シリル・スタンリー・スミス

シリル・スタンリー・スミス
生まれる	1903年10月4日 バーミンガム、イギリス
死亡	1992年8月25日(1992-08-25)（享年88歳） アメリカ合衆国マサチューセッツ州ケンブリッジ
国籍	イギリス
母校	バーミンガム大学 マサチューセッツ工科大学
知られている	核分裂性金属の冶金 生産
受賞歴	功労勲章（1946年） フランシス・J・クレイマー勲章（1952年） アンドリュー・ジェマント賞（1991年）
科学者としてのキャリア
機関	アメリカンブラス社 ロスアラモス研究所 シカゴ大学 マサチューセッツ工科大学
博士課程の学生	ウィリアム・W・マリンズ

シリル・スタンレー・スミス（1903年10月4日 - 1992年8月25日）は、イギリスの冶金学者、科学史家である。彼はマンハッタン計画で核分裂性金属の製造を担当したことで最もよく知られている。バーミンガム大学とマサチューセッツ工科大学（MIT）を卒業したスミスは、アメリカン・ブラス・カンパニーで研究冶金学者として長年働いた。第二次世界大戦中はロスアラモス研究所の化学冶金部門に勤務し、ウラン235とプルトニウムの精製、鋳造、成形を行った。プルトニウムは、それまでマイクログラム単位しか入手できず、その特性はほとんどわかっていなかった金属である。戦後は、原子力委員会の影響力のある一般諮問委員会と大統領科学諮問委員会に所属した。

スミスはシカゴ大学に金属研究所を設立した。これは米国で金属の研究に特化した最初の学際的な学術組織である。彼は金属の欠陥と粒界の詳細を研究し、それらの理論モデルを開発した。1961年、彼はMITに移り、人文科学と冶金学部の研究所教授に就任した。彼は冶金学の技術を、日本刀などの工芸品の製造に使用される製造方法の研究に応用した。

スミスは1903年10月4日、イギリスのバーミンガムで、キャンプ・コーヒーの商用旅行者ジョセフ・シーモア・スミスとその妻フランシス（旧姓ノートン）の4人兄弟の3番目として生まれた。彼はサットン・コールドフィールドのビショップ・ヴィージーズ・グラマー・スクールで教育を受けた。彼はバーミンガム大学で冶金学を専攻したが、第一志望の物理学を学ぶための数学の要件を満たしていなかったため、 1924年に2級の理学士を取得した。 ^[1]

その年、スミスはマサチューセッツ工科大学（MIT）に入学し、1926年に理学博士号を取得した。 ^{[2] 1926年から1927年までMITで研究員を務めた後、}アメリカン・ブラス・カンパニーの研究冶金学者に就任した。そこでの研究は主に銅合金の電気的、熱的、機械的、磁気的特性に関するものであった。彼は多数の論文を発表し、20件の特許を取得した。^{[3] [4]}

彼は1931年3月16日、イェール大学でイギリス社会史を専攻し、 1936年に博士号を取得したアリス・マーチャント・キンボールと結婚した。この結婚について、アリスの姉は「彼がオックスフォードやケンブリッジに行かず、英国国教会の信者でもなく、スポーツが好きでもないなら、アメリカ人と結婚したほうがいいわ」と述べている。^[1]彼は1939年にアメリカ国籍を取得した。妻は、学校では嫌いだった歴史への興味を喚起した。彼は古い文献を入手し、1945年に冶金学の古典であるヴァノシオ・ビリンゴッチオの『De la pirotechnia』（1540年）の翻訳を作成した。^[1]

1942年、第二次世界大戦中、彼はワシントンDCの軍用冶金委員会に召集された^{[4]。 1943年4月、彼は}マンハッタン計画に参加し^[5]、ロスアラモス研究所の化学冶金部門に冶金グループの責任者として加わった。1944年4月に研究所が再編されると、彼は冶金を担当する副部門長になった。^[6]彼の最初の仕事は、戦争活動で需要が高かった冶金学者を募集することだった。彼はまた、戦時下で彼らの冶金設備をロスアラモスに輸送する手配もしなければならなかった。^[7]

スミスの冶金学者たちは、ホウ素を加工し、ベリリウム煉瓦を製造し、鋼を熱処理する方法を発見した。^{[7] [8]}彼らはまた、ウランを扱う必要があった。フランク・スペディングは、エイムズ研究所で純粋なウラン金属を製造する大規模なプロセスを開発していたが、これは原子炉の原料を何トンも製造するのには適していたが、濃縮ウランは臨界質量を形成するため、この方法では扱うことができなかった。スミスは当初、ウラン水素化物の立方体を製造するよう依頼され、それを実行したが、1950年代のウラン水素化物爆弾のテストは非効率的であることが判明し、^{[いつ? ]}、このアイデアは戦後まで保留されたが、さらなる研究が行われた。^{[7] [9]} 1944年7月までに、彼らは新たに考案したプロセスで200gの量の純粋なウラン金属を製造していた。^[10]

しかし、スミスと彼のグループにとって、これまで最大の課題はプルトニウムだった。プルトニウムはこれまでマイクログラム量しか入手できず、その特性はほとんどわかっていなかった。^{[11]当初、プルトニウムは}ウランと同様の特性を持つと想定されていたが、この想定は誤りであることが判明した。プルトニウムは「人類が知る最も複雑な金属」であることが判明した。^[12]プルトニウムには他のどの金属よりも多くの6つの同素体があり、その融点はウランよりも数百度低いことが判明した。^[12]冶金学者は、プルトニウムの体積が約125℃で20％膨張することを発見したが、これは異常なことである。^[13]

プルトニウムは、三フッ化プルトニウム(PuF ₃ ) と四フッ化プルトニウム(PuF ₄ )の混合物の形でロスアラモスに運ばれました。プルトニウムの作業は、安全上の理由からグローブボックス内で行われました。 ^[13]冶金学者はプルトニウムの精製方法を考え出し、250° に加熱すると展性のある γ 相で作業できることを発見しました。^{[14]また、3 パーセントの}ガリウムと合金にすると δ 相で安定することも発見されました。1945 年 2 月にハンフォード サイトからプルトニウムがようやく大量に到着し始めると、生産の準備が整いました。時間との競争の中で、冶金学者は1945 年 7 月 23 日までにトリニティ核実験用のプルトニウム球を製造しました。^{[13] [15]}

スミスは1946年にこれらの活動に対してハリー・S・トルーマン大統領から功労勲章を授与された^。[3]

戦後、スミスはシカゴ大学に金属研究所を設立した。これは米国で金属の研究に特化した最初の学際的な学術組織である。^[16]彼はそれを「マンハッタン計画における冶金学者と化学者、物理学者の密接な関係の自然な発展」と考えた。^{[3]彼は金属粒子の2次元顕微鏡画像から金属の結晶構造の3次元形状を導き出す方法を開発した。また、金属の誘起相変化の伝播についても研究した。彼は金属の欠陥や}粒界の詳細に魅了され、それらの理論モデルを開発した。^{[16]おそらく彼の最も影響力のある論文は「粒子形状とトポロジーのその他の冶金学的応用」（1952年）で、金属の}微細構造を説明したものである。^[1]彼は1955年に科学技術史の研究のためにグッゲンハイムフェローシップを授与された。 ^[17]

1946年12月12日から1952年1月10日まで、スミスは原子力委員会（AEC）の影響力のある一般諮問委員会に所属した。^{[18]ロスアラモス研究所の戦時所長}ロバート・オッペンハイマーが委員長を務めた一般諮問委員会は、委員に政策および技術に関する助言を行った。^[19]スミスが委員会に提出した最初の論文の1つは、委員会が高速増殖炉と高中性子束炉の開発に集中することを推奨していた。^[20] 1948年にプルトニウム冶金について英国の科学者と議論するために英国を訪問したが、バーク・ヒッケンルーパー上院議員とジェームズ・フォレスタル国防長官 がスミスが原子力の機密を英国に漏らすのではないかと恐れたため、危うく国際的な事件に発展しそうになった。スミスはそのようなことはしなかったが、AECのコミッショナーであるサムナー・パイクはスミスの訪問を認可したことで厳しい批判に直面した。^[21]他の一般諮問委員会委員と同様に、スミスは技術的および道徳的理由から水素爆弾の開発に反対した。 ^[22]彼はまた、米国科学アカデミーの科学、工学、公共政策委員会および大統領科学諮問委員会に所属していた。^{[4]スミスは1950年に}アメリカ芸術科学アカデミー、^[23] 1955年にアメリカ哲学協会、^[24] 1957年に米国科学アカデミーに選出された。 ^[25]

1961年、スミスはMITに移り、人文科学と冶金学の両学部の教授に就任した。彼の焦点は、考古学者が発見した日本刀などの工芸品の製造に使用された製造方法の研究に冶金学の技術を移植することだった。科学史を教える立場から、彼は重要な進歩は明確な目標の追求ではなく好奇心の結果であることが多いと主張した。彼は美術の科学的側面に興味を持ち、芸術と科学を結びつける著作を数冊出版した。彼はこれについて、スミソニアン協会のフリーア美術館とワシントンDCのアーサー・M・サックラー美術館で講義を行った。 ^[16]

スミスは、1952年にフランクリン研究所のフランシス・J・クレイマー賞、1961年に科学史協会のファイザー賞とアメリカ金属協会のゴールドメダルなど、数多くの賞を受賞しました。 1966年には技術史協会のレオナルド・ダ・ヴィンチ賞、1970年には金属協会のプラチナメダルを受賞しました。 ^[4] 1981年、シリル・スタンレー・スミスは、アメリカ化学会から化学史における優れた業績に対してデクスター賞を受賞しました。^[26] 1991年には、アメリカ物理学会から「古代の芸術品や工芸品の研究に固体物理学を先駆的に利用し、それらの文化的、歴史的、技術的重要性を再構築した」としてアンドリュー・ジェマント賞を受賞しました。 ^[4]また、 Bulletin of the Atomic Sc​​ientistsの編集委員会のメンバーでもありました。^[4]

1969年にMITを退職すると、スミスは科学技術史の名誉教授、冶金学および人文科学の名誉教授、研究所名誉教授となった。これは「伝統的な学部や分野の境界を越えた研究を行った少数の人だけに与えられる」珍しい称号である。^[4]彼は1992年8月25日、マサチューセッツ州ケンブリッジの自宅で結腸癌のため死去した。^[1] 60年間連れ添った妻アリス・キンボール・スミス、2人の子供、セントラル・ワシントン大学人類学部長アン・スミス・デンマン、スクリプス海洋研究所海洋地質学者スチュアート・マーチャント・スミス、そして妹のメアリー・スミスが遺された。^{[4]彼の論文は}メリーランド州カレッジパークのニールス・ボーア図書館に所蔵されている。^[27]彼の古冶金学文献コレクションはディブナー科学技術史研究所のバーンディ図書館に寄贈された。^[4]

• スミス、シリル S. (1952)。「結晶粒の形状とその他の冶金学的トポロジーの応用」。金属界面: 1951 年 10 月 13 日から 19 日までデトロイトで開催された第 33 回全国金属会議および博覧会で開催され、アメリカ金属学会が主催した金属界面に関するセミナー。クリーブランド: アメリカ金属学会。pp. 65–108。
• スミス、シリル S. (1968)。『鉄鋼科学史資料集 1532-1786』マサチューセッツ州ケンブリッジ：技術史協会。
• スミス、シリル・スタンレー &ホーソーン、ジョン・G. ( 1974)。「マッパエ・クラヴィクラ：中世の技法の世界への小さな鍵」アメリカ哲学協会紀要。64 (4)。アメリカ哲学協会：1–128。doi :10.2307/1006317。JSTOR  1006317。
• スミス、シリル・S. (1980)。『芸術から科学へ』。マサチューセッツ州ケンブリッジ：MIT出版。ISBN 0-262-19181-4。
• スミス、シリル・S. (1981)。構造の探求：科学、芸術、歴史に関する選集。マサチューセッツ州ケンブリッジ：MIT 出版。ISBN 0-262-19191-1。
• スミス、シリル S. (1988)。金属組織学の歴史: 1890 年以前の金属の構造に関する考えの発展。マサチューセッツ州ケンブリッジ: MIT 出版。ISBN 0-262-69120-5。
• ヴァンノシオ・ビリングッチョ（1990年1月）。ヴァノッチョ・ビリングッチョのピロテクニア（イタリア語）。ドーバー。ISBN 0-486-26134-4。20世紀シリル・スタンレー・スミスとマーサ・ティーチ・グヌーディによる翻訳
• ホーソーン、ジョン・G. & スミス、シリル・スタンレー (1979)。テオフィラス: 多様な芸術について。ニューヨーク: ドーバー。ISBN 0-486-23784-2。

• ホーキンス、デイビッド、トラスロー、エディス C.、スミス、ラルフ カーライル (1961)。マンハッタン地区の歴史、プロジェクト Y、ロスアラモスの物語。ロサンゼルス: Tomash Publishers。ISBN 978-0-938228-08-0. OCLC  8846295 . 2014年2月20日閲覧.当初はLos Alamos Report LAMS-2532として公開
• ヒューレット、リチャード G. ; ダンカン、フランシス (1969)。『アトミック シールド、1947-1952』( PDF)。米国原子力委員会の歴史。ペンシルバニア州ユニバーシティ パーク: ペンシルバニア州立大学出版局。ISBN 0-520-07187-5. OCLC  3717478 . 2015年3月7日閲覧。
• ホッデソン、リリアン、ヘンリクセン、ポール・W、ミード、ロジャー・A、ウェストフォール、キャサリン・L (1993)。『クリティカル・アセンブリー：オッペンハイマー時代、1943-1945年のロスアラモスの技術史』ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-44132-3. OCLC  26764320.