SNOW logo
  • 로그인 회원가입 도움말 ENGLISH
양자선 암치료법 : 작은 기계로 큰 문제를 해결 (Proton Therapy for Cancer: Addressing a Big Problem with a Small Machine)
자막보기 자막감추기
메일보내기
트위터로 보내기
페이스북으로 보내기
북마크
소스복사
강의정보한글스크립트원문스크립트자막

강의소개 

방사선은 암치료에 사용되고 있는데 특히 양자선 빔은 암치료에 큰 역할을 할 수 있을 거라고 예상됩니다. 하지만 양자선 치료의 거대한 규모와 비용으로 인해 연구가 제한을 받는데 이 치료법이 상용화될 수 있는 방법을 알아봅니다.
님이 한글스크립트를 등록 해 주셨습니다.

펼쳐보기

작성참여하기  히스토리

프린트

*  
님이 등록 해 주셨습니다.
“좋은 아침 입니다. 어떤 분이 여기에 수업시간에 보너스 점수를 받으러 오셨나요? 네 좋습니다. 리브모어 뱅크 헤더 극장에 오신 것을 환영합니다. 그리고 과학을 위한 첫 번째 토요일 프레젠테이션에 오신 것 환영합니다. 제일 큰 국내의 리브모어의 논설형광고는 지역의 교육자들을 돕기 위해 과학적인 프레젠테이션을 제공합니다. 그래서 저는 리브모어 실험실에게 더욱더 감사를 표현하고 싶습니다. 저희의 요번 주제는 ‘양자선 암 치료법: 작은 기계로 큰 문제를 고치기’ 입니다 물론 오래 전 일이지만, 제가 자랄 때에는 과학 공상 영화는 항상 총, 우주총 아니면 빔 총 같은 것이 있었고, 나쁜 놈들이 40번 쏘고 착한 놈들이 한 번쯤 쏴서 주목할 만한 점을 만들었습니다. 그게 이런 것이었고, 오늘의 강의에서는 아주 특별한 빔 총에 대해서 얘기할 것입니다. 암이라는 것을 죽이기 위해서 입니다. 이 특별한 빔 총을 이야기 하기 위해서, 조지 카퍼라쏘라 불리는 리버 모어의 실험실 과학자와 탐 쉐퍼 라는 그라나다 고등학교의 선생님입니다. 카퍼라쏘 선생님은 물리 학사와 박사 학위를 MIT에서 받으셨고, 그리고 30년이 넘게 이 로렌의 국내의 더 리브모어 실험실에서 일하셨습니다. 물리학자로서, 강한 빔에서 높은 기류의 입자의 속도 증가에 대해서 공부를 하시고 계시고, 쉐퍼 박사님은 수학에 적용되는 물리의 학사와 박사학위를 서부의 미시간 대학교에서 받으셨고, 브루클린에 있는 캘리포니아 대학에서 천문학과 천문학 물리학에서 미술 석사학위를 받으셨고, 대학원 공부 중에서, 그는 가르침에 되게 흥미를 느꼈고, 교육학적인 전문가가 되기로 결정을 하였습니다. 그라나다 고등학교의 선생님으로써 아주 존경 받는 중에 말입니다. 그래서 조지와 탐을 환영해 주십시오.”  
 
“감사합니다. 좋은 아침입니다. 프레젠테이션에 와주셔서 너무나 감사합니다. 오늘아침에 저희가 말씀 드리고 싶은 부분은, 오랫동안 암에게 다가가는 방법에 조금 더 새로운 방법으로 다가가는 방법입니다. 그리고 저희는 이것이 오늘날처럼 나중에는 보편적으로 보급되길 원하는 바 입니다. 암은 대체적으로 모든 가족을 건드리는 그러한 질병입니다. 제 것도 예외는 아니 였습니다. 그래서 저는 제 이번 프레젠테이션을 2년 동안 암 투병을 하다가 새해에 죽은 제 조카의 부인을 기억하기 위해 바치고 싶습니다. 그리고 이 주제를 잠시 설명하기 위해 또 양상을 다 보여드리기 위해 CNN이 저희의 실험실을 방문했을 때 만들었던 비디오 클립을 잠시 보여드리겠습니다.” 
 
“양자선 암 치료법은 현재 존재하는 치료법 중에서 제일 발전한 것으로, 하지만 셋업이 너무나 비싸고 양도 큽니다. 바뀌어 질 수도 있는 부분이기도 하지만요. 그래서 CNN의 젝키 리넷이 “오늘의 큰 것들”에 대해서 보았습니다.” 
“방사선의 치료법의 이용은 암에 대항하여 싸우는 것에 아주 중요한 도구로 사용되어져 왔습니다. 하지만 더 정교한 방사선 타입의 양자선 암 치료법은 제한적이었습니다. 왜냐하면 이 기계의 크기는 농구장의 크기와 비슷하고, 각 기계는 1억 오천 달러 정도 하며 고작 해봐야 한 12개 정도만이 전 세계에 존재합니다. 현대의 흔한 엑스레이 치료방법과는 다르게, 양자선 암 치료법은 의사들에게 제일 강한 방사선으로 환자를 치료하게 하며, 주위의 조직들에게 가장 적은 영향을 끼치게 합니다.” 
“양자선 암 치료법의 가장 좋은 이유는, 종양에 바로 들어가서 종양 안에 있는 모든 에너지를 다 막습니다. 다른 조직으로 못 새어나 오게 함으로써 말이죠.” 
“롤러코스터가 제일 높을 때 처럼 일어나는 자력처럼, 자기장은 양자선이 환자의 몸에 들어가는 활동을 최고로 하여 줍니다. 그리고 요즘은 연구자들이 이 기술을 한대 모아서 MRI크기만한 기계를 만들었습니다.” 
“저희는 이 양자선 암 치료방법을 아주 작은 부분으로 만들 수 있었습니다. 그리고 이 양자선 암 치료방법은 현대의 미국 의학부분 전체에 퍼질 수 있도록 하였습니다.” 
“의학 기술 회사인 ‘토모 테라피’는 4년 안에는 이 기계가 가능할 것이라고 예상하고 있습니다. 낫게 하는 것 뿐만이 아니라, 연구자들은 이것이 암에 대항하여 아주 강력하고 실용가능성 있는 무기라고 생각합니다.” 
“저희는 암을 아예 멸종시키고 싶고, 암을 더욱더 안전하게 효과적으로 다루고 싶습니다. 이 기계만이 이 일을 할 수 있습니다.” 
“지금까지 젝키 리넷 이였습니다.” 
 
“그래서 이것이 저희가 오늘 아침에 말씀드릴 아웃라인이었습니다. 저희는 처음으로 정의를 내리는 것부터 시작하고 싶습니다. 그래서 이것들은 아마 문제와 해결책에 대해 쉬운 용어들 입니다. 저희는 어떻게 방사선이 함께 암도 발생시키고 암을 치료할 수 있는지 조사하기 위해 조금 시간 투자를 해왔습니다. 그리고 왜 저희가 암을 치료 하는데 있어 양자선에 관심이 있는지도 말할 것입니다. 그리고 전통적인 양자선 치료법 시스템이 어떻게 생겼는지도 말할 것 입니다. 몇몇의 기계들이 지금 현존하고 있으니까요. 그리고 증진시킬 수 있는 것인, 저희가 요즘 실험실에서 개발중인 유전체의 벽 증진이라는 것, 이것은 저희가 아예 다른 목적으로 만든 것으로, 양자선 치료법에도 적용할 수 있는 것에 대해서 말할 것입니다. 그래서 첫 번째 정의인 전압에 대해서 한번 얘기해 보겠습니다. 그리고 아마 여러분은 왼쪽에 전자회로를 보실 수 있을 겁니다. 이 Vb는 배터리를 의미하고 i로 표시된 이 화살표는 이 회로의 기류의 방향을 나타냅니다. 그래서 만약에 전압을 보는 방법이 약간 낯설으시다면, 이 전압을 보는 가장 좋은 방법은 물이 호스를 지나가는 것을 상상하시면 됩니다. 그리고 압력의 차는 물이 호스를 통해 움직이는 것을 야기시키는 것입니다. 그리고 압력은 저희에게는 전압이나 마찬가지 입니다. 전압은 전자 회로에서 전자의 움직임을 야기시킵니다. 그리고 기류라는 것은 무엇이냐 하면, 전류가 회로를 흐르는데 이것의 비율을 말하는 것이며, 물의 흐름과 비슷한 것입니다. 그리고 R로 쓰여있는 초록색 물체는, 전자에서의 상징인 저항이라는 것이며, 전자가 흐르는 것을 방해하는 것입니다. 물에 대해서 비슷하게 얘기하자면, 물의 호수에서 꼬이는 것이나 비틀림이 있을 때와 같습니다. 이것이 물이 흐르는 것을 방해하는 것처럼 말입니다. 그리고 이것은 압력을 높인다면 저항을 이길 수 있습니다. 그리고 전압의 차는 전류를 흐르게 합니다. 그리고 여기에는 달려있는 다양한 장비와 다양한 전압의 예를 보여주는 것으로, 여러분 모두가 9V 배터리에 대해 아마 익숙하실 것이라 믿으며, 그리고 평균의 집에 있는 110V. 그리고 350,000V의 기구를 나타내고 있는 것을 보고 게십니다. 그리고 당연히 가장 제일 센 것은 천둥번개가 되겠습니다. 그리고 구름과 땅에서의 전압의 차이는 몇 백만이 차이가 나고, 이 사실을 꼭 기억하십시오. 왜냐면 나중에 이 연설 후반에서 아주 필요하게 쓰일 것이니까요. 그리고 전압의 양과 관련된 이것은 전장이라는 것입니다. 이 전장은 거리에 따른 전압의 차로 이것의 단위는 V/m입니다. 그리고 왼쪽의 스크린에서 보시는 것은 콘덴서의 회로 그림을 보여주고 있습니다. 배터리와 연결된 것입니다. 그래서 두 개의 평형으로 된 도선 판들이 나란히 있다고 상상하시고, 하나는 회색으로 되어있고, 또 다른 하나는 파란 색으로 되어있습니다. 그리고 처음에 시시작할 때 이것들이 전자적으로 중성에 있고, 플러스이건 마이너스이건 아무런 차지도 없다고 생각합시다. 그리고 배터리와 연결시키고, 배터리가 하는 일은, 빨간 판에서 몇몇의 전자들을 빨아들여 파란 판으로 빨아들인 전자들을 다 들여보내줍니다. 그래서 이 전체의 목적은 이 전자 회로가 다 전자적으로 중성을 아직까지는 띄고 있고, 하지만 밸런스가 맞지 않은 차지들이 곳곳에 흩어져있습니다. 그리고 한 판에서 다른 한판으로 옮길 때에 콘덴서가 차지가 되는 것을 알 수 있습니다. 이것의 결과로 우리는 이제 전장을 가지게 됩니다. 그래서 아마 플러스 사인으로부터 마이너스사인으로 가는 회로를 보실 수 있을 것이고, 전장과 관련된 에너지와 관련해서는, 이 에너지들은 이 전장에 저장이 되어있다고 보실 수 있습니다. 그래서 이 콘덴서가 에너지를 저장하는 장비역할을 하는 것입니다. 그리고 또한, 여러분이 만약 플러스로 된 빨간 판에 극성이 된 입자들이 있다고 생각하시면, 이게 만약에 전장이라면, 이 입자들에게 힘이 가해졌다고 생각하실 수 있습니다. 그리고 이 힘은 밑에 있는 공식에 의해서 생겨난 것입니다. 이것은 입자들의 차지와 전자를 곱한 것으로, 이것이 힘을 주는 것입니다. 그리고 뉴턴의 모션에 대해서는, 이것은 가속을 주기도 합니다. 이것이 당신이 기억해야 할 것입니다. 전장에서 극을 가진 입자가 있으면, 전장의 방향으로 그 입자를 가속을 가지고 움직 일 수 있게 합니다. 그리고 제가 만약 이 빨간 입자를 가지고, 빨간 도체로 가지고 가서 놔두면, 전장은 속도를 점점 증가시키게 되고, 가속된 다음에 파란색 도체로 갈 것입니다. 그리고 이 입자는 에너지를 얻을 것이며, 그리고 얻은 에너지 양은 차지 곱하기 움직이는 동안 전압의 차를 말하는 겁니다. 그리고 이것의 단위는 전자 볼트입니다. 그리고 제일 작은 양의 에너지는 더 편리한 단위는 MeV라는 것입니다. “Million Electron Volt”의 약자 입니다. 그리고 우리가 필요한 다음 정의인 원자와 분자입니다. 이것들은, 생물학적인 조직을 포함하여, 모든 물체를 구성하는 기본적인 구조물입니다. 그리고 왼쪽에 보이는 이 원자는 안쪽에 핵을 포함하고 있습니다. 그리고 이 핵은 아주 강하게 극성이 된 플러스로 된 양자와 중성으로 된 중성자라는 것을 포함하고 있습니다. 그리고 비교적 핵과 아주 먼 곳에는, 마이너스로 된 전자라 불리는 더 작은 입자들이 있습니다. 이 전자는 양자와 똑 같은 극을 가지고 있지만 반대의 기호만 가지고 있을 뿐입니다. 그래서 보통의 원자는 중성을 띄고 있으며, 양자를 가진 만큼 전자를 가지고 있습니다. 그리고 원자는 같은 종류거나 다른 종류이거나 다른 원자들과 짝을 이루어 분자라는 것을 형성할 수 있습니다. 오른쪽에 보여지는 데요. 전자를 나눔으로써 화학적인 본드를 형성합니다. 이것은 아주 유명한 분자입니다. 물 분자 이죠. 이것은 산소이고 이것들은 두개의 수소 입니다. 그리고 여러분은 여기에 아마 전자를 보실 수 있을 겁니다. 그리고 탐씨가 강조했던 것 처럼 반대로 돌리시면, 맞습니다. 미키마우스가 보이실 것입니다. 이것이 나중에 점수를 위한 퀴즈에 나올 것입니다. 그리고 다음으로 우리가 필요한 정의는 전리 방사선입니다. 많은 종류들의 방사선들이 우리 주변에 있습니다. 전자레인지에 있는 방사선도 있고, 낮은 방사선도 있습니다. 하지만 저희가 여기서 얘기하는 것은 전리 방사선입니다. 이 말은 무슨말이냐하면, 아무 입자가 극을 띄던지 안듸던지, 그리고 전자적인 전류, 전자에서건 분자에서건 전자를 내보낼 수 있는 충분한 힘이 있다라고 할 때 말하는 것입니다. 그리고 오른쪽에서도 보이듯이 예들을 보여주고 있습니다. 알파 입자들도 있고, 베타 전자들도 있고, 극을 띄고 있는 전자들도 있습니다. 감마 방사선은 아주 강력한 전자적인 전류이고, 엑스레이는 이것과 비슷하며, 약간 덜 강력합니다. 이런 방사선을 감지하기 위해서는 가이고 카운터라는 익숙한 것으로 합니다. 그리고 이 슬라이드 쇼 제일 밑에 있는 이 애니메이션이 가이고 도구라고 불리는 것입니다. 이것은 중간에 와이어가 있으며, 주변의 바깥의 전도체가 있으며 전압의 차가 이 두 사이에 있습니다. 그리고 기류를 허락하지 않는 가스로 그 두 사이가 채워져 있습니다. 하지만 이 두 사이에 다가가는 전리 방사선은 전자를 놓게 합니다. 전자들이 전기성의 와이어에 다 채워질 수 있다는 것을 안다고 치면, 그리고 증폭시키면 가이고 카운터에서 클릭 사운드를 들으실 수 있으실 겁니다. 탐이 여러분에게 보여드리고 싶은 예가 있을 겁니다.” 
 
“자, 그래서 여기에 우리는 방사선성의 물체를 가지고 있습니다. 이 방사선성의 물체는 크리스 가게에서 일 달러 70 센트 정도 합니다. 이것은 소금의 대체성입니다. 원래 소금은 소디엄 클로라이드를 가지고 있는데 이번에는 포타시엄 클로라이드를 가지고 있습니다. 포타시엄은 자연적으로 방사선성을 가지고 있다고 밝혀졌습니다. 하지만 이것은 정말 약한 방사선성을 있습니다. 그래서 여러분이 만약에 바나나를 아침으로 드셨다면, 힘이 바로 쏟을 것이라는 생각은 하지 마십시오. 약간의 소금을 바닥에 쏟고 가우고 카운터를 켜보겠습니다. 여러분이 이 클릭 사운드를 들을 때마다, 마이크를 더 가까이 가져다 대겠습니다. 그래서 여러분이 이 클릭 사운드를 들을 때마다 포타시엄에 있는 전리 방사선이 가이고 튜브를 치는 소리를 들으시는 것입니다. 중성인 상태에서 가이고 튜브의 가스를 가지는 이것은 절연체로, 전리 방사선이 이곳에서 전자를 가스 밖으로 다 내 보낸 다음, 이 가스는 그러면 전도체가 됩니다. 그래서 회로를 다 돌고, 증폭시키는 것이 여러분이 지금 들으시는 클릭 소리입니다. 그래서, 다 되었습니다.” 
 
“감사합니다, 탐씨. 그래서 이 전리 방사선이 소금 안에 들어가면, 이러한 기저로 생물학적인 상처를 입힙니다. 원자를 가지고 전리 방사선을 때리면, 전자를 다 쫓아내고, 전자는 그럼 되게 행복하지 않은 상태가 됩니다. 그리고 전자가 다시 돌아오면, 이것은 어디서건 전자를 돌려받을 수 있는 곳에서 다 돌려받으려고 할 것입니다. 그래서 전자가 주변의 원소나 주변의 분자와 만납니다. 그곳에서부터 전자를 다 뺏으려고 말입니다. 근데 제가 이 분자를 방해할 수가 있습니다. 그리고 이러한 과정은 이 불행한 운명을 가진 전자들이 다 찾을 때까지 계속 반복될 수 있습니다. 그래서 방해하려고 합니다. 그래서 모든 세포 안에 어떻게 이 세포가 증식하고 자신을 복제할 수 있는지 청사진을 만들어주는 최고의 것인 DNA가 있습니다. 그리고 이 DNA는 전리 방사선에 의해 피해를 입을 수가 있습니다. 그리고 세포의 상처를 고치는 ‘상처 고치는 기저’가 있는데 적당한 방사선이 있다면 이것을 극복할 수는 있겠지만, 우리가 좋아하지 않는 세포의 복제 본을 만들어 낼 수 있습니다. 그래서 이러한 것들이 증폭되어서 종양이 되는 것입니다. 저는 여러분에게 모든 암이 방사선으로 생겨난다고 말씀 드리고 싶지 않습니다. 왜냐하면 아니니깐요. 사실상은, 우리 몸 안에 있는 모든 세포는 DNA가 망가진 것이고 적어도 하루에 1000번쯤은 모든 세포에 있는 DNA가 다 망가진다는 것입니다. 그냥 평범한 기저에 의해서도 말입니다. 그냥 지금 살아있는 그 평범한 기저 자체가 DNA에게는 너무나 힘든 모욕에도 있고 계속적인 고치는 과정을 거치기도 합니다. 하지만 이러한 과정은 가끔 너무나 억압될 수도 있습니다. 그래서 만약에 여러분이 방사능을 가지고 DNA를 망가트리고 암을 유발 시킬 수 있다고 생각되시면, 이러한 방사능을 암세포에도 적용시켜서 이것들을 죽일 수도 있다는 것입니다. 그래서 여기에 약간의 통계학이 있습니다. 여러분이 사는 동안 삼분의 일에 사람들은 암에 걸립니다. 조금 무서운, 조금 무서운 숫자들 입니다. 이 암 걸린 사람들의 50%이상이 방사능으로 암 치료를 합니다. 당연히 모든 사람들이 엑스레이 방사능을 가지고 치료를 합니다. 그래서 현재 미국에서는 2,000곳이나 넘는 곳에 이러한 기계로 치료를 받을 수 있는 곳이 있습니다. 그리고 이곳에 사용되는 기계는 지금 보이시는 왼편에 나와있는 사진입니다. 비교적 작지만 몇 백만 달러의 돈을 요구합니다. 돈이 많이 드는 것 처럼 들리시겠지만, 조금 뒤에 말씀드릴 양자선 암 치료법에 비교하자면 비교적 싼 편이라고 느끼실 수 있으실 겁니다. 이 기계는 방 한 칸에 다 들어갈 수 가 있습니다. 그리고 방사능에 병원사람들을 보호하기 위해 이 방은 잘 감춰져야 합니다. 여러분이 만약 사람들로 복잡한 곳에서 아무 방향으로나 15마일 정도 가신다면, 이러한 엑스레이를 하는 크리닉을 쉽게 찾으실 수 있으실 겁니다. 저는 이제 뇌종양을 치료하는 방법에서 양자선과 엑스레이를 비교하는 짧은 애니메이션을 보여드리겠습니다. 그러면 여러분은 그것들은 비교하실 수 있는 능력을 가지실 수 있으실 겁니다. 여기 신경위에 종양이 가운데 자리한 뇌 사진을 보실 수 있으실 겁니다. 이 첫 번째 양자선 암 치료법이 하는 것을 보여주는 이 묘사 사진은, 양자선을 종양에 쐐주지만, 이것은 이 종양을 절대 투과하지는 않습니다. 똑 같은 방법으로 엑스레이를 보시면, 이 엑스레이는 종양에 쐬어지고 또 종양을 투과하여 그 빛이 반대편으로 나오는 것을 보실 수 있으실 겁니다. 여기에 양 옆으로 비교할 수 있게 해 놓았습니다. 그래서 이것을 보시면, 스크린의 밑부분인 엑스레이 치료법을 보시고 윗부분인 양자선 치료법을 보시면, 엑스레이는 쏘이자 마자 바로 반대편 종양으로 투과되어 나오는 것을 보실 수 있을 겁니다. 반면에, 양자선은 절대 그렇게 종양 반대방향으로 나오지 않는 것을 아실 수가 있습니다. 그래서 저희는 이것을 ‘통과선량’라는 표현을 씁니다. 그래서 양자선 치료법은 ‘통과선량’가 없습니다. 그래서 여러분이 만약에 밑에 있는 엑스레이 치료법의 색깔을 보시면, 여기 제가 포인터를 사용하고 있는 부분을 보시면 되는데요, 이 부분이 저 부분보다 더 어두운 음양을 가지고 있다고 알아차리실 수 있으실 겁니다. 그래서 여기 이 부분에는 저쪽 부분보다 더 많은 선량들이 있습니다. 여기는 그리고 종양들 보다 더 많은 선량들이 있습니다. 이것이 ‘입구 선량’이라고 하겠습니다. 엑스레이 안에서도 굉장히 높습니다. 하지만 양자선 안에서는 비교적 낮다는 것을 아실 수 있으실 겁니다. 만약에 어떠한 것이 암환자를 치료하는데 있어 선량의 투과를 막고 안 막고 결정하냐고 물으신다면, 종양에 넣는 선량이 이것을 결정하는 것은 아니고 건강한 조직에 넣는 선량이 정하는 것입니다. 다만, 건강한 조직의 입구와 출구에 넣는 선량의 양이 얼마나 많은 엑스레이 선을 넣을 수 있느냐 정하는 것입니다. 양자선이 투과 선량이 적게 있고, 입구 선량이 더 적게 있고, 투과선량은 아예 없기 때문에 원래 정상적인 조직한테 영향을 주지 않고도 높은 선량을 종양에 잘 전달하는 것을 알아차릴 실수 있을 것입니다. 엑스레이 치료법에서 가장 중요한 포인트는, 만약에 여러분이 엑스레이로 치료한 암이 같은 장소에서 재발한 암을 가지고 계신다면, 일반적으로 그 암은 다시 엑스레이로 재치료 할 수 가 없습니다. 왜냐하면 여러분이 엑스레이 치료를 하면서 주변의 건강했던 조직들에게 너무나 많은 상처를 입혔기 때문입니다. 그래서 이것은 우리가 고려해야 할 옵션이 아닙니다. 하지만 양자선은 그 재발한 암의 자리를 다시 재치료 가능 하다는 말입니다. 양자선에는 투과 선량이 없기 때문에, 아주 중요한 장기와 구조들 즉, 척추와 같은 곳과 아주 가까운 종양까지도 치료 할 수가 있습니다. 이것은 왜 두가지 방법과 치료법이 왜 다른지 보여주고 있습니다. 만약에 여러분이 파란색 커브를 보신다면, 이게 얼마 만큼의 선량이 물에 저장되어있는지를 보여줍니다. 이것은 인간들의 몸이 좋습니다. 왜냐하면 우리들의 몸은 거의 대부분 물로 되어있기 때문입니다. 그래서 여기 ‘0’이 나타내는 것은 몸의 표면을 말하는 것입니다. 이것은 피부를 말합니다. 그리고 여기는 몸의 깊이를 말해주고 있습니다. 그리고 세로축의 의미는 저장된 선량의 양을 나타냅니다. 엑스레이를 보시면, 여러분은 아마 몸의 표면으로 갈 수 록 선량이 더 저장되어 있다는 것을 아실 겁니다. 그리고 이 선량은 점차 줄어들더니 사라지는 것을 보실 수 있으실 겁니다. 그리고 만약 여러분이 여느 다른 커브들을 보신다면, 양자선에 의한 또한 다른 에너지에 의한 선량의 분포에 대해서 아실 수 있으실 겁니다. 그래서 예로 들어 초록색 커브를 한번 보십시오. 여기에 인트론 선량은 없지만, 엑스레이보다는 더 많은 것을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있으실 겁니다. 그리고 더 몸 속 깊이 갈수록, 선량은 최고치를 다할 때 까지 계속 증가합니다. 그리고 재빠르게 ‘0’ 으로 떨어집니다. 그리고 그 점을 넘는 것은 아무것도 없습니다. 그리고 양자선의 에너지를 조절함으로써, 양자선이 몸으로 들어올 때 가져오는 에너지를 여러분은 그 피크 포인트를 거리에 따라 조절 하실 수가 있습니다. 그래서 여러분이 치료하고 싶은 종양의 위치를 몸에서 찾으시면, 여러분은 70과 250 사이의 NEV 만큼의 양자선이 필요하다는 것을 알 수 있을 겁니다. 70 NEV는 그냥 눈에 있는 암을 치료하기 위해 쓰여 집니다. 이것은 아주 얇게 깊습니다. 그리고 조금 더 큰 사람의 깊이 들어있는 암을 치료하기 위해서는 여러분은 250의 NEV가 필요합니다. 이것을 정상적인 엑스레이 치료법에서 여러분이 엑스레이에서 생산해야 할 에너지와 비교하자면, 6 NEV 전자 빔이면 그 엑스레이 프로파일에 충분합니다. 그래서 엑스레이를 만들려면 그냥 전자를 가속 시키거나, 금속의 목표물에다가 세게 부딫히게 하면 됩니다. 그래서 여러분은 엑스레이 범위를 나오게 합니다. 그리고 6 NEV 기계는 250 NEV 기계보다 훨씬 작습니다. 이러한 이유가 엑스레이 기계가 전세계에 퍼져있는 이유이며, 비교적 지불 가능합니다. 그래도 양자선 치료법 센터가 있습니다. 이것은 그리고 가장 많이 보편적으로 되어있는 것을 보여주는 다이아 그램입니다. 보통은 이 기계들이 이렇게 생겼고, 새로운 것들은 사실 이것보다 더 큽니다. 하지만 여기에 원으로 되어있는 가속기가 있습니다. 나중에 더 자세히 보여드리겠습니다. 그리고 여기에 “싸이클로트론’이라 불리는 기계가 있습니다. 이것은 싸이클로트론으로 조금 큽니다. 그리고 여기세 4개의 치료 방이 있습니다. 그리고 네 개중에 세 개에는 ‘겐트론’이라 불리는 큰 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 빔 라인을 가질 수 있게 하고, 침대에 누워있는 환자의 몸에 돌아다닐 수 있게 합니다. 이것은 완벽한 360도 회전으로 환자의 몸을 다 돕니다. 네 번째 것은 딱 고정된 빔 라인으로 들어오는 빔을 받습니다. 이것은 이 회로를 조금 더 경제적으로 만들기 위해 지어졌습니다. 나머지 빈 공간들은 다양한 진단 프로그램들과 환자를 만 날수 있는 공간으로 채워져 있습니다. 더 확대해 보겠습니다. 이제 우리는 처음으로 양자선을 만들어내는 싸이클로트론이라는 곳을 더 자세히 들여다 보겠습니다. 여기서 필름을 잠시 멈추겠습니다. 여기서 여러분이 보시는 것은, 싸이클로트론을 빠져나가는 빔 라인 입니다. 그리고 이 물체들은 빔을 함께 방사능처럼 내보내기 위해 집중시키는 역할을 하거나 이것을 막는 역할을 하는 자석의 렌즈들입니다. 그리고 주변에는, 여러분은 치료 방을 뚫고 나오는 밴드를 보실 수 있으실 겁니다. 이것들은 깃차길에 살짝 끼여있는 찻길로 보입니다. 그리고 아무 때나 이 빔들은 꼭 하나의 치료 방으로 갑니다. 그리고 다른 방에서는 환자가 준비하고 나란하게 줄을 서 있습니다. 진짜 치료를 하기 위해서는 약 1분에서 2분 정도가 소요됩니다. 하지만 진짜 치료를 하기 위해서 환자를 나란하게 그리고 맞게 세우는 일은 더 오래 걸립니다. 그래서 그 빔이 맞는 장소에 쏘여지기 위해서 말입니다. 그래서 여기에 하나의 겐트리라 불리는 것의 사진입니다. 사람이 옆에 한명 서있죠? 이것은 약 3층 정도 짜리의 건물 높이입니다. 이것은 그리고 정확히 기계 공학적으로 세워졌기 때문에, 1mm도 굽혀지지 않습니다. 그래서 이 양자선이 가야 할 방향에 정확하게 가진다는 겁니다. 현재는 미국에서 딱 9개의 장소만에서 이러한 치료법을 받으실 수있습니다. 하지만, 몇 년 전만 하더라도 고작 5개이거나 6개의 센터 밖에 없었습니다. 200백만 달러가 넘게 각각의 기계가 가격이 나갔기 때문입니다. 이러한 오늘날의 경제상황에서 이러한 기계들은 빨리 지어지지 않고 있습니다. 그래서 이제는 우리가 얘기해야 할 한 부분의 얘기가 나옵니다. 우리가 어떻게 양자선 치료법에 더 가까워 질 수 있을까요? 저희의 실험실에서 자주 일하는 이 타입의 가속력 증폭기는 각기 다른 용도로 쓰여집니다. 이들은 더욱더 강력합니다. 그래서 저희는 핵무기 프로그램을 위한 가속력 증폭기를 위해서 일하게 됩니다. 그래서 이것은 재고파일에 있는 핵무기의 건강을 살피기 위해 쓰여졌습니다. 또한 우리가 이것을 디자인 할 수 있다는 것을 확신하는데 에 쓰였고, 욕망을 가지고 일했었습니다. 원자폭탄이 어떻게 생겼을 지에 대한 상상을 해보십시오. 이것은 핵의 연료를 가지고 있고, 높은 폭발물로 둘러 쌓여있습니다. 높은 폭발물이 터지면, 핵 연료의 부분을 더 작고 밀도 있는 부분으로 줄어들게 합니다. 그래서 핵의 어획량을 주는 핵 반응이 일어나게 합니다. 이제는 이러한 테스트 방법을 쓸 수가 없게 되었습니다. 그리고 많은 해 동안 이런 것이 본적이 없습니다. 그래서 무엇이 행해졌나 하면 핵 원료가 핵의 어획량을 전혀 주지 않는 비활성의 물체로 대체된 원자폭탄의 모델을 만들었습니다. 하지만 아직까지 이것은 높은 폭발물들에 의해 둘러 쌓여있습니다. 그래서 높은 폭발물이 터지면 이것은 비활성의 물체로 대체된 물체를 압축합니다. 여러분은 아마 이 비활성의 물체가 어떻게 압축하고 움직이는지 공부하고 싶으실 겁니다. 그래서 일단 압축된 장소 특별한 한곳을 골라서, 이것의 엑스레이를 구해야 합니다. 그 물체가 아주 빨리 움직이기 때문에 엑스레이는 정말 빨라야 합니다. 여러분이 만약 사진을 그렇게 빨리 찍지 못하신다면, 흐릿흐릿한 이미지만 남겨질 것입니다. 그래서 저희는 이렇게 강한 가속력 증폭기를 만들었습니다. 로스 엘레머스에 보이는 이 여러 기계들 증 두 개는, 이 위 에있는 물체를 보시다시피 트럭과 주차장입니다. 그래서 이 가속력 증폭기가 각각의 빌딩에 있고, 지금 상황에서는 실험적인 목표물이 위치되어있는 이 교차로를 향해 있습니다. 이것은 너무나 강력하고 비싸며, 20년 전에 이 빌딩이 지어졌을 때는 200백만불 이상의 돈이 들었습니다. 가속력 증폭기를 빼고 말입니다. 그리고 이 왼쪽에 보여지는 사진은 프랑스에서 만들어진 방사능성의 기계의 한 예를 보여주고 있습니다. 15m가 넘는 것입니다. 아주 비싸고 말입니다. 그래서 저희가 이것들을 어떻게 하면 더 작게 더 싸게 만들 수 있어 우리가 더 많이 가질 수 있게 하는가 라는 관심사를 갖게 되었습니다. 그래서 이러한 종류에 대해서 더 많은 실험을 행하게 되었습니다. 그래서 저희는 유전체 벽 가속기라는 가속기를 발전하게 되었습니다. 그래서 저희들의 목표는 이 기술을 받아들여, 10나 적게 이 길이를 만드는 데에 있었습니다. 지금은 U.C. David 암센터 에서 일하지만 같이 실험실에서 일했던 이 한 동료는 이 일에 대해 알고 있었으며, 저희에게 이것을 더 작은 양자선 가속기를 만들수 있냐고 물어봤습니다. 그렇게 그가 물어봤을 때 저희는 아무도 양자선 치료법에 대해 들어보지 못한 상태였습니다. 그런데 이러한 기계를 저희 실험실로부터U.C. David 암센터 까지 가지고 가는 것과 처음의 실현 가능한 실험을 하기 위해 자금을 조달 받는 것, 이러한 것들을 몇 년간 보았는데 어렵겠다고 느꼈지만, 하는 데에 가능성이 있어 보였습니다. 그래서 어떻게 이것이 작동하는 지 보기 위해서는 이 가속기가 어떻게 작동하는지 캐내보아 야합니다. 여러분은 이것이 무엇인지 알아본다면 보너스 점수를 받을 겁입니다. 맞습니다. 그래서 중요한 점은 가속기는 자력으로 작동되는 것이 아닌 전장 의해 인씨에서 보는 것과 반대로 작동된다는 것입니다. 전장은 극으로 된 입자들을 더 가속하게 만듭니다. 그래서 저희는 이제 이렇게 하는 두 가지 방법을 보게 될 것입니다. 제일 위에 보이는 이 한 방법은 지각적으로 조금 쉽습니다. 그래서 제가 100 NEV만큼의 양자선 가속기를 만들고 싶다고 상상해 봅시다. 이것은 약간의 여러분의 암을 치료하기 위한 범위 안에 있는 NEV입니다. 그래서 무선 전신 장치실에 가서 100V 배터리를 사십시오. 이게 한가지 방법입니다. 그리고 이 튜브와 함께 엮습니다. 만약에 우리가 이 튜브의 길이를 6ft만큼 길게 하고 싶다면, 왜냐하면 우리는 이 가속기를 더 작게 만들고 싶어하니 까요. 그리고 여기서 우리는 노란색으로 X자가 되어있는 빨간색 동그라미의 양자선을 보게 됩니다. 그리고 이 빨간 화살표는 전장을 나타냅니다. 그리고 한쪽 끝의 튜브와 다른 쪽 끝의 튜브에 100V의 배터리를 연결하면, 이 구조에 다 뻗혀져있는 전장을 발견하게 될 것이고, 한쪽에 제가 만약 양자선을 소개한 다음에 놔두면, 이것은 가속될 것이며 다른 반대편 방향으로 100 NEV와 같은 에너지와 함께 나올 것입니다. 자 이제는 제가 번개에 대해서 얘기했던 것에 대해서 생각해 보십시오. 그리고 어떻게 구름 위에서의 전압과 땅 아래서의 전압이 100V 였는지 생각해 보십시오. 그래서 이 6ft밖에 안 하는 이 튜브에 100V의 힘을 가한다고 생각해보십시오. 그리고 번개가 한쪽 끝으로부터 다른 쪽 끝까지 안 간다고 생각해보십시오. 잘 안 일어나는 일들이겠습니다. 하지만, 다른 방법으로도 같은 결과를 낼 수 있는 수가 있습니다. 입자를 움직이는 것이 전장 이였으므로, 그냥 하나의 양자만 지나가게 하고 싶다면 전장을 여러분이 다 이 구조 전체에 넣으실 필요가 없습니다. 여러분은 그냥 그곳에 양자와 함께 단지 양자만 공급하시면 되고, 그래서 여러분은 아마 이러한 것들을 하는 것을 상상해 봄으로써, 여러분이 어디에 이 똑 같은 전장을 양자에게 공급하는지 알 수 있고, 이제는 더 많은 배터리를 사용할 수 있게 되었습니다. 그리고 한쪽 끝부터 다른 쪽 끝 까지 전장의 원천을 양자와 함께 움직일 수 있고, 다 되었으면, 이 입자는 100 NEV와 함께 나올 것입니다. 이 튜브 전체를 통해 엄청나게 큰 양의 전압을 주지 않았기 때문에 입자를 가속시키는 이 전장이 물결에 의해서 밀어졌다는 것을 알 수 있습니다. 그리고 이러한 것에 더 자세히 보기 위해서는 많은 시범을 했습니다.” 
 
“자 일단 저의 실험을 도와줄 맨 앞줄에 나와 앉아있는 그라나다 고등학교 학생들에게 감사하단 말씀을 전해드리고 싶습니다. 이것들은 입자를 가속시키는 부품들이 되겠습니다. 이게 어떻게 작동 될 것이냐 하면, 양자 주입기를 넣을 것이고, 가속기에 양자를 넣을 것입니다. 공 게임에서 했던 것 처럼 그냥 학생들은 파도운동만 해주시면 됩니다. 그냥 이 물결을 따라가는 것은 양자라는 다른 점만 빼고요.” 
 
“너무 좋습니다. 감사합니다. 저는 지금 몇 개의 빔들을 줄 세우게 집중할만한 물체들이 필요했습니다. 그래서 이것을 어떻게 가속기안에서 학생들의 도움이 없이도 시행할 수 있을까요? 그래서 제가 지금 가지고 있는 것은 이것이 어떻게 작동하는지 보여주는 시뮬레이션의 프레임입니다. 여기 제가 지금 빨간색의 네모를 가지고 있다는 것을 알아주십시오. “블룸 라인”이라고 제가 이 뒷슬라이드에서 설명할 장비를 가리킵니다. 이것은 아까 학생들이 해준 역할과 같으며, 전장의 위치 근원입니다. 맞게 켜지고 그리고 저희는 가속기 구조를 이러한 것들을 다 합쳐 만들어 보았습니다. 그리고 이것은 각기 다른 시간에 방아쇠가 당겨질 것입니다. 각기 다 전장을 위치적으로, 각기 조금인 시간에 만들 것이며, 각기 다른 시간에만 켜질 것입니다. 이것은 그냥 순회하는 전장의 파도를 생산하고 싶어서 만든 것이며, 빨간색으로 되어있는 부분입니다. 여기서 잠시 시뮬레이션을 멈추겠습니다. 여기서는 중심축을 향해 전파되고 있는 전장의 딱 한 개의 튀어 오른 부분을 보여주고 있습니다. 여러분이 하고 싶은 곳은 이 빨간 부분에 전장을 나타내는 양자를 품고 싶은 것입니다. 그래서 우리가 어떻게, 이 빨간 네모들은 무엇일까요? 이것은 약간 이해하기 어려우실 것입니다. 이것은 가속기의 제일 어려운 부분입니다. 그래서 우리가 무엇을 할 것이냐 하면, 이 네모들을 가지고 가장자리에 뉘여서 90도로 시계 반대방향으로 돌려 어떻게 이게 작동하는 지 볼 것입니다. 이것은 아마 여기 계신 청중들이 이분의 미를 들어보지 못했을 앨런 달런 블룸 라인이라는 사람의 이름을 따서 지어진 ‘블룸 라인 맥 창조기”라고 불립니다. 이분께서는 천재셨습니다. 이 분은 영국의 전자 기계 공학자였으며, 7살 때 그의 집의 벨을 고쳤으며, 빌 헤인츠라는 자신의 아버지에게 제가 이러이러하여 이것을 고쳤습니다 했고 이분은 우리의 전자 기계 공학자입니다. 이분은 또한 스테레오를 창조하신 분이기도 합니다. 또한 주의의 소리들도 발견했습니다. 그리고 1942년에 세계 제 2차대전대 L..I 를 위한 레이더를 만들다가 군대에서 비행기 폭파사고로 돌아가셨습니다. 그리고 텔레비전의 일찍 발전을 위해 도움을 주신 분이기도 합니다. 이 구조가 어떻게 생겼냐 하면, 두 개의 전도체가 있는 것처럼 보입니다. 세로로 뉘여 있는 대신에, 가로로 뉘여 있습니다. 그래서 각각이 배터리로 연결되어있는 것을 보실 수 있으시고요, 이 빨간색 화살표들은 전장의 방향을 알려주고 있습니다. 그래서 이 전도체는 지금 극을 띄고 있고, 기억하시다시피 극을 띄고 있는 콘덴서는 에너지를 전장에서 저장하고 있습니다. 그리고 지금 전장들이 다 각기 반대방향을 띄고 있다는 것을 알아두십시오. 그리고 이것의 오른쪽 끝 부분에는, 블룸 라인의 끝 부분에는 빔 튜브와 맞닿는 부분이 있습니다. 이 사진에서는 빔 튜브가 세로로 뻗어 있습니다. 그리고 이 부분에서 처음에는, 그 화살표들이 다 반대방향을 가리키고 있기 때문에 여기에는 합쳐진 전장이 없다고 보실 수 있겠습니다. 그래서 제가 만약 여기서 양자를 던진다고 생각하신다면, 그리고 이게 이 구조의 끝 부분을 움직인다고 생각하면, 이것은 합쳐진 가속이 전혀 없을 것입니다. 그래서 제가 지금 배터리 공급하는 것을 없앨 것이고, 이 콘덴서는 계속 극을 띄고 있으며, 그리고 아셔야 할 것이 이 밑에 부분에는 화살표로 가리켜진 스위치를 가지고 있습니다. 그래서 이 스위치는 위에 있는 전극과 아래 있는 콘덴서와 연결시키며 또한 그 밑의 전극과 연결시킵니다. 이제 제가 스위치를 꺼보겠습니다. 제가 지금 스위치를 끈 것이 의미하는 바는 무엇이냐 하면, 제가 위와 아래의 전극과 콘덴서끼리 서로 연결했다는 의미입니다. 이제 이 말은 전장이 더 이상 없다는 말이 되어야 합니다. 왜냐하면, 제가 직접 전압이 다른 것을 연결했기 때문입니다. 이것은 제가 아주 좋은 단단한 와이어로 연결하면 이들은 절대 다른 전압을 가질 수가 없기 때문입니다. 그래서 저기에 있는 저 전압은 ‘0’이 되어야 합니다. 여러분은 제가 이 밑에 전압이 그냥 갑자기 붕괴된다고 말해주고 싶길 바라지만, 그렇지 않습니다. 안 그러는 이유는 무엇이냐 하면, 전자적인 신호가 마구잡이로 움직이지 않기 때문입니다. 이들은 빛과 같은 속도로 움직입니다. 그래서 이 왼쪽부분의 전압이 지금 ‘0’이라는 이 정보는 마지막 결정짓는 스피드를 전파할 수 있습니다. 그래서 제가 지금 여기서 말하려는 말은, 제 뒤에 이 정보를 가진 체 빛으로 전파되고 있는 이 물결은 전압이 없으며, 이 윗 쪽 아이들은 지금 아무것도 못들은 상태입니다. 그들은 아무것도 모릅니다. 그리고 이 물결이 오른쪽 가장자리를 칠 때에는 이게 제가 양자가 있어야 할 때를 원하는 것입니다. 그래서 제가 정하고 있습니다. 제가 스위치를 닫았을 때 양자가 그 속도에 맞춰 있기를 기대합니다. 오른쪽으로 가는 물결은 튕겨서 그 쪽 끝으로 튕겨간다는 것입니다. 이곳은 반사되는 지점이고, 왼쪽으로 다시 돌아가는 지점입니다. 그리고 오른쪽으로 함께 싸여가는 이 다른부분은, 그리고 여러분은 이 물결이 왼쪽으로 그리고 양쪽으로 전파된 것을 아실 수 있으실 텐데요, 그리고 지금 이 화살표들이 다같이 똑 같은 부분을 가리키고 있다는 것을 알아두십시오. 그래서 이지지점에서는 위아래 구조 사이의 합쳐진 전장이 있으며, 전압의 차도 있고, 조금한 불들이 올라가는 것을 보십시오. 물결이 왼쪽방향으로 양 줄에서 전파될 때, 그들이 왼쪽의 가장자리 부분을 치면 그들은 또 튕겨져 나갑니다. 그래서 여러분은 오른쪽으로 반사 부분을 갖고요, 그래서 이 화살표들이 다 없어지는 것이 보이실 것입니다. 지금 전압이 다 붕괴되었고, 모든 에너지가 콘덴서 안에서 다 사라지게 됩니다. 완벽하게 제거 되어 졌고, 빔으로 이상적이게 다 옮겨갔습니다. 그리고선 이게 꺼지게 되는 것입니다. 그리고 이것들은 실험실에서 이것들이 어떻게 생겼는지 보여주고 있습니다. 여기에 한 개 위에 다른 한 개를 쌓은 7개의 합쳐진 선들이 보이고, 이것들은 그리고 이렇게 밖 게 길지 않습니다. 그리고 이 선들은 3 ns동안 맥을 만들어 냅니다. 10억 분의 1초라는 개념을 잘 이해하려면, 빛의 속도를 생각하시는 겁니다. 빛의 속도는 매우 빠릅니다. 빛의 속도는 아주 빨라서 1초안에 지구 한 바퀴를 7번 이상이나 돌 수 있습니다. 이것은 아주 빠릅니다. 10억 분의 1초라는 말은 빛이 1ft를 움직이는 데 걸리는 시간과 같습니다. 그래서 이것은 아주 작은 시간의 단위라고 할 수 있겠습니다. 그래서 이것은 3ns동안 맥은 만들어내는 이만한 작은 기계인 것입니다. 그래서 이제 저희는 가속기의 구조가 어떻게 생겼는지 압니다. 하지만 어떤 것이 이 가속기를 얼마나 짧게 만들 것인지 결정을 합니까? 그냥 임의적으로 짧게 만드나요? 무엇인가가 제한을 두어야 합니다. 전자적인 고장을 제한해야 한다는 것입니다. 지금 제가 한말이 무슨 말일까요? 고장이라는 말은 전자적인 절연처리의 실패를 의미합니다. 그렇다면 전자적인 절연처리는 무슨 말입니까? 이것은 전류 흐름을 못하게 막는 것입니다. 흔한 예들이 있죠, 유리, 절연처리용 자제이고요, 오일과 부동액, 마른 나무, 종이, 고무, 대부분의 플라스틱들이 있습니다. 많은 이 절연 처리용 자제들은 큰 전장에서 실패할 것입니다. 그래서 이것이 가속기의 사이즈를 제한 할 것인가요? 여기서 저희는 조금 더 통찰력을 가지고 깊게 들어가봐야 겠습니다. 탐의 머리가 스는 시범을 보여드리겠습니다.” 
 
“자, 이것은 반 드 그라프라 불리는 정전기적인 극을 일으키는 장비입니다. 이것은 여러분이 카펫 위를 걷거나 카펫을 흔드는 것, 스타킹을 신는 것 쇼크를 주는 원리와 같습니다. 이것은 같은 거지만 전에 말씀 드린 것보다는 조금 더 강력합니다. 여기에 고무 벨트가 있습니다. 여기 안에는 전기의 정전기를 일으키는 금 혼합물에 맞대어 비비는 것이 있으며, 이 금속 구가 다른 전도체를 건드리게 되면, 이 극들은 다 퍼질 것이며, 이 상황에서는 금속의 호일 위에 다 퍼지겠습니다. 그리고 이 금속 호일들이 극들을 좋아하게 되기 때문에, 같은 극들은 서로를 반대방향으로 밀어내죠? 그래서 이 호일들은 아까 그 사진의 여자처럼 서로서로를 다 밀어 내고 있습니다. 이것을 잠시 끄고 옮기겠습니다. 그래서 지금은 극을 띄는 것과 지금 중성인 상태를 가지고 있는 것 사이에 이것을 다시 키면, 사이에는 공기가 있습니다. 공기는 아주 좋은 절연 처리 물체입니다. 이것을 다시 키게 되면, 이것은 마이너스를 띄게 될 것입니다. 이 것이 중성으로 남는다고 하더라도 플러스 극이 이쪽으로 오게 될 것이며, 이것들은 여기에 있는 마이너스 극들에게 관심이 있을 겁니다. 마이너스 극들은 다 밀어내져서 이게 전장을 만들어 내는 것입니다. 그리고 전장이 충분히 강력해지면 공기로 만든 이 절연처리용 물체에 고장이 있을 겁니다. 그래서 아마 불꽃이 튀는 것을 보실 수 있을 겁니다. 이것은 정확히 저희가 입자 가속기안에서 절대 일어나고 싶지 않은 것을 보여줍니다. “ 
 
“감사합니다 탐씨. 탐씨가 여러분에게 공기의 고장을 보여주었듯이 그래도 그 중 단연 최고 으뜸은 위쪽에서 보여지고 있는 이 번개였지만요. 여기서는 액체의 고장도 보실 수 있고요, 기체와 액체의 절연 처리물체에서의 가장 좋은 점은 이러한 것들은 회복이 가능하다는 것입니다. 여기서 계속되는 불꽃을 보신 것을 알아차려보십시오. 전압을 대폭 감소시키자 공기가 또 다시 좋은 절연 처리 물체가 되었고, 또다시 반복적으로 고장 되는 것을 보실 수 있었을 것입니다. 하지만 만약 고체에서 고장을 낸다면, 토스트가 됩니다. 이러한 이유로 더 이상 사용할 수가 없게 됩니다. 그리고 대부분의 절연 처리 물체들의 일반적인 특징은 만약에 여러분이 전압을 짧고 더 짧은시간에 적용하게 되면 고장이 나기 전에 계속 높은 전압을 받을 수 있습니다. 이것은 우리가 어떻게 더 짧게 가속기를 만드는 기술에 대해 아주 중요한 열쇠 역할을 하고 있습니다. 고장은 또한 다른 물체들 사이의 가장자리에서도 일어날수 있습니다. 아마 보시기 어려우실 수도 있으실 텐데요. 너무 어두워 보이긴 하지만, 왼쪽에 저희가 가지고 있는 것은 진공의 방의 사진입니다. 여기서는 대부분 모든 공기가 빠져나가 있고, 맥의 전압이 적용되어지고 있는 곳에 전극이 위아래로 위치해 있습니다. 이 사이에 있는 이 어두운 물체들은 전극이며, 전기 절연처리 물체로 작용하는 빔 튜브 재료의 부분적인 모습입니다. 그리고 오른 쪽에는 이 것이 진공자리와 전기 절연 처리 물체 사이의 가장자리를 따라 고장 나고 있는 모습을 보여주고 있습니다. 이곳은 가속기의 가장 약한 부분을 보여주고 있습니다. 그래서 만약 여러분의 예전의 100만개가 넘는 볼트의 배터리가 이 6ft만한 튜브에 다 연결되어 있는 예를 생각해보신다면 이 튜브의 지름의 가장자리에서부터 고장이 시작된다고 보시면 됩니다. 바로 표면 밑을 말하고 있습니다. 그래서 저희는 전기 절연 물체와 진공상태 사이에 경계가 있습니다. 이것은 전자적으로 약한 곳입니다. 그래서 이러한 것에 맞서 싸우기 위해 세 가지 다른 기술들을 가지고 왔습니다. 첫 번째로는 우리가 ‘높은 경도 전기 절연 처리 물체’라 불리는 새로운 빔 튜브를 사용하는 것입니다. 저희는 이게 작동하는지 많은 실험들의 예를 가지고 있지만, 정확히 왜 작용하는지는 전혀 모르고 있습니다. 그래서 보너스 점수를 정말 얻고 싶은 학생들은 와서 답을 말해주세요. 너무 감사하겠습니다. 하지만 여기서 진짜 하는 일은 무엇이냐 면, 여러분의 가장 좋아하는 전기 절연 처리 물체를 가지고, 플라스틱이거나 유리컵이거나 아무 거나요. 고체의 조금의 슬라이드만 파내서, 아주 얇은 막으로 층을 냅니다. 그런 다음 다시 풀로 붙이시고요, 하지만 그 붙어진 조각들 사이에는 얇은 전도체 종이를 넣습니다. 여러분은 여기서 절대 전기적으로 어떤 것을 연결하거나 그러한 것이 아니라 그냥 얇은 종이의 전기 절연 처리 물체를 풀을 붙혀 다시 돌려놓고, 여기 제일 오른 쪽 부분에 잇는 이미지에서도 볼 수 있듯이, 표면을 아주 확대한 사진이 있네요. 그래서 여기서 여러분은 1밀리리터 이하의 것이 없어 지는것을 보고 이 구조를 자세히 더 보게 됩니다. 다른 전략은 아주 짧은 전기적인 맥을 사용하는 것입니다. 자연을 속이는 것은 나쁜 일이지만, 아주 빨리 하면 그것을 여러분은 벗어날 수 가있을 겁니다. 그래서 이것은 일반적인 트랜드를 보여주는 그래프입니다. 여러분이 아주 작은 맥들로 갈때마다 고장하기 전까지의 아주 큰 표면의 스트레스를 볼 수 있습니다. 그리고 높은 경도 전기 절연 물체에 대해서는 10억 분의 1초에 맥을 적용하는 것 같고 1 미터당 100 메가 볼트 정도를 견딜 수 있게 됩니다. 이것은 아마 2미터의 가속기에서 200 NEV를 가지게 할 것 같습니다. 그리고 세 번째로는 여러분이 어떠한 부품들처럼 고장에 높게 잘 이겨낼 발달된 물체들을 쓰는 것입니다. 특히 여러분은 이것들을 스위치로 씁니다. 스위치가 블룸 라인에서 가장 필요한 재료였던 것을 기억하십니까? 양자가 갈 때마다 맞게 갈 때 시간에 맞춰 맥을 발생시키기 위해서 여러분은 스위치를 맞는 시간에 닫아야 합니다. 이게 가속을 일으키는 것입니다. 그리고 여러분이 스위치를 만드는 방법은 이 묘사에서 제일 위에서 보여지고 있는 이 실리콘으로된 컬바이드를 가지고, 이 실리콘으로 된 컬바이드는 인공적인 자란 수정입니다. 아주 강인한 물체입니다. 여러분이 이것을 아무 결점이 없이 기르신다면, 약간의 공기도 없고 깨임도 없으면 이것은 아주 강하게 고장에 맞섭니다. 미터당 100메가 볼트 말입니다. 그래서 이것을 스위치로 바꾸는 방법은 접촉면을 댑니다, 전기적인 접촉면을 위 아래로 대서, 보통은 이 실리콘으로된 컬바이드는 전기 절연 처리 물체로 작용을 하겠지만 전류의 흐름을 방해하면서 말입니다. 하지만 여러분이 웨이퍼 사이에 레이저 빛을 삽입하시면, 여기서 노란색의 화살표로 보이시겠습니다만, 이 한 맥의 노란 선은 한쪽으로부터 와서 실리콘으로 된 컬바이드에 전자를 자유게 할 것입니다. 이것을 여러분은 아마 제일 빠르게 하실 수 있으실 겁니다. 그래서 여러분은 아주 빠르게 이 전기 절연 처리 물체를 절연체로 바꾸실 수 있고, 이것은 강에서 그냥 버린 것처럼 여러분이 스위치를 닫으신 것처럼 작용이 됩니다. 그리고 만약 여러분이 레이저를 없애신다면 이것은 다시 전기 절연 처리 물체로 돌아가게 됩니다. 이것이 사진이 되겠는데요. 그둘 중 하나의 스위치가 블룸 라인안에서 삽입되어있습니다. 포스트지 처럼 만들었기 때문에 이 스위치들은 매우 작습니다. 1센치 정도 옆 길이가 있고 1mm정도의 두께를 가지고 있습니다. 빛에 의해 유도되어서 이것이 여러분이 어떻게 가속기를 만드는가 하는 것입니다. 이 모든 것들을 다같이 모으기만 하면 됩니다. 우리는 높은 전극의 전기 절연처리 물체의 배열의 빔 튜브로 시작해서 블룸라인을 다 겹겹이 쌓고, 이것이 스위치의 전도체를 그림에서 보여주고 있습니다. 그 타이밍을 정확하게 맞추기 위해서 레이저를 가지고 있습니다. 이 레이저는 모든 것을 유도합니다. 그러면 여러분은 이 레이저를 광섬유 케이블을 통해 스위치로 다 줍니다. 다시 말하지만, 이 빛은 절대로 즉각적으로 이 튜브 안을 움직이지는 않습니다. 이것이 전파되기 까지는 조금의 시간이 걸립니다. 그리고 이 광섬유 케이블이 서로 각기 다른 길이로 배열되기 위해서는 여러분은 다른 각기 스위치의 레이저 맥의 도착하는 시간을 조절할 수가 있습니다. 그래서 이 레이저 빛은 연속적으로 도착할 수 있고, 가속기에게 맞는 타이밍을 줍니다. 그리고 탐이 도 이러한 것에 대한 예를 하나 가지고 계십니다.” 
 
“자 그래서 이 프레츨 모양 같은 이 투명한 플라스틱으로 만든 것에, 제가 만약 밝은 레이저 빛을 쏘인다면, 이것을 그냥 보통의 초록색깔 레이져 빛을 말합니다. 이때 레이저 빛은 내적으로 반사되어집니다. 이 파이프의 안쪽 표면에서 레이저 빔이 다른 끝으로 가기위해 틩겨 놉니다. 그래서 이러한 방법으로 여러분은 신호를 보낼 수 있습니다. 광섬유로 보내진 이 신호과 빛으로 보내진 신호들을 말합니다. 이것이 바로 브룸 라인을 유도하기 위해 쓰여지는 것과 같은 예입니다.” 
 
“감사합니다. 그리고 분배되어있는 광섬유 시스템의 가장 좋은점은 여러분이 이것을 흔들어 꺾어서 프레츨 형태로도 만들수 있고 빛이 아직도 통과를 하여 반대편으로 나온다는 것입니다. 여러분이 무언가를 구부릴수가 잇다면 이것은 아주 편하게 만들어줍니다. 그래서 저희는 이 양자선 치료법을 사용하기 위해 두 회사와 함께 일하고 있었습니다. 저희가 함께 일한 첫번재 회사는 ‘토모 치료법’으로 여기에서는 직접 암을 위해 엑스레이 단위적으로 만들어내고 있습니다. 그들은 실험실의 가속기의 기술을 면허를 내어주고 있고, 발전 초기의 자금을 대주었습니다. 그리고 그들은 실험실과 아주 유사한 시설을 갖추고 있는 북쪽에 CPAC (COMPACT PARTICLE ACCELERATION COOPERATION: 작은 입자 가속 협력체)이라 불리는 새로운 그룹으로 분해되었습니다. 실험실은 그리고 연구 발전 동의를 그들과 함께 맺었고, 이 양자선 치료법의 발전에 이것을 발전시키는 것을 리더를 맡고 있으며, 아마 2-3년 안에 첫번째 결과물을 시장에서 선보이길 원하고 있습니다. 그리고 요약하기 위해서, 저희는 전에 있던 어느 방사선의 치료법보다 이 양자선 치료법이 좋다고 계속 설득하여왔고, 이 유전체의 가속기가 성공적으로 생산이 된다면, 이 기계가 더 작아지고 가격도 저렴해 질 것을약속드립니다. 또한 보편적으로 이용될 수 있게 도 말입니다. 그리고 대체적인 목표는 무엇이냐하면 저희가 작은 겐트리 안에 들어갈 수있게 이 기계를 작게 만드는 것이며 그래서 여러분의 지역의 병원에 놔서 여러분의 가까운 병원에 올수있게 하는 것입니다. 그리고 이러한 것들을 다 같이 합쳐준 여러명에게 감사하다는 인사 전해드리고 싶습니다. 탐과 저는 또한 딕 팔쉬월스분과 말샤 맥클린스에게 슬라이드를 너무멋있게 잘 만들어주셔서 감사하다는 말씀 드리고 싶습니다. 로렌스 리브모어 국내 실험실과 이 아이디어의 실현 가능성을 실험하게 해준 초기 자금을 대주고 계속적으로 용기와 힘을 발전에 주고 있는 UC Davis 암센터와 특별히 제가 발전 초기의 일을 했던 빔 리서치 프로그램과 토모 테라피와 당연히 지금 이것을 발전하는데 깃발을 쥐고 있는 CPAC에게도 감사하다는 말씀 전하고 싶습니다. 또한 여러분 모두 여기 참석해 주셔서 감사합니다. 토요일 날 나와주셔서 너무나 감사합니다. "
* 이 스크립트가 작성완료되었다면 스크립트 작성완료 요청하여 주십시오.
 
펼쳐보기

작성참여하기 

펼쳐보기

작성참여하기  자막참여 히스토리 자막다운로드 

펼쳐보기

강의 댓글 [ 0 ]

댓글 폼
       
( 0 / 800byte )
처음페이지이전페이지다음페이지마지막페이지
Sitemap