エドワード・クロイツ

エドワード・クロイツ
晩年のクロイツ
生まれる	( 1913-01-23 )1913年1月23日 ビーバーダム、ウィスコンシン州
死亡	2009年6月27日(2009-06-27)（享年96歳） カリフォルニア州ランチョサンタフェ
市民権	アメリカ人
母校	ウィスコンシン大学マディソン校(BS 1936、Ph.D. 1939)
科学者としてのキャリア
フィールド	原子核物理学
機関	冶金研究所 ロスアラモス研究所 カーネギー工科大学 ゼネラルアトミックス
論文	リチウムによる陽子の共鳴散乱 （1939）
博士課程の指導教員	グレゴリー・ブライト

エドワード・クロイツ （1913年1月23日 - 2009年6月27日）は、第二次世界大戦中に冶金研究所とロスアラモス研究所でマンハッタン計画に携わったアメリカの物理学者。戦後はカーネギー工科大学の物理学教授となった。1955年から1970年までゼネラル・アトミックス社の研究担当副社長を務めた。植物学、物理学、数学、冶金学、科学政策に関する論文を65本以上発表し、原子力に関する特許を18件保有している。

ウィスコンシン大学マディソン校の卒業生であるクロイツは、 プリンストン大学で同大学初のサイクロトロンの建設に協力した。第二次世界大戦中は、冶金研究所のユージン・ウィグナーの下で原子炉の設計に携わり、初の水冷式原子炉の冷却システムを設計した。彼は、原子炉設計に使用されるウランやその他の元素の冶金学を研究するグループを率いた。1944年10月、彼はロスアラモス研究所に移り、そこでグループリーダーとなった。

戦争が終わった後、クロイツはカーネギー工科大学からの招聘を受け、1948年に同大学の物理学部と原子力研究センターの責任者となった。1955年にロスアラモスに戻り、原子力委員会の熱核融合プログラムの評価を行った。在職中に、ゼネラル・アトミックス社の研究開発担当副社長兼ジョン・ジェイ・ホプキンス純粋応用科学研究所所長の招聘を受けた。彼の指揮の下、ゼネラル・アトミックス社は大学や研究所向けの原子炉 TRIGAを開発した。

クロイツは1970年から1977年まで国立科学財団の副所長を務め、その後ホノルルのバーニス・パウアヒ・ビショップ博物館の館長となり、博物館による『ハワイの顕花植物の手引き』の作成に特に関心を寄せた。

クルーツは1913年1月23日、ウィスコンシン州ビーバーダムで、高校の歴史教師レスター・クルーツと一般科学教師グレース・スミス・クルーツの息子として生まれた。彼にはジョンとジムという2人の兄とエディスという妹がいた。^[1]一家は1916年にウィスコンシン州オークレアに、1920年にウィスコンシン州モンローに、 1927年にウィスコンシン州ジェーンズビルに引っ越した。 ^[2]彼はマンドリン、ウクレレ、トロンボーンなど多くの楽器を演奏した。^[1]彼はジェーンズビル高校とモンロー高校の校内バンドで演奏した。ジェーンズビルではロージーズ・ラガドールと呼ばれるダンスオーケストラでテナーバンジョーを演奏し、モンローでは学校オーケストラでティンパニを演奏した。彼はジェーンズビルとモンローのアメリカンフットボールチームで左ガードとしてプレーした。彼は化学、生物学、地質学、写真に興味を示した。^[2]

1929年にジェーンズビル高校を卒業した後、彼は地元の銀行で簿記係として働き始めた。1932年、ウィスコンシン大学マディソン校で電気工学の学位を取得していた兄のジョンが、彼にも大学に行くよう説得した。ジョンは「科学のどの分野を専攻したいか分からないなら、物理学を専攻しなさい。物理学はすべての分野の基礎だから」と提案した。^[3]後にクルーツは、これが今まで受けた最高のアドバイスだったと回想している。^[3]彼はウィスコンシン大学に入学し、数学と物理学を学んだ。^[1]大恐慌の時代、特に1935年に父親が亡くなった後は、お金が不足していた。生活費を稼ぐために、クルーツは皿洗いや調理師として働き、物理学実験室の機器を管理する仕事も引き受けた。1936年、最終学年で物理学実験室の授業を担当した。^[2]

クロイツはウィスコンシン大学で、ジュリアン・マック、ラグナー・ロレフソン、レイモンド・ハーブ、ユージン・ウィグナー、グレゴリー・ブライトなど数人の教授陣と出会った。マックはクロイツに大学3年生のときに取り組む研究プロジェクトを与えた。^{[1]クロイツは1936年に}理学士（BS）の学位を取得した後も大学院生としてウィスコンシンに残り、ハーブの下で学部のバンデグラフ発生器を300 keVから600 keVにアップグレードする仕事をした。これが完了すると、それをどうするかという問題になり、ブライトは、リチウムに440 keVの陽子を衝突させると高エネルギーガンマ線が発生することが以前に観察されていると示唆した。^{[1]そのためクロイツは、1939年にブライトの指導の下で}「リチウムによる陽子の共鳴散乱」に関する博士論文を書いた。^{[4] [5] [2]クロイツは1937年9月13日にウィスコンシン大学の数学の学生でラグナル・ロレフソンの妹であるレラ・ロレフソンと結婚した。夫婦には}マイケルとカールという2人の息子とアン・ジョーという1人の娘の3人の子供がいた。^[1]

ウィグナーは1938年にプリンストン大学に移り、その後すぐにクロイツもオファーを受けた。プリンストンはカリフォルニア大学から36インチ（910 mm）の磁石を譲り受けており、これは8MeVサイクロトロンの建設に使用されていた。彼らはクロイツにその稼働を手伝ってほしいと考えていた。^[1]彼は後にこう回想している。

プリンストンに来て3日目、私は自分の論文研究について短い報告をするよう招かれた。この「ジャーナル クラブ」の会合では通常2、3人の講演者がいる。今回の講演者はニールス ボーア、アルバート アインシュタイン、エド クロイツだった。科学界の偉業を成し遂げたこの2人の巨匠と同じプログラムに立つのは息を呑むような体験だった。会合が始まる直前、私のスポンサーであるデルサッソが私に尋ねた。「ねえ、クロイツ、あなたはもうアインシュタインに会ったの?」私は会っていなかった。デルサッソは私をスウェットシャツとテニスシューズ姿のアインシュタインのところに連れて行き、「アインシュタイン教授、こちらはサイクロトロンで研究するために来たクロイツです」と言った。この偉大な人物はディナー プレートほどもあると思われる手を差し出し、なまりのある声で「クロイツ博士、お会いできてうれしいです」と言った。私はなんとか「私もお会いできてうれしいです、アインシュタイン博士」とゼイゼイと声を絞り出した。^[2]

しかし、ヨーロッパからリーゼ・マイトナーとオットー・フリッシュによる核分裂の発見のニュースを伝えて聴衆を熱狂させたのはボーアだった。^{[1]物理学者たちは急いで結果を確認した。クロイツはラジオの}真空管、コーヒー缶、バイクのバッテリーから電離箱と線形増幅器を作り、この装置を使ってプリンストンの物理学者たちは結果を確認することができた。^[2]

1939年から1941年にかけての第二次世界大戦の初期の頃、ウィグナーはプリンストンのグループを率いて、ウランと2トンのグラファイトを中性子減速材として使用する一連の実験を行った。^[2] 1942年初頭、アーサー・コンプトンは、プリンストンのウィグナーのチームを含む、プルトニウムと原子炉の設計に取り組んでいたマンハッタン計画のさまざまなチームをシカゴ大学の冶金研究所に集めた。^[6]この名前はコードネームであり、クロイツは実際に冶金研究を行った最初の人物であり、彼はその最初の冶金学者を雇って一緒に働かせた。^[3]

ウィグナーはクロイツ、レオ・オーリンガー、アルヴィン・M・ワインバーグ、キャサリン・ウェイ、ゲイル・ヤングを含む理論グループを率いた。グループの任務はウランをプルトニウムに変換する原子炉を設計することだった。当時、原子炉は紙の上にしか存在せず、臨界に達した原子炉はまだなかった。1942年7月、ウィグナーは黒鉛中性子減速材と水冷却を備えた保守的な100MWの設計を選択した。^{[7]冷却剤として水を選択することは、水が}中性子を吸収し、それによって原子炉の効率を低下させることが知られていたため、当時は議論を呼んだ。しかしウィグナーは、グループの計算が正しく、水が機能すると確信していたが、冷却剤としてヘリウムや液体金属を使用することに伴う技術的な困難さがプロジェクトを遅らせるだろうと考えた。^[8]グループは週7日間働き、1942年9月から1943年1月まで原子炉を設計した。 ^[9]クロイツは水冷システムにおける金属の腐食を研究し、^[1]冷却システムを設計した。^[9] 1959年にクロイツ、オーリンガー、ワインバーグ、ウィグナー、ヤングの名で原子炉設計の特許が発行された。^[1]

冶金研究所のグループリーダーとして、クロイツはウランとそれを棒状に押し出す方法について研究を行った。彼のグループは、高速流動液体と接触する金属の腐食プロセス、アルミニウムの製造プロセス、アルミニウムでウランを被覆するプロセスを調査し、ベリリウムの鍛造やトリウムの調製についても調査した。^{[1] [10]} フレデリック・ザイツとアルビン・ワインバーグは後に、クロイツと彼のグループの活動により、プルトニウムの製造にかかる時間が最大2年短縮された可能性があると見積もった。^[1]

原子炉で増殖したプルトニウムがプルトニウム240の汚染により自発核分裂を起こすことが発見されたため、ウィグナーは増殖用原子核をトリウムからウラン233に切り替えることを提案したが、この課題は爆縮型核兵器の設計を開発していたロスアラモス研究所によって解決された。^[11] 1944年10月、クロイツはロスアラモスに移り、^{[10]そこで}爆発レンズの設計検証と予備試験を担当するグループリーダーとなった。 ^[1]レンズの試験で困難に直面したため、パハリト峡谷に特別試験場が建設され、クロイツはそこでの試験を担当することになった。^[12]トリニティ核実験の準備の一環として、クロイツは核物質なしでパハリト峡谷で試験爆発を実施した。^[13]この試験は悪い知らせをもたらした。トリニティ実験は失敗するだろうと示唆しているようだった。ハンス・ベーテは夜通し結果を評価するために作業し、その結果が完全な爆発と一致していると報告することができた。^[14]

1945年に戦争が終わった後、クロイツはカーネギー工科大学に准教授として来て、そこで原子核物理学グループの設立を手伝うようにというザイツからの申し出を受け入れた。^{[2]クロイツは今度は、プリンストンやシカゴとロスアラモスのマンハッタン計画で一緒に働いていたマーティン・フォス、}ジャック・フォックス、ロジャー・サットン、セルジオ・デベネデッティなど、多くの若い物理学者を採用した。彼らは海軍研究局からの資金援助を得て、ペンシルベニア州サクソンバーグ近郊の原子核研究センターに450MeVシンクロトロンを建設した。^[1]これにより彼らはしばらくの間、原子核物理学研究の最前線に立ち、物理学者は発見されたばかりのパイ中間子とミュー中間子を研究することができた。^[3]客員研究員のジルベルト・ベルナルディーニは、中間子の最初の写真乳剤を作成した。^[1]

クロイツは1948年にカーネギー工科大学の教授、物理学部長、原子核研究センター長となった。^{[15]また、1946年から1958年まで}アルゴンヌ国立研究所の理事会メンバー、 1946年から1958年までオークリッジ国立研究所の顧問を務めた。 ^[16]原子核物理学の研究に加えて、彼は自宅で花や蘭を栽培した。彼は花の種に関する8つの論文を発表し、3種類のスミレに子供にちなんで名付けた。1966年にニューヨーク植物園ジャーナルに掲載された論文の1つは、フランス領ポリネシアのライアテア島でのみ見られる珍しい花、アペタヒア・ライアテーンシスに関するものだった。^[1]彼は何度もポリネシアを旅し、『タヒチ語の文法』をフランス語から英語に翻訳した。^[1]彼の家族は、タヒチとサモアから来た2人の若者を一時受け入れた。^[2]

1955年から1956年にかけて、クロイツはロスアラモスで1年間を過ごし、原子力委員会のために熱核融合プログラムを評価しました。そこにいる間に、フレデリック・デ・ホフマンから声をかけられ、ジェネラル・ダイナミクス社のゼネラル・アトミックス部門に採用されました。彼はカリフォルニア州ラホヤに移り、研究開発担当副社長に就任し、^{[1] [2]} 1955年から1967年までジョン・ジェイ・ホプキンス純粋応用科学研究所の所長も兼任しました。また、1959年から1963年まで国防総省の一般科学諮問委員会のメンバーでもありました。 ^[16]

彼のリーダーシップの下、ジェネラル・アトミックス社は大学や研究所向けの小型原子炉TRIGAを開発した。TRIGAはウランジルコニウム水素化物（UZrH）燃料を使用しており、これは大きな即時の負の燃料温度係数反応度を持っている。炉心の温度が上昇すると、反応度は急速に低下する。したがって、原子炉メルトダウンが発生する可能性は非常に低いが、まったくあり得ないわけではない。人口密集地域への設置を可能にする安全性と信頼性、そして研究に特に有用な短時間であれば高エネルギーを生成し続ける能力により、TRIGAは世界で最も人気のある研究用原子炉となり、ジェネラル・アトミックス社は24か国で66基のTRIGAを販売した。^[17]高温ガス冷却炉（HTGR）はあまり成功せず、HTGR発電炉は米国で2基のみ建設された。ペンシルバニア州ピーチボトム原子力発電所の40MWの実証ユニットは正常に稼働したが、コロラド州フォートセントヴレイン発電所のより大きな300MWユニットは技術的な問題に遭遇した。 ^{[1]ジェネラルアトミックス社も、磁気的に}プラズマを閉じ込める手段を含む熱核エネルギーの研究を行っていた。1962年から1974年にかけて、クロイツはこのテーマに関する6本の論文を発表した。^[1]

1970年、リチャード・ニクソン大統領はクロイツを 国立科学財団の研究担当副所長に任命した。1975年に数学および物理科学担当副所長となり、1976年から1977年にかけては副所長代理を務めた。1970年代のエネルギー危機によりエネルギー問題が全国的に注目され、クロイツは「国家のエネルギーの将来」と呼ばれる研究をまとめた委員会に参加した。^[1]妻のレラは1972年に癌で亡くなった。1974年、国立科学委員会に勤務していたエリザベス・コードルと結婚した。2人は珍しい蘭を見つけて写真を撮るのを楽しんだ。^{[2] [18]}

1977年に国立科学財団での任期が終了し、クロイツはホノルルのバーニス・パウアヒ・ビショップ博物館の館長に就任した。彼は博物館の仕事に特に興味を持ち、1999年に出版された2巻からなる『ハワイの顕花植物の手引き』を準備した。彼は教育と啓蒙活動のプログラムを拡大し、2つの新しい建物の資金を確保した。^{[1]彼は1987年に引退し、}カリフォルニア州ランチョ・サンタフェの自宅に戻り、^[2] 2009年6月27日にそこで亡くなった。^{[1] [18]}

• 原爆で火星へ：オリオン計画の秘められた歴史（BBC、2003年） ^[19]

• エドワード・クロイツ（1966年7月～8月）。 「ライアテアのティアレ・アペタヒ」。ガーデンジャーナル。16 (4): 142. ISSN  0016-4585。OCLC  1570422。
• 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.
• ラマン、ロジャー、パナレラ、E. (2009)。国際核融合研究の最新動向：第 6 回シンポジウム議事録。オタワ：NRC リサーチ プレス。ISBN 978-0-660-19890-3。
• ローズ、リチャード（1986年）。『原子爆弾の誕生』ニューヨーク：サイモン＆シュスター。ISBN 0-671-44133-7. OCLC  13793436。
• ザントン、アンドリュー（1992）。ユージン・P・ウィグナーの回想録。プ​​レナム。ISBN 0-306-44326-0。
• ワインバーグ、アルヴィン（1994年）。『最初の核時代：技術解決者の生涯と時代』ニューヨーク：AIPプレス。ISBN 1-56396-358-2。

• 2006 年 1 月 9 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブでのエドワード クロイツとのオーラル ヒストリー インタビューの記録 - セッション I
• 2006 年 1 月 10 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブでのエドワード クロイツとのオーラル ヒストリー インタビューの記録 - セッション II