ジョン・ナッコルズ

ジョン・ホプキン・ナッコルズ（1930年11月17日生まれ）は、生涯をローレンス・リバモア国立研究所で過ごしたアメリカの物理学者。彼は慣性核融合の開発で最もよく知られており、これは今日まで核融合発電研究の主要分野となっている。彼はまた、1988年から1994年まで同研究所の所長を務め、その後辞職して副所長となった。彼は1969年にアーネスト・オーランド・ローレンス賞、1981年にプラズマ物理学のジェームズ・クラーク・マクスウェル賞、 1991年にエドワード・テラー賞を受賞した。 ^[1]

ナッコルズは1930年11月17日、イリノイ州シカゴで生まれた。1953年にウィートン大学で理学士号、 1955年にコロンビア大学で理学修士号を取得した。ナッコルズは1955年に大学を卒業してすぐに、当時のローレンス放射線研究所に加わった。研究所が設立されてからわずか3年後のことである。当初は「A部門」で働き、核兵器の設計を担当していた。^{[2] [3]}エドワード・テラーが企画したこのテーマに関する会議に出席した後、1957年にプロジェクト・プラウシェアの取り組みに参加した。^[4]

典型的な水素爆弾には、プルトニウムを原料とする原子爆弾である一次部分と、核融合燃料を円筒状に配置した二次部分の2つの部分がある。一次部分は大量のX線を放出し、爆弾のケース内に閉じ込められて二次部分を加熱・圧縮し、核融合を起こす。核分裂装置である一次部分は大量の放射性物質を放出するのに対し、二次部分は主に中性子を放出し、これは地面によって阻止される。ヌッコルズは、平和的爆発による放射性副産物を減らすために、核分裂の量を最小限に抑え、核融合を最大化する兵器設計に取り組み始めた。この研究により、彼はローレンス賞を受賞した。^[5]

プラウシェアの多くの構想の中には、洞窟内で核兵器を爆発させて電力を生産するという 1957 年のPACER 計画の前身があった。ヌッコルズは、爆発を封じ込めるために必要な洞窟の巨大さと、爆発した一次核分裂物質が蓄積して高放射能になることに衝撃を受けた。彼は、爆発を縮小することでこれらの問題を解決できるのではないかと考え始めた。二次核分裂は中性子を利用して連鎖反応を起こし、重水素化リチウム(LiD) を重水素と三重水素に変換し、それが核融合反応を起こす。核融合反応によって中性子が放出され、これが反応を継続するが、反応を開始するには外部からの何らかの供給源が必要である。しかし、LiD 燃料を「生の」重水素と三重水素に置き換えると、最初の中性子源は不要になる。その場合、二次核分裂のサイズに下限はない。^[6]

この場合の制限要因は一次核の大きさであり、臨界質量よりはるかに小さくすることはできない。ヌッコルズは、二次核がミリグラムのオーダーと非常に小さくなると、反応を開始するために必要なエネルギーがキロジュールの範囲に下がり始めることに気付いた。その時点では、一次核は必要なくなり、その量のエネルギーを生成できるさまざまな装置があった。^[7] 1960年に最初のレーザーが実証され、これらの反応の潜在的な駆動力となる適切な特徴の組み合わせが示された。 ^[8]これらが改善されるにつれて、1960年代後半にヌッコルズは核融合へのこの慣性アプローチを特徴付ける取り組みを主導し、その多くは1972年のネイチャー誌の記事で明らかにされた。^[9]この研究により、彼は1981年にジェームズ・クラーク・マクスウェル賞を受賞した。 ^[10]

リバモア研究所は1962年から1963年にかけてレーザー核融合プログラムを開始し^[11]、1970年代初頭に最初の高出力レーザーが利用可能になると、慣性核融合プログラムを大幅に拡大し始めました。1975年、ナッコルズはレーザー核融合プログラムの副リーダーに昇進し、燃料ターゲットを設計した「Xグループ」の部門リーダーにもなりました。1983年には物理学部門全体の副ディレクターに昇進しました。1988年にはリバモア研究所全体のディレクターに昇進しました。^[2]

1991年、ナッコルズは慣性核融合への貢献によりエドワード・テラー賞を受賞した。 ^[12]

ナッコルズの所長としての在任期間は議論を呼んだ。彼が昇進したとき、多くの同僚が彼には意思決定能力がないと警告した。^{[13] [3]}

ナッコルズは就任当初、ローウェル・ウッドとエドワード・テラーとともにホワイトハウスを訪れ、ジョージ・ブッシュ元大統領にウッドの戦略防衛構想のブリリアント・ペブルズ構想について説明した。これは、ディレクターが一般的にそのような活動家から距離を置いていた伝統を破るものであり、多くの評論家は、このことが研究所を「他の防衛請負業者と同じようなものにした」と述べた。^[13]これにより、「リバモアの科学者の士気は壊滅的に低下した」^{[14] 。}

冷戦時代の兵器製造の役割から、はるかに幅広い潜在的に民間的なテーマのサポートシステムへと研究所が移行するにつれ、他の問題も研究所を悩ませた。エネルギー長官ヘイゼル・オリアリーは、すべての兵器研究をロスアラモス国立研究所に移すことを提案したが、ナッコルズは「激しく反対」した。^[14]これにより、ワシントンでの対立関係はますます激しくなり、最終的には、クリントン政権は「共通の防衛を提供する」という憲法上の義務を果たしていないというナッコルズの公式声明に至った。^[15]研究所の苦境に追い打ちをかけるように、1993年11月、政府監査院は研究所の予算と会計に深刻な問題があるとする報告書を発表した。^[15]

1993年後半、研究所を運営していたカリフォルニア大学は、ナッコルズ所長の職責の見直しを求めた。その見直しは「全面的に否定的」なもので^[3]、彼の辞任を求める声が個人的に上がった。ナッコルズは当初、エネルギー省と国防総省内で彼の立場を支持する声があると主張して拒否したが、その後、見直しの議長がテラーの批判を受けて解任されたリチャード・トゥルーリーだったため、見直しの客観性に疑問を呈した。 ^{[3]大学は4月6日に会議を開き、問題を議論したが、4月4日にナッコルズは辞任を申し出た[14]}。^[3]

• 「ジョン・ホプキン・ナッコルズ」。アメリカ物理学会。
• フラモリーノ、ラルフ (1994 年 4 月 5 日)。「核研究室長が非難を受けて辞任」ロサンゼルス タイムズ。
• ヘッペンハイマー、トーマス (1989 年 8 月 7 日)。「新所長がリバモア研究所の権力バランスを変える」。ザ・サイエンティスト。
• ワイズマン、ジョナサン (1994 年 7 月 - 8 月)。「ナッコルズがラップ」。原子科学者会報: 18-19 ページ。
• Nuckolls, John (1998 年6月 12 日)。慣性核融合エネルギー (IFE) に向けた初期段階(PDF) (技術レポート)。ローレンス リバモア国立研究所。doi :10.2172/658936。