ケネス・ベインブリッジ

ケネス・ベインブリッジ
生まれる	ケネス・トンプキンス・ベインブリッジ ( 1904-07-27 )1904年7月27日 アメリカ合衆国ニューヨーク州クーパーズタウン
死亡	1996年7月14日(1996-07-14)（享年91歳） 米国マサチューセッツ州レキシントン
教育	マサチューセッツ工科大学(学士、修士) プリンストン大学(博士号)
知られている	原子核質量測定 トリニティ核実験責任者
科学者としてのキャリア
フィールド	物理
機関	ハーバード大学
博士課程の指導教員	ヘンリー・デウルフ・スミス
博士課程の学生	エドワード・ミルズ・パーセル
サイン

ケネス・トンプキンス・ベインブリッジ（1904年7月27日 - 1996年7月14日）は、ハーバード大学でサイクロトロン研究に携わったアメリカ人物理学者。核同位体間の質量差を正確に測定し、アルベルト・アインシュタインの質量エネルギー等価性の概念を裏付けた。^[1]彼はマンハッタン計画のトリニティ核実験の責任者で、1945年7月16日に行われた。ベインブリッジはトリニティの爆発を「不快で恐ろしい展示」と表現した。^{[2]彼は実験直後に}J・ロバート・オッペンハイマーに「これで我々はみんなろくでなしだ」と述べた。^[2]これが、核兵器の実験を終わらせ、その分野での将来の開発に対する文民統制を維持する努力に彼が専念するようになった始まりであった。

ケネス・トンプキンス・ベインブリッジは、1904年7月27日にニューヨーク州クーパーズタウンで生まれました。 ^[3]ベインブリッジには兄が1人、弟が1人いました。^{[4]ニューヨークの}ホレス・マン・スクールで教育を受けました。高校時代にアマチュア無線に興味を持ち、1921年にマサチューセッツ工科大学(MIT) に入学して電気工学を学びました。5年間で理学士(SB) と理学修士(SM) の学位を取得しました。夏休みにはマサチューセッツ州リンとニューヨーク州スケネクタディにあるゼネラル・エレクトリックの研究所で働きました。そこで光電管に関する特許を3件取得しました。^{[3] [5] [6] [7]}

通常であれば、これはゼネラル・エレクトリック社でのキャリアにとって有望なスタートだっただろうが、この経験によってベインブリッジは自分が物理学にどれほど興味を持っているかに気付いた。1926年にMITを卒業すると、ゼネラル・エレクトリック社のコンサルタントであるカール・T・コンプトンが教鞭をとっていたプリンストン大学に入学した。[8] プリンストン大学在学中に、^ベインブリッジは初の質量分析装置を製作し、元素を同定する方法を考案し、原子核の研究を始めた。^{[4] 1929年、}ヘンリー・デウルフ・スミスの指導の下、「陽電子線の分析による元素87の探索」という論文を執筆し、新たな分野で博士号を取得した。^[9]

ベインブリッジは卒業後、一連の名誉あるフェローシップを享受した。彼は全米研究会議フェローシップを受賞し、その後バートル研究財団フェローシップを受賞した。当時、フランクリン研究所のバートル研究財団はペンシルバニア州のスワースモア大学キャンパスにあり、原子物理学に興味を持つイギリス人物理学者WFGスワンが所長を務めていた。^[10]ベインブリッジはフランクリン研究所のバートル研究所で4年間（1929-1933）を過ごし、その間に微妙で難しい質量測定の方法を学んだ。^[4]ベインブリッジは1931年9月にスワースモア大学の教員であったマーガレット（「ペグ」）ピトキンと結婚した。^[10] 2人の間にはマーティン・キーラーという息子とジョーンとマーガレット・トムキンズの2人の娘が生まれた。^{[11] [12]}

1932年、ベインブリッジは分解能600、相対精度10,000分の1の質量分析計を開発した。 ^[13]彼はこの装置を使ってアルバート・アインシュタインの質量エネルギー等価性、E = mc ²を検証した。^[14]ベインブリッジはアインシュタインの質量とエネルギーの等価性理論を初めて検証することに成功したため、ルイス・エドワード・レヴィ賞を受賞した。^[4] フランシス・ウィリアム・アストンは次のように書いている。

^{原子核崩壊に関与する軽い粒子、特にコッククロフトとウォルトンによって発見された7Li}の質量の正確な比較を確立することにより、彼は質量とエネルギーの等価性に関するアインシュタインの基本理論の実験的証明において注目すべき勝利を収めました。^[15]

1933年、ベインブリッジは名誉あるグッゲンハイム奨学金を授与され、それを利用してイギリスに渡り、ケンブリッジ大学にあるアーネスト・ラザフォードのキャベンディッシュ研究所で研究を行った。そこで彼は質量分析計の開発を続け、イギリスの物理学者ジョン・コッククロフトと友人になった。^[10]また、ケンブリッジ在学中にベインブリッジは非常に先進的な質量分析計を開発し、質量分析法の分野で第一人者となった。ベインブリッジが核連鎖反応の研究を始めたのはケンブリッジ時代であった。^[4]

1934年9月にグッゲンハイム奨学金の期限が切れると、彼は米国に戻り、ハーバード大学の准教授に就任した。彼はキャベンディッシュ研究所で設計した新しい質量分析計の製作から始めた。J・カリー・ストリートと協力してサイクロトロンの製作を開始した。^{[10]彼らは}アーネスト・ローレンスから37インチ（940 mm）サイクロトロンの設計図を提供されたが、代わりに42インチ（1,100 mm）サイクロトロンを製作することにした。^[16]

ベインブリッジは1937年にアメリカ芸術科学アカデミーの会員に選出された。^[17]質量分析への関心は、自然に同位体の相対的存在量への関心へとつながった。ウラン235の核分裂の発見は、この同位体の分離への関心をもたらした。彼はこの作業に必要な真空を作り出すためにホルウェックポンプの使用を提案し、ジョージ・B・キスティアコウスキーとE・ブライト・ウィルソンに協力を求めた。彼らの研究は他の場所で行われていたため、あまり関心を持たれなかった。^{[18]ベインブリッジは最終的にホルウェックポンプをワシントンDCの政府当局に持ち込んだが、政府当局は、政府で働く科学者がすでに同位体分離のプロセスに取り組んでおり、ホルウェックポンプを}同位体分離に使用する研究は中止すべきだと主張した。^[4] 1943年、彼らのサイクロトロンはエドウィン・マクミランによって米軍の使用のために接収された。それは梱包され、ニューメキシコ州ロスアラモスに運ばれた。^{[10] [16]}

1940年9月、ヨーロッパで第二次世界大戦が激化する中、イギリスのティザード・ミッションが米国にいくつかの新技術をもたらしました。その中には、電子の流れと磁場の相互作用を利用してマイクロ波を生成する高出力装置である空洞マグネトロンが含まれていました。レーダーに革命をもたらすと期待されたこの装置は、米国人が抱いていた技術的リーダーシップについての考えを打ち砕きました。国防研究委員会のアルフレッド・リー・ルーミスは、このレーダー技術を開発するためにマサチューセッツ工科大学 に放射線研究所を設立しました。 ^[19] 10月、ベインブリッジはアーネスト・ローレンスによって放射線研究所に採用された最初の科学者の一人になりました。^[20]ベインブリッジはマサチューセッツ工科大学の放射線研究所で2年半を過ごし、レーダー開発に取り組みました。^[4]科学者たちは仕事を分担し、ベインブリッジはパルス変調器を描きました。^[21]彼は海軍と協力し、軍艦用の高出力レーダーの開発に貢献しました。^[11]その後、1941年3月から5月にかけて、ベインブリッジはイギリスに派遣され、イギリス人とレーダー開発について議論した。イギリス滞在中、彼はイギリスが設置したさまざまなレーダー装置が戦闘で使用されているのを直接見ることができた。また、イギリス滞在中にベインブリッジはイギリスの科学者と会い、イギリスの原子爆弾開発の取り組みについて学んだ。ベインブリッジは米国に戻ったとき、イギリスの原子爆弾製造計画について米国に報告した。その後、ベインブリッジはMITでレーダー技術の開発に取り組み続けた。ベインブリッジは最終的に、船舶搭載型迎撃管制レーダー、地上システム捜索警戒クラスレーダー、地上設置型火器管制レーダー、マイクロ波早期警戒レーダー、捜索・戦闘機管制レーダー、火器管制レーダーを担当する研究所の部門長となった。戦争が進むにつれて、これらのレーダー技術の多くは太平洋で日本軍と戦う航空母艦に搭載されることになった。 ^[4]

1943年5月、ベインブリッジはロスアラモスでロバート・オッペンハイマーのプロジェクトYに参加した。 ^[16]彼は当初、爆発を調査するためのX線計測機器を開発する計測グループであるE-2を率いた。^[22] 1944年3月、彼は最初の核実験の実施を任された新しいグループ、E-9の責任者となった。1944年8月のオッペンハイマーによるロスアラモス研究所の大規模な再編で、E-9グループはX-2になった。^{[23]彼はまた、}広島に投下されたウランのリトルボーイの設計と長崎で使用されたプルトニウムのファットマンの設計の開発にも取り組んだ。さらに、ベインブリッジは原子爆弾の軌道を決定する方法の開発にも貢献した。^[4]

1945年3月、ベインブリッジはトリニティ実験の責任者に任命された。^[4]ベインブリッジは爆発の正確な測定ができるよう平らな場所を探す任務を負った。その場所はセキュリティ上の理由から目立たず、ロスアラモスからほどよい距離でなければならなかった。^[24]ベインブリッジは最終的にロスアラモスから約200マイル離れたアラモゴード射撃場にある場所を見つけた。ベインブリッジは物理学者でもあった副責任者のジョン・ウィリアムズとともに実験場の必要な施設の建設を計画し、監督した。その施設には観測用バンカー、数百マイルに及ぶ配線、何マイルにも及ぶ舗装道路、住宅などがあった。^[25]さらに、ベインブリッジは爆弾起爆装置の開発や爆発力の測定装置の設置にも貢献した。^[4] 1945年7月16日、ベインブリッジと彼の同僚はトリニティ核実験を実施した。「私の個人的な悪夢は、もし爆弾が爆発しなかったり、不発弾で終わったりしたら、実験責任者である私がまず塔に行って何が悪かったのか調べなければならないということだった」と彼は後に書いている。 ^[2]幸いなことに、最初の原子爆弾の爆発はそれほど劇的なこともなく、後に彼が「不快で恐ろしい光景」と表現したように終わった。^{[2] [26] [27]}彼はオッペンハイマーの方を向いて「今や我々はみんなろくでなしだ」と言った。^[2]トリニティ実験の終了後、ベインブリッジは米国政府に提出されたトリニティ実験の公式報告書を共同執筆した。^[4]

ベインブリッジはトリニティ実験が成功したことに安堵し、1975年の原子科学者会報の記事で「『装置』がうまく作動したことに興奮し、その後深い安堵を感じた。何が悪かったのか確認するために塔に行く必要はない」と述べている。^[2]

マンハッタン計画での功績により、ベインブリッジは計画責任者のレスリー・R・グローブス・ジュニア少将 から2通の表彰状を受け取った。 また、MIT放射線研究所での仕事に対して大統領功労賞も受賞した。 ^[28]

ベインブリッジは戦後ハーバードに戻り、96インチ（2,400 mm）のシンクロサイクロトロンの建設を開始したが、これはその後解体された。^[29]また、ハーバードに戻ったベインブリッジは、より大きな質量分析器を作成した。この新しい装置を利用して、ベインブリッジは、長い間科学者を悩ませてきた物質の基本成分であるニュートリノの存在を確立することができた。 ^[4] 1950年から1954年まで、彼はハーバードの物理学科長を務めた。この間、彼は学界の同僚を積極的に擁護したため、ジョセフ・マッカーシー上院議員の怒りを買った。科長として、彼は古いジェファーソン物理学研究所の改修を担当し、モリス・ローブ物理学講義を設立した。彼はまた、大学院生のための実験室設備の改善に多くの時間を費やした。^[30]ベインブリッジはハーバード大学在学中に、原子質量の正確な値を得るための新しいメカニズムの発見に向けて研究を続けた。^[4]

1950年代を通じて、ベインブリッジは原子力の民間管理と核実験の放棄を声高に主張し続けた。1950年、彼はハリー・S・トルーマン大統領 に、米国が水素爆弾を最初に使用することは決してないと宣言するよう請願した12人の著名な科学者の一人でした。 ^[11]ベインブリッジは1975年にハーバード大学を退職しました。^[30]

ベインブリッジの妻マーガレットは1967年1月、手首の骨折による血栓で急死した。彼は1969年10月、ニューヨークのウィリアム・モロー紙の編集者ヘレン・ブリンクリー・キングと結婚した^。[31]彼女は1989年2月に亡くなった。サラ・ローレンス大学に彼女を偲んで奨学金が設立された。[ ^{32]彼は1996年7月14日}、マサチューセッツ州レキシントンの自宅で亡くなった。彼には最初の結婚で生まれた娘のジョーン・ベインブリッジ・サフォードとマーガレット・ベインブリッジ・ロビンソンが残された。^[11]彼はマーサズ・ヴィニヤード島のエイベルズ・ヒル墓地に、最初の妻マーガレットと息子マーティンの区画に埋葬された。^[31]彼の文書はハーバード大学アーカイブに所蔵されている。^[33]

2023年の映画『オッペンハイマー』ではジョシュ・ペックが演じる。^[34]

• ベインブリッジ質量分析計

• アストン、フランシス・ウィリアム（1933年）。質量スペクトルと同位体。ロンドン：エドワード・アーノルド＆カンパニー。OCLC  859840424。
• コナント、ジェネット（2002年）。 『タキシード・パーク：ウォール街の大物と第二次世界大戦の進路を変えた秘密の科学宮殿』ニューヨーク：サイモン＆シュスター。ISBN 978-0-684-87287-2. OCLC  48966735.
• 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 978-0-521-44132-2. OCLC  26764320.
• Pound, Robert V. ; Ramsey, Norman F. (1999). Kenneth Tompkins Bainbridge 1904 – 1996 (PDF) . 伝記回顧録. 米国科学アカデミー. 2014年2月9日閲覧。

• 1977 年 3 月 16 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のケネス ベインブリッジのオーラル ヒストリー インタビュー記録 - セッション I
• 1977 年 3 月 23 日、ケネス・ベインブリッジのオーラル ヒストリー インタビュー記録、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 - セッション II