esperaba con interés la reanudación de su investigación en biofísica y la radiobiología de la Universidad de Chicago y comenzó a entrenar un reemplazo, Alvin C. Graves , para hacerse cargo de su trabajo una vez que se reanudó su trabajo en tiempos de paz.

En el 1945-46 invierno, Slotin sorprendió a algunos de sus colegas con una acción audaz. Reparó un instrumento 6 pies bajo el agua dentro de la Pila Clinton mientras estaba operando, en lugar de esperar un día más para el reactor de ser cerrado. No llevaba su insignia dosimetría, pero su dosis se estima que al menos 100 roentgen . Una dosis de 1 Gy (~ 100 roentgen) puede causar náuseas y vómitos en el 10% de los casos, pero en general es de supervivencia.

Accidente de criticidad

El 21 de mayo de 1946, con la observación de siete colegas, Slotin realizó un experimento que implicaba la creación de uno de los primeros pasos de una reacción de fisión mediante la colocación de dos medias esferas de berilio (un reflector de neutrones ) alrededor de un núcleo de plutonio. El experimento utilizó el mismo 6.2 kilogramos (13,7 libras) núcleo de plutonio que había irradiado Harry K. Daghlian, Jr. , más tarde llamado el " núcleo demonio "por su papel en los dos accidentes. Slotin agarró la parte superior del hemisferio berilio 9 pulgadas con la mano izquierda a través de un agujero del pulgar en la parte superior, mientras que mantiene la separación de las semiesferas utilizando la hoja de un destornillador con su mano derecha, después de haber eliminado las cuñas utilizados normalmente . Con un destornillador no era una parte normal del protocolo experimental.

A las 3:20 de la tarde, el destornillador se resbaló y el hemisferio superior berilio cayó, causando una " pronta crítico reacción "y un estallido de radiación dura . En ese momento, los científicos en la sala observó el resplandor azul de la ionización del aire y sentí una ola de calor.Además Slotin experimentó un sabor amargo en la boca y una sensación de ardor intenso en la mano izquierda. Slotin señaló con la mano izquierda hacia arriba, levantando el hemisferio berilio superior y dejarlo caer al suelo, poniendo fin a la reacción. Sin embargo, ya había sido expuesto a una dosis letal de radiación de neutrones . En el momento del accidente, dosimetría insignias estaban en una caja cerrada de unos 100 pies desde el accidente. Al darse cuenta de que nadie en la habitación tenía sus insignias de cine en "Inmediatamente después del accidente Dr. Slotin pidió que las insignias tomadas de la caja de plomo y se colocan en el conjunto crítico ". Esta respuesta peculiar se atribuyó a " vértigo "y era de ningún valor para la determinación de las dosis reales recibidos por los hombres de la sala.

Otros en la habitación en el momento incluyen Raemer E. Schreiber , Alvin C. Graves , Stanley Allan Kline, Marion Edward Cieslicki, Dwight Young, Theodore Perlman y Pvt. Patrick J. Cleary.

Tan pronto como Slotin salió del edificio, vomitó , una reacción común de la exposición a muy intensa radiación ionizante . Los colegas de Slotin lo llevaron al hospital, pero el daño masivo e irreversible ya se habían hecho. A pesar de la atención y ofertas médica intensiva de numerosos voluntarios para donar sangre para posibles transfusiones , la condición de Slotin se deterioró rápidamente, y el mayor general Leslie R. Groves informó a los padres de Slotin de la muerte inevitable de su hijo. Durante los nueve días siguientes Slotin sufrió una "secuencia agonizante de traumas inducidos por la radiación", incluyendo severa diarrea , diuresis reducida, manos hinchadas, eritema , "ampollas masivas en las manos y los antebrazos", parálisis intestinal , la gangrena , y en última instancia "un total desintegración de las funciones corporales ". Slotin murió el 30 de mayo, en presencia de sus padres. Fue enterrado en el cementerio de Shaarey Zedek, Winnipeg , el 2 de junio de 1946.

Graves, que estaba de pie el más cercano a Slotin, también desarrolló severa enfermedad por radiación aguda después del accidente y fue hospitalizado durante varias semanas, pero sobrevivió, aunque con problemas neurológicos y de visión crónicas. Como por lo general visto con grandes sino de supervivencia exposiciones a la radiación, su vida útil se acorta también medible; murió de un ataque al corazón (más tarde sugirió ser inducida por el daño por radiación latente) veinte años más tarde a la edad de 54.

El núcleo involucrados se utilizó en la detonación Able , durante el cruce serie de pruebas de armas nucleares. El experimento de Slotin se decía que era el último realizado antes de la detonación del núcleo y estaba destinado a ser la manifestación definitiva de su capacidad de ir crítico.

Entre los siete observadores, dos sufrían de síndrome de radiación aguda (Graves y Young), pero se recuperó. Años más tarde, tres de los observadores finalmente murieron de condiciones que son conocidas por ser promovido por la radiación (Graves de un ataque al corazón después de 20 años a los 54 años, Cieslicki de la leucemia mieloide aguda 19 años después a los 42 años, y el joven de la anemia aplásica y infección bacteriana del revestimiento del corazón 27 años después a los 83 años). Aunque algunas de esas muertes fueron probablemente latentes estocásticos (efectos aleatorios) del accidente, no es posible sacar conclusiones definitivas de un pequeño conjunto de muestras tales.

Dosis de radiación

Las dosis de radiación recibidas en estos dos accidentes no se conocen con cualquier apariencia de precisión. Una gran parte de la dosis fue debido a la radiación de neutrones, que no podía ser medido por el equipo de dosimetría del día. El equipo disponible, dosímetros de película, no fueron usados ​​por el personal durante el accidente, y las insignias que se suponía iban a ser plantada debajo de las mesas en caso de desastres como estos no fueron encontrados. Insignias Desastre colgaban de las paredes proporcionaron algunos datos útiles sobre la radiación gamma.

Una estimación "provisional" de las dosis implicadas se hizo en 1948, en base a decenas de supuestos, algunos de los cuales son ahora conocidos por ser manifiestamente incorrecta. En ausencia de insignias de dosimetría personal, los autores se basaron en mediciones de sodio de activación en sangre y orina de la víctima como su principal fuente de datos. Esta activación habría sido debido a la radiación de neutrones, pero todas las dosis fueron convertidos a dosis equivalentes de radiación gamma o de rayos X.Ellos concluyeron que Daghlian y Slotin probablemente habían recibido dosis equivalentes a 290 y 880 roentgen (R) (respectivamente) de rayos gamma. Estimaciones mínimas y máximas fueron aproximadamente 50% y 200% de estos valores. El mismo documento también calcula las dosis equivalentes a una combinación de rayos X blandos 80 keV y rayos gamma, que los autores creían daban una imagen más realista de la exposición que la gamma equivalente. En este modelo las dosis de rayos X equivalentes eran mucho más altos, pero se concentran en los tejidos frente a la fuente, mientras que el componente gamma penetró todo el cuerpo. Dosis equivalente de Slotin se estimó en 1930 de R de rayos X con 114 R de gamma, mientras que la dosis equivalente de Daghlian se estimó en 480 R de rayos X con 110 R de gamma.

En los tiempos modernos la dosimetría se realiza de manera muy diferente. Dosis equivalentes no se reportan en roentgen; que se calcularían con diferentes factores de ponderación, y ellos no se consideran relevantes para el síndrome de radiación aguda comodosis absorbidas . Documentos recientes han hecho varias interpretaciones de dosis de Slotin, que van desde 287 rad a 21sievert . Sobre la base de las citas y el razonamiento de apoyo, la estimación más fiable puede ser un 1978 Los Alamos nota que sugería 10 Gy (n) + 1,14 Gy (γ) para Slotin y 2 Gy (n) + 1,1 Gy (γ) para Daghlian. Estas dosis son consistentes con los síntomas que experimentaron.