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キャサリン・“ケイ”・ウェイ（1902年2月20日 - 1995年12月9日）[ 2 ] [ 3 ]は、核データ計画での業績で最もよく知られるアメリカの物理学者。第二次世界大戦中、彼女はシカゴの冶金研究所でマンハッタン計画に従事した。1968年にデューク大学の非常勤教授となった。
キャサリン・ウェイは、ペンシルベニア州セウィックリーで、弁護士のウィリアム・アディソン・ウェイと妻ルイーズ・ジョーンズの次女として生まれた。兄と妹がいた。元々はキャサリンという名前だったが、後に綴りをキャサリンに変更した。友人や同僚からはケイと呼ばれていた。彼女が12歳の時に母親が亡くなり、父親は耳鼻咽喉科の専門医と再婚した。ケイは父親からキャリアウーマンとしての手本を得た。[ 2 ]
ウェイはニュージャージー州プレインフィールドのミス・ハートリッジ寄宿学校とコネチカット州グリニッジのローズマリー・ホールで教育を受けた。1920年にヴァッサー大学に入学したが、結核の疑いで病気になり、2年後に退学を余儀なくされた。ニューヨーク州サラナック湖で療養した後、 1924年と1925年の2学期にバーナード大学に通った。 [ 2 ]
1929年から1934年までコロンビア大学で物理学を専攻し、エドワード・カスナーが数学への興味を掻き立て、ウェイの最初の学術論文を共著した。[ 2 ] 1932年に理学士号を取得して卒業した。 [ 4 ]次にノースカロライナ大学に進学し、原子核理論を研究した。そこでジョン・ホイーラーが原子核物理学への興味を刺激し、彼女は彼の最初の博士課程学生となった。[ 5 ]大恐慌の間は仕事を見つけるのが難しかったため、博士号の要件を満たした後も大学院生として大学に残った。[ 6 ]
1938年、彼女はブリンマー大学のハフ研究員となり、原子核物理学に関する論文「重水素の光電断面積」で博士号を取得した。[ 1 ] [ 2 ] [ 7 ]その後、1939年にテネシー大学で教職に就き、1941年には助教授となった。 [ 2 ]
1938年にニューヨークで開催された会議で、ウェイは「核四重極と磁気モーメント」という論文を発表し、その中でニールス・ボーアの液滴モデルを含む3つのモデルの下での、回転する原子核の変形を調べた。[ 8 ]彼女はこれに続いて、「液滴モデルと核モーメント」という論文で液滴モデルをより詳しく調べ、[ 9 ]その結果生じる葉巻型の原子核は不安定になる可能性があることを示した。ウィーラーは後に次のように回想している。
ある日、キャサリン・ウェイがやって来て、ある困難を報告した。十分に高い電荷を持つ原子核が十分に大きな角速度で回転する場合、方程式は解を与えなかった。この場合、何らかの不安定性に対処しなければならないことは明らかだった。不安定性の性質、すなわち核分裂を認識するには、1939年にオットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンが発見するまで待たなければならなかった。なぜ我々は変形エネルギーの高次項の解析に進み、核分裂の発見に先立ってそれを予測しなかったのか？それは数学上の困難ではなかった。それはモデル上の困難だった。核磁気モーメントの正しい大きさと正しい傾向を与えることができなかったのだ。[ 8 ] [ 10 ]
1942年、ウィーラーはウェイをシカゴの冶金研究所でマンハッタン計画に採用した。物理学者のアルビン・ワインバーグと共に、ウェイはエンリコ・フェルミの初期の原子炉設計からのニュートロン束データを分析し、自己持続的な核連鎖反応を起こすことが可能かどうかを検討した。これらの計算はシカゴ・パイル1の建設に利用された。その後、彼女は特定の核分裂生成物による原子炉の核汚染の問題を研究した。物理学者のユージン・ウィグナーと共に、崩壊熱のウェイ・ウィグナー公式を開発した。[ 6 ] [ 11 ]
ウェイはハンフォード・サイトとロスアラモス研究所も訪れた。1945年半ば、彼女はテネシー州オークリッジに移り、そこで核崩壊の研究を続けた。[ 6 ]そこで彼女は核データの収集と整理を専門とするようになった。[ 2 ]
マンハッタン計画に貢献したにもかかわらず、彼女は原子爆弾の使用の道徳性に疑問を呈した。[ 12 ]彼女は1945年のシラード請願書に署名し、後にデクスター・マスターズと共に1946年のニューヨーク・タイムズのベストセラー『One World or None: a Report to the Public on the Full Meaning of the Atomic Bomb』を共同編集した。[ 13 ] [ 14 ]この本にはニールス・ボーア、アルバート・アインシュタイン、ロバート・オッペンハイマーのエッセイが収録されており、10万部以上売れた。[ 15 ] [ 2 ]彼女はまた、大量破壊兵器としての核兵器の使用に非常に懸念を抱いていた原子科学者連盟にも参加し、後にアメリカ科学者連盟となった。[ 16 ]さらに、彼女の提案により、ウィリアム・G・ポラードは1946年にオークリッジ核研究所（現在はオークリッジ科学教育研究所として知られている）を設立し、マンハッタン計画から生まれた核科学の平和的応用を開発するに至った。[ 17 ]
ウェイは1949年にワシントンD.C.に移り、国立標準局で働き始めた。4年後、彼女は全米科学アカデミーの国立研究評議会を説得し、彼女のリーダーシップの下、核データの収集と普及を専門とする組織である核データプロジェクト（NDP）を設立させた。NDPは1964年にオークリッジ国立研究所に移ったが、ウェイは1968年までその責任者を務めた。[ 2 ] 1964年から、NDPは収集した情報を普及させるために、雑誌『Nuclear Data Sheets』を発行した。翌年には、2番目の雑誌『Atomic Data』と『Nuclear Data Tables』が加わった。彼女はまた、 『Nuclear Physics』の編集者を説得し、相互参照を容易にするために記事の件名にキーワードを追加させた。 [ 4 ]
ウェイは1968年にNDPを離れ、トライアングル大学原子力研究所に加わり、ノースカロライナ州ダーラムのデューク大学の非常勤教授となった。[ 18 ]その間、彼女は1973年までNuclear Data Sheetsの編集者を、1982年までAtomic DataとNuclear Data Tablesの編集者を続けた。 [ 19 ]晩年、彼女は高齢者の健康問題に関心を持ち、高齢者の医療の改善を働きかけた。[ 2 ]
ウェイは1995年12月9日にノースカロライナ州チャペルヒルで亡くなった。 [ 2 ]