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エイムズ法は、純粋なウラン金属を得るためのプロセスです。 [ 1 ]これは、ウランハロゲン化物（一般的には四フッ化ウラン）のいずれかをマグネシウム金属粉末またはアルミニウム金属粉末と混合することによって達成できます。
エイムズ法は、マンハッタン計画の一環として、1942年8月3日にエイムズ研究所のフランク・スペディングとハーレー・ウィルヘルム率いる化学者グループによって使用されました。[ 2 ]これはテルミット法に基づく精製法の一種で、1895年にドイツの化学者ハンス・ゴールドシュミットによって特許が取得されました。[ 3 ]エイムズ法の開発は、ウラン金属の大量生産に関する研究が活発化していた時期に行われました。生産量増加の動機は、連合国よりも先にナチス・ドイツが核兵器を開発するのではないかという恐れでした。このプロセスは当初、粉末状の四フッ化ウランと粉末状のマグネシウムを混合することから始まりました。この混合物を片側が溶接され、もう片側がキャップで閉じられた鉄パイプの中に入れました。スペディングが「爆弾」と呼んだこの容器を炉に入れました。[注1 ]容器の内容物を1,500 ℃（2,730 °F）まで加熱すると、激しく反応し、35グラムの純ウラン金属のインゴットが残りました。このプロセスはすぐにスケールアップされ、1942年10月までに「エイムズ計画」は週100ポンド（45kg）の速度で金属を生産していました。四フッ化ウランとマグネシウムは、今でも「爆弾」と呼ばれる耐火材で覆われた原子炉容器に封入されました。炉でアセンブリを600 ℃（1,112 °F）まで加熱すると、テルミット反応が開始されました。スラグと金属の密度の大きな違いにより、液体の状態で完全に分離することができ、スラグのない金属が得られました。[ 4 ] 1943年7月までに、生産速度は月130,000ポンド（59,000kg ）のウラン金属を超えました。プロセスが産業界に移管される前に、エイムズでは約1000トンのウランインゴットが生産された。[ 5 ]
エイムズ計画は、1945年10月12日に陸軍・海軍の「E」賞（生産優秀賞）を受賞した。これは、重要な戦争物資である金属ウランの工業生産における2年半の卓越した業績を称えるものである。アイオワ州立大学は、通常は産業界に与えられるこの賞を、教育機関の中で唯一受賞した大学である。[ 6 ]
無水希土類フッ化物を金属熱還元して希土類金属を得る方法は、エイムズ法とも呼ばれる。[ 7 ]
希土類元素の研究も第二次世界大戦中に進展した。合成プルトニウムは希土類元素に似ていると考えられており、希土類元素の知識は超ウラン元素の計画と研究に役立つと想定されていた。アクチニド処理用に開発されたイオン交換法は、希土類酸化物の処理方法の先駆けとなった。ウランに使用された方法はプルトニウム用に改良され、その後、希土類金属の製造の基礎となった。[ 8 ] [ 9 ]
