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ジョン・レイ・ダニング（1907年9月24日 - 1975年8月25日）は、アメリカの物理学者で、最初の原子爆弾を開発したマンハッタン計画において重要な役割を果たした。彼は中性子物理学を専門とし、同位体分離のための気体拡散に関する先駆的な研究を行った。 1950年から1969年までコロンビア大学工学・応用科学部の学部長を務めた。
ジョン・レイ・ダニングは、1907年9月24日、ネブラスカ州シェルビーで、穀物商のアルバート・チェスター・ダニングと、その妻ジョセフィン・ダニング（旧姓テーレン）の息子として生まれた。彼は1925年にシェルビー高校を卒業し、ネブラスカ・ウェズリアン大学に入学し、ファイ・カッパ・タウ友愛会の会員となり、 1929年に文学士号（BA）を取得した。[ 1 ]
卒業後、ダニングはコロンビア大学で博士課程を開始した。1932年、ジェームズ・チャドウィックが中性子を発見し、これがダニングのキャリアに影響を与えた。彼はその後、専門的関心の多くをこの粒子の特性と用途に捧げた。ダニングの研究はコロンビア大学でジョージ・B・ペグラムによって熱心に支援された。1933年、ダニングは1929年から1932年までコロンビア大学の講師を務め、1932年から1933年まで大学の研究員を務めた。[ 2 ]彼は1934年に博士号を取得し、ペグラムの指導の下、「中性子の放出と散乱」に関する論文を執筆した。[ 3 ]
ダニングは1930年にエスター・ローラ・ブレヴィンスと結婚した。彼らには2人の子供がおり、ジョン・レイ・ジュニアはソノマ州立大学の物理学と天文学の教授になった。アン・アデルもその一人である。[ 1 ]
コロンビア大学で博士号を取得した後、ダニングは同大学で教育と研究を続け、1935年に助教授、1938年に准教授となった。ダニングはコロンビア大学における中性子研究の中心人物であり、1934年から1938年の間に中性子に関する論文を24本発表した。1936年、ダニングは旅行奨学金を受け、それを利用してニールス・ボーア、ジェームズ・チャドウィック、フェルミ、ヴェルナー・ハイゼンベルク、アーネスト・ラザフォードなど、ヨーロッパの著名な原子核物理学者と会い、中性子物理学の研究について議論した。[ 2 ]
ダニングは、アーネスト・ローレンスのサイクロトロンに関する研究を綿密に追跡した。ダニングはより強力な中性子源を求めており、サイクロトロンはこの目的を達成するための魅力的なツールとして現れた。当時、このようなプロジェクトに対する政府資金は利用できず、大学の予算も逼迫していた。それでも、1935年から1936年にかけて、彼はコスト削減のために多くの再利用部品を使用し、産業界や個人からの寄付によって資金を調達してサイクロトロンを建設することができた。[ 4 ] 2007年に、コロンビア大学が、国内最古の核時代の遺物である70年前の原子粉砕機を廃棄することを決定したと発表された。1965年に廃止された後、この機械はコロンビア大学物理学科の本拠地であるプーピンホールの地下に置かれていた。 [ 5 ] 2008年に廃棄されたが、一部の部品はワシントンDCのスミソニアン博物館にある。 [ 6 ]
1938 年 12 月、ドイツの化学者オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンは、ウランに中性子を照射した後に元素バリウムを検出したと報告する原稿をNaturwissenschaftenに送った。[ 7 ]彼らはこれらの結果をリーゼ・マイトナーに伝え、マイトナーは甥のオットー・フリッシュとともに、これらの結果が核分裂の結果であると正しく解釈した。[ 8 ]フリッシュはその後、1939 年 1 月 13 日にこれを実験的に確認した。[ 9 ]マイトナーとフリッシュによるハーンとシュトラスマンの研究の解釈は、出版される前から、プリンストン大学で講演する予定だったニールス・ボーアとともに大西洋を渡っていた。プリンストンで働いていたコロンビア大学の物理学者イシドール・アイザック・ラビとウィリス・ラムは、このニュースを聞き、コロンビアに持ち帰った。ラビはフェルミに伝えたと述べている。フェルミはラムに功績を認めた。コロンビア大学の多くの科学者にとって、ウランの核分裂で放出されるエネルギーを中性子照射によって検出すべきであることはすぐに明らかになった。1939年1月25日、ダニングは米国で最初の核分裂実験を行ったコロンビア大学チームの一員であった。[ 10 ]他のチームメンバーは、ハーバート・L・アンダーソン、ユージン・T・ブース、エンリコ・フェルミ、G・ノリス・グラソー、フランシス・G・スラックであった。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
ボーアは、核分裂の原因はウラン235同位体であると主張した。ダニングは、もしそうであれば原子爆弾が可能になることに気づいた。[ 14 ]彼の考えはウラン濃縮プロセスの考案へと移り、1940年までに気体拡散の研究に着手した。彼は、この方法がアルフレッド・ニーアの電磁法[ 15 ]よりも効果的であり、工業規模での濃縮への最良の道筋を提供すると感じた。コロンビア大学の研究者たちは、マンハッタン計画の代替合金材料（SAM）研究所となった。ダニングは、工学的問題、パイロットプラント、研究活動を含む気体拡散プログラムのあらゆる側面を担当する研究所部門を率いた。[ 16 ]ジェームズ・レインウォーター、ウィリアム・W・ヘイブンズ・ジュニア、呉健雄と共著した4つの論文が1947年と1948年に発表されたが、その多くは機密扱いのままだった。[ 17 ]この研究の機密性のため、ダニングと彼の同僚3人は特許使用料の代わりにそれぞれ30万ドルを受け取った。[ 18 ]ダニング自身はハリー・S・トルーマン大統領から功労勲章を授与された。その表彰状には次のように記されている。
史上最大の軍事兵器である原子爆弾の開発に関連して、大きな責任を伴う業績と科学的卓越性を伴う、陸軍省への傑出した奉仕の遂行における並外れた功績に対して。物理学者として、彼はプロジェクトの初期段階の開始に主導的な役割を果たし、その後、陸軍兵站部隊マンハッタン工兵管区のSAM研究所で重要な研究を担当し、その後、彼のプロセスの本格的な運用に関して請負業者のアドバイザーを務めた。全国的に著名な物理学者であるダニング博士の無私で揺るぎない職務への献身は、原子爆弾プロジェクトの成功に大きく貢献した。[ 19 ]
1946年、ダニングはコロンビア大学のセイヤー・リンズリー応用科学教授に就任した。戦後間もない頃、彼はコロンビア大学、米国原子力委員会、海軍研究局の共同事業であるネビス研究所の建設の科学ディレクターを務めた。1950年には工学・応用科学部の学部長に就任した。これにより彼の活発な研究活動は終了したが、シーリー・ウィンタースミス・マッド・ビルディングとテラス工学センターの増築のための資金調達に尽力した。1969年に学部長を辞任するまでに、彼は学部のために5000万ドルを集めた。[ 20 ]
1950年代、ダニングはドワイト・D・アイゼンハワー大統領や海軍の原子力艦船計画責任者であるハイマン・G・リッコーバー少将 から原子力技術問題に関して頻繁に相談を受けた。ダニングは1948年に米国科学アカデミー会員に選出され[ 20 ] 、ファイ・カッパ・タウ殿堂入りも果たした[ 21 ] 。長年にわたり、ニューヨーク市教育委員会科学人材諮問委員会、大統領超音速輸送委員会、ニューヨーク州議会科学諮問委員会の委員長を務めた。また、米国科学振興協会の理事、国防総省の科学諮問委員会の委員も務めた[ 20 ]。
原子力技術に魅了され、その知識を一般の人々と共有したいと熱望していたダニングは、このテーマについて数多くの講演を行い、テレビやラジオにも頻繁に出演した。彼は、原子力エネルギーを分かりやすく説明したブロンディとダグウッドの漫画の執筆にも協力した。ある実験では、放射線照射された塩水を飲み、半減期が15時間のナトリウム24が血流を循環するにつれて指が放射性になる様子をガイガーカウンターを使って聴衆に実演した。[ 22 ]
彼は1975年8月25日、フロリダ州キービスケーンの自宅で心臓発作により亡くなり[ 23 ] 、コネチカット州シャーマンのノース墓地に埋葬された。そこは彼が別の家を所有していた場所の近くにある。