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 シカゴ大学のエッカートホールは冶金プロジェクトの管理事務所として使用されました。 | |
| 設立 | 1942年2月– 1946年7月 |
|---|---|
| 研究の種類 | 分類された |
| 予算 | 3,069万ドル（1943年～1946年） |
研究分野 | プルトニウム化学と冶金学、原子炉設計 |
| 監督 | リチャード・L・ドアン サミュエル・K・アリソン ジョイス・C・スターンズ ファリントン・ダニエルズ |
| スタッフ | 1944年7月1日 2,008人 |
| 位置 | シカゴ、イリノイ州、アメリカ合衆国 41°47′25″N 87°35′56″W / 41.79028°N 87.59889°W / 41.79028; -87.59889 |
運営機関 | シカゴ大学 |
| アーサー・コンプトン エンリコ・フェルミ ジェームズ ・フランク グレン ・シーボーグ ユージン ・ウィグナー | |
冶金研究所（Met Lab ）は、1942年から1946年までシカゴ大学にあった科学研究所です。1942年2月に設立され、 1946年7月にアルゴンヌ国立研究所となりました。
この研究所は、新たに発見された化学元素 プルトニウムの研究と利用を目的として 1942 年 2 月に設立されました。プルトニウムの化学と冶金学を研究し、世界初のプルトニウム製造用原子炉を設計し、プルトニウムを他の元素から分離する化学プロセスを開発しました。1942 年 8 月、研究所の化学部門は初めて計量可能なプルトニウムのサンプルを化学的に分離し、1942 年 12 月 2 日にはメトロポリタン研究所が、大学の旧フットボールスタジアムであるスタッグ フィールドの観客席の下に建設された原子炉シカゴ パイル 1で、初の制御された核連鎖反応を発生させました。
冶金研究所は、 S-1委員会の下、冶金プロジェクトの一部として設立され、「パイル」または「X-10」プロジェクトとしても知られ、シカゴ大学教授でノーベル賞受賞者のアーサー・H・コンプトンが率いていました。次に、この研究所は、第二次世界大戦中に連合国が原子爆弾を開発する取り組みであるマンハッタン計画の一部となりました。冶金研究所は、リチャード・L・ドアン、サミュエル・K・アリソン、ジョイス・C・スターンズ、ファリントン・ダニエルズによって歴代で率いられました。ここで働いていた科学者には、エンリコ・フェルミ、ジェームズ・フランク、ユージン・ウィグナー、グレン・シーボーグなどがいました。コンプトンは1942年6月にロバート・オッペンハイマーに爆弾設計の研究を引き継ぐよう指示し、11月にそれは独立したプロジェクトYになりました。1944年7月1日のピーク時には、メトロポリタン研究所のスタッフは2,008人でした。
シカゴ・パイル1号炉はすぐに研究所によってアルゴンヌ森林保護区内のさらに人里離れた場所にあるサイトAに移され、そこで元の資材が使用され、核分裂生成物の新しい研究に利用される改良型のシカゴ・パイル2号炉が建造された。もう1つの原子炉、シカゴ・パイル3号炉は1944年初頭にアルゴンヌサイトに建造された。これは中性子減速材として重水を使用する世界初の原子炉であった。1944年5月に臨界に達し、1944年7月に初めてフルパワーで稼働した。冶金研究所は、テネシー州オークリッジのクリントン技師工場のX-10黒鉛原子炉や、ワシントン州のハンフォード技師工場のB原子炉も設計した。
原子炉開発の仕事に加え、冶金研究所はプルトニウムの化学と冶金学を研究し、デュポン社と協力してプルトニウムをウランから分離するために使用されるリン酸ビスマスプロセスの開発に取り組みました。原子炉が巨大な規模の放射性物質を扱うことが確実になると、健康と安全の側面についてかなりの懸念があり、放射線の生物学的影響の研究がより重要になりました。プルトニウムはラジウムと同様に骨に結合するため、特に危険であることが判明しました。冶金研究所は1946年7月1日に最初の国立研究所、アルゴンヌ国立研究所になりました。メトロポリタン研究所の研究は、大学での エンリコ・フェルミ研究所とジェームズ・フランク研究所の設立にもつながりました。
起源
1938年12月にドイツの化学者オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンがウランの核分裂を発見し、その後すぐにリーゼ・マイトナーとオットー・フリッシュがその理論的説明（および命名）を行ったことで[1] 、核分裂で生成された中性子が制御された核連鎖反応を引き起こす可能性が開かれた。コロンビア大学では、エンリコ・フェルミとレオ・シラードがこれをどのように達成するかを研究し始めた。 [2] 1939年8月、シラードはフランクリン・D・ルーズベルト大統領にドイツの核兵器計画の可能性を警告する極秘書簡を起草し、古い友人で共同研究者のアルバート・アインシュタインに署名を求めた。[3]これにより、米国政府は核分裂研究を支援することになった。[4]
1941年4月、国防研究委員会（NDRC）は、シカゴ大学のノーベル賞受賞物理学教授アーサー・コンプトンにウラン計画について報告するよう依頼した。[5]ニールス・ボーアとジョン・ウィーラーは、プルトニウム239などの奇数の原子番号を持つ重い同位体は核分裂性があると理論化した。[6]カリフォルニア大学のエミリオ・セグレとグレン・シーボーグは、1941年5月に同大学の60インチサイクロトロンで28μgのプルトニウムを生成し、それがウラン235の1.7倍の熱中性子捕獲断面積を持つことを発見した。サイクロトロンでは微量のプルトニウム239を生成することはできたが、その方法では大量に生成することは現実的ではなかった。[7]コンプトンは、原子炉でプルトニウムを製造する方法についてプリンストン大学のユージン・ウィグナーと協議し、原子炉で製造されたプルトニウムをその原料であるウランから化学的に分離する方法についてはイリノイ大学のロバート・サーバーと協議した。[8]
12月20日、日本が真珠湾を攻撃して米国が参戦した直後、コンプトンはプルトニウム計画の責任者に任命された。 [9] [10]その目的は、ウランをプルトニウムに変換する原子炉を製造し、プルトニウムをウランから化学的に分離する方法を見つけ、原子爆弾を設計して製造することだった。[11] [6]成功した原子炉はまだ建造されていなかったが、科学者たちはすでにいくつかの異なるが有望な設計コンセプトを生み出していた。これらのどれを追求すべきかを決めるのはコンプトンだった。[12]彼は、1943年1月までに制御された核連鎖反応を達成し、1945年1月までに配備可能な原子爆弾を完成させることを目指す野心的なスケジュールを提案した。[11]
コンプトンは、コロンビア大学、プリンストン大学、シカゴ大学、カリフォルニア大学にチームを置くことで、重複が多すぎて協力が不十分であると感じ、作業を一か所に集中させることを決意した。誰も移動を望まず、誰もが自分の場所を支持した。1942年1月、米国が第二次世界大戦に参戦して間もなく、コンプトンは自分の場所であるシカゴ大学に作業を集中することを決定した。シカゴ大学では大学当局から惜しみない支援を受けられることを知っていたが、[13]コロンビア大学はウラン濃縮に取り組んでおり、別の秘密プロジェクトを追加することに躊躇していた。[14]この決定に貢献した他の要因は、シカゴが中心地にあり、中西部にまだ戦争で奪われていなかった科学者、技術者、施設が利用可能であったことであった。 [13]住宅はより容易に入手でき、内陸都市は敵の攻撃に対してより脆弱であった。[15]
人事
新しい研究施設は1942年2月に設立され、「冶金研究所」または「Met Lab」と名付けられた。実際に冶金研究も行われたが、その名称は研究活動を隠すためのものだった。シカゴ大学は金属の研究機関の設立を検討しており、実際に戦後もそうする予定だったため、その設立はあまり注目されなかった。コンプトンのプルトニウム計画はその後、冶金プロジェクトとして知られるようになった。[16]冶金研究所はシカゴ大学が科学研究開発局（OSRD）との契約に基づいて運営した。[17]
コンプトンの冶金プロジェクトには70の研究グループから5,000人以上が参加した。 [18] [19]このプロジェクトは「パイル」または「X-10」プロジェクトとしても知られ、[20]そのうち約2,000人がシカゴの冶金研究所で働いていた。[18] [19]提示された給与は高かったが、採用は困難だった。科学者や技術者をめぐっては他の防衛関連プロジェクトとの競争があり、シカゴは大学都市に比べて物価が高かった。[21]
ノーマン・ヒルベリーが冶金プロジェクトの副所長となり、リチャード・L・ドアンが冶金研究所の所長に任命された。[18]ドアンは有能な管理者であったが、学者ではなかったため研究所長として受け入れられることは難しかった。1943年5月5日、コンプトンはサミュエル・K・アリソンを彼に代わって任命し、ヘンリー・D・スミスを副所長に任命した。[22]当初は3つの物理学グループがあり、アリソン、フェルミ、マーティン・D・ウィテカーが率いていた。フランク・スペディングが化学部門を担当していた。後にハーバート・マッコイ、ジェームズ・フランクが後任となった。[18]コンプトンは1942年6月にロバート・オッペンハイマーを爆弾設計の責任者に任命した。1942年11月、これはプロジェクトYとして知られる別のプロジェクトとなり、ニューメキシコ州ロスアラモスに置かれた。[23]
1942年8月にアメリカ陸軍工兵隊がマンハッタン計画を引き継いだ後、マンハッタン地区が作業を調整した。[24] 1943年2月17日から、コンプトンはOSRD S-1セクションではなく、マンハッタン計画の責任者であるレスリー・R・グローブス・ジュニア准将 に報告した。[25]マンハッタン地区は1943年5月1日に冶金研究所契約の全責任を引き受けた。 [24] JF・グラフトン大尉は1942年8月にシカゴ地区技師に任命された。1942年12月にアーサー・V・ピーターソン大尉が後任となった。ピーターソンは1944年10月まで留任した。JF・マッキンリー大尉は1945年7月1日にシカゴ地区技師になった。[26]
建物
当初、研究所の設備のほとんどはシカゴ大学によって提供された。物理学者は、スタッグフィールドの北スタンドと西スタンドの下、およびサイクロトロンがあるサービスビルのスペースを占有した。化学者は、ジョージ・ハーバート・ジョーンズ研究所とケント化学研究所を占有した。健康グループは、解剖学ビル、ドレクセルハウス、ビリングス病院、キリス研究所にスペースを占有し、管理事務所はエッカートホールに入った。[27]シラードは後に「科学者の士気は、エッカートホールのオフィスで夕食後に点灯しているライトの数を数えることで、ほぼグラフにプロットできる」と書いている。[28]プロジェクトがエッカートホールのスペースを超えてしまうと、近くのライアソンホールに移転した。冶金研究所は最終的に、キャンパスのスペースの205,000平方フィート (19,000 m 2 ) を占めた。研究所が使用していた建物には約13万1000ドル相当の改修が行われたが、シカゴ大学は研究所の閉鎖により立ち退きを余儀なくされた利用者のためにも改修を行わなければならなかった。[27]
シカゴ大学は、テニスコートがある 0.73 エーカー (0.30 ヘクタール) の敷地をマンハッタン地区に 1 ドルのリースで提供し、20,000 平方フィート (1,900 平方メートル) のスペースを持つ新しい化学棟を建設しました。ストーンとウェブスターは1942 年 9 月にこの作業を開始し、12 月に完了しました。すぐに手狭であることが判明したため、隣接する 0.85 エーカー (0.34 ヘクタール) の区画がリースに追加され、そこに 30,000 平方フィート (2,800 平方メートル)の別館が建設され、1943 年 11 月に完成しました。その後、研究室でプルトニウムをより安全に扱えるように、換気システムに大規模な作業が行われました。シカゴ大学が所有していた氷室と厩舎のある敷地が1943年4月に利用可能になった。サイトBとして知られていたこの敷地は、健康および冶金グループのための62,670平方フィート（5,822平方メートル）の実験室と作業場を提供するために改装された。1944年3月にはイリノイ州から第124野戦砲兵兵器庫を借りてさらに広いスペースを確保し、約360,000平方フィート（33,000平方メートル）のスペースが200万ドルの費用で借りられたか建設された。[29]
安全と警備上の理由から、原子炉実験施設を人口密度の高いシカゴに置くことは望ましくなかった。[30]コンプトンは、シカゴ中心部から南西に約20マイル (32 km) 離れたクック郡森林保護区の一部であるアルゴンヌの森に「サイトA」と呼ばれる場所を選んだ。 [30]陸軍省は、戦争期間中プラス1年間、1ドルでクック郡から1,088エーカー (440 ha) の土地を借りた。実験室やサービスビル、アクセス道路などの施設の建設は1942年9月に始まり、1943年初頭に完成した。[31]コンプトンはフェルミをアルゴンヌ研究所の初代所長に任命した。[25]
原子炉開発
シカゴパイル-1
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1942年9月15日から11月15日まで、ハーバート・L・アンダーソンとウォルター・ジンの率いるグループは、スタッグフィールドスタンドの下に16基の実験炉（当時は「パイル」と呼ばれていた）を建設した。[32]フェルミは、制御された自立型核反応で臨界状態にすることができる新しいウランとグラファイトのパイルを設計した。[33]アルゴンヌの建設は、ストーン＆ウェブスターが十分な熟練労働者を募集し、必要な建設資材を入手するのに苦労したため、スケジュールに遅れをとった。これが労働争議につながり、組合員が非組合員の採用をめぐって行動を起こした。[34]フェルミの新しいパイルの資材が新しい構造が完成する前に手元に届くことが明らかになると、コンプトンはスタッグフィールドのスタンドの下にパイルを建設するというフェルミの提案を承認した。[35]
シカゴ・パイル1 （CP-1）として知られる原子炉の建設は、1942年11月16日の朝に始まった。[36]作業は12時間交代制で行われ、昼間はジンが、夜はアンダーソンが担当した。[37]完成すると、木製のフレームは高さ20フィート（6.1メートル）、両端の幅6フィート（1.8メートル）、中央の幅25フィート（7.6メートル）の楕円形の構造を支えていた。[38]内容物はウラン金属6ショートトン（5.4トン）、ウラン酸化物50ショートトン（45トン）、グラファイト400ショートトン（360トン）で、推定費用は270万ドルだった。 [39] 1942年12月2日、この原子炉で初めて制御された自立型核反応が達成された。[40] 1942年12月12日、CP-1の出力は電球に電力を供給するのに十分な200Wに増加しました。いかなる種類の遮蔽もなかったため、周囲のすべての人にとって放射線の危険でした。その後、テストは0.5Wの低い出力で継続されました。[41]
シカゴパイル-2
シカゴ・パイル1号炉の運転は1943年2月28日に終了した。同炉は解体されアルゴンヌに移送され[42] [43] [44]、元の資材を使用してシカゴ・パイル2号炉(CP-2)が建造された。球形ではなく、新しい原子炉は高さ約25フィート(7.6メートル)、底部約30フィート(9.1メートル)四方の立方体形状であった。周囲は放射線遮蔽板として機能する厚さ5フィート(1.5メートル)のコンクリート壁で囲まれ、上部は6インチ(15センチメートル)の鉛と50インチ(130センチメートル)の木材で保護されていた。ウラン使用量が増加したため、52ショートトン(47トン)のウランと472ショートトン(428トン)のグラファイトが収容された。数キロワットでしか稼働しなかったため、冷却システムは設けられなかった。[45] CP-2は1943年3月に運用を開始した。[46] [47]
シカゴパイル-3
2番目の原子炉、シカゴ・パイル3、またはCP-3は、1944年初めにアルゴンヌ原子力発電所に建設されました。これは、中性子減速材として重水を使用する世界初の原子炉でした。CP-1が建設されたときには入手できませんでしたが、マンハッタン計画のP-9計画のおかげで大量に入手できるようになったのです。[48]原子炉は直径6フィート（1.8メートル）の大きなアルミニウム製タンクで、約6.5米トン（5.9トン）の重さの重水で満たされていました。カバーには等間隔で穴が開けられており、そこからアルミニウムで覆われた121本のウラン棒が重水中に突き出ていました。タンクはグラファイト中性子反射体で囲まれており、グラファイト中性子反射体は鉛の遮蔽体とコンクリートで囲まれていました。原子炉上部の遮蔽は、鉄とメゾナイトの層でできた1フィート（30センチメートル）四方の取り外し可能なレンガの層で構成されていました。重水は水冷式熱交換器で冷却された。制御棒と同様に、重水を下部のタンクに排出する緊急機構もあった。[45]建設は1944年1月1日に始まった。[49]原子炉は1944年5月に臨界に達し、1944年7月に初めて300kWのフル出力で稼働した。[45]
戦時中、ジンは原子炉を24時間稼働させ、その設計は実験を容易に行えるようにした。[50]これには、トリチウムなどの同位体の特性を調査したり、将来の原子炉の建設に使用したり、不純物として存在する可能性のある元素や化合物の中性子捕獲断面積を決定したりするテストが含まれていた。また、計測機器の試験や、材料の熱安定性を決定する実験、オペレーターの訓練にも使用された。[45] [51]
生産山
プルトニウム生産用原子炉の設計には、原子物理学だけでなく、工学や建設の面でもいくつかの問題があった。放射線が物質に及ぼす長期的な影響などの問題は、冶金研究所からかなりの注目を集めた。[52]検討された原子炉は2種類あった。均質型原子炉では減速材と燃料が混合され、不均質型原子炉では減速材と燃料が格子状に配置される。[53] 1941年後半までに、格子型設計は均質型よりも優れていることが数学的分析によって示され、CP-1およびその後の生産原子炉でも格子型設計が採用された。中性子減速材には、ベリリウムや重水に比べて入手しやすいという理由でグラファイトが選ばれた。 [54]
どのような冷却剤を使用するかという決定は、さらに議論を呼んだ。冶金研究所の最初の選択はヘリウムだった。これは冷却剤と中性子減速剤の両方として使用できるからである。その使用の難しさは見過ごされなかった。大量に必要となり、中性子を吸収する不純物のない非常に純粋なものでなければならない。ガスを原子炉に循環させるには特別な送風機が必要であり、放射性ガスの漏れの問題を解決する必要もあった。これらの問題はどれも克服できないとは考えられていなかった。ヘリウムを使用する決定は、生産原子炉の建設を担当するデュポン社に伝えられ、当初は受け入れられた。[55]
1943年初頭、ウィグナーと彼の理論グループ（アルヴィン・ワインバーグ、キャサリン・ウェイ、レオ・オーリンガー、ゲイル・ヤング、エドワード・クロイツを含む）は、水冷式の生産用原子炉の設計図を作成した。[56]冷却剤として水を選択することは、水が中性子を吸収し、原子炉の効率を低下させることが知られていたため議論を呼んだが、ウィグナーは彼のグループの計算が正しく、現在入手可能なより純粋なグラファイトとウランを使用すれば水は機能するだろうと確信していたが、冷却剤としてヘリウムを使用することに伴う技術的な困難がプロジェクトを遅らせるだろうと確信していた。[57]
この設計では、冷却水によるウランの腐食を防ぐために薄いアルミニウム層が使われていた。アルミニウムジャケット付きの円筒形のウランスラグが原子炉のチャネルを通って押し出され、反対側から冷却池に落下する。放射能がおさまると、スラグは取り除かれ、プルトニウムが抽出される。[58]デュポン社のエンジニアは2つの設計を検討した後、水冷式を選択した。[59] 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。[60]
冷却剤として水を使用すると、アルミニウム管の腐食と酸化の問題が生じた。冶金研究所は、その効果を判断するために水へのさまざまな添加物をテストした。水がわずかに酸性である場合に腐食が最小限に抑えられることがわかったので、水に希硫酸を加えてpHを6.5にした。冷却水の循環を妨げる可能性のある膜の蓄積を防ぐため、ケイ酸ナトリウム、重クロム酸ナトリウム、シュウ酸などの他の添加物も水に投入された。 [61]燃料スラグにはアルミニウムのジャケットが与えられ、ウラン金属が水と接触した場合に発生する腐食から保護し、照射されたときに形成される可能性のあるガス状の放射性核分裂生成物の放出を防いだ。アルミニウムが選択された理由は、被覆は熱を伝達する必要があり、中性子をあまり吸収しない必要があったためである。[62]アルミニウム缶詰の工程は細心の注意を払われていた。破裂したスラグが原子炉内のチャネルを詰まらせたり損傷したりする可能性があり、また、ごく小さな穴から放射性ガスが漏れる恐れがあったからである。冶金研究所は缶詰工程の生産と試験体制を調査した。[61]
重要な研究分野はウィグナー効果に関するものでした。[63]中性子の衝撃を受けると、グラファイト減速材の炭素原子はグラファイトの結晶構造から叩き出されます。時間が経つと、グラファイトは熱くなり膨張します。[64]この問題の調査には、解決策が見つかるまで1946年のほとんどを費やしました。[65]
化学と冶金
冶金学の研究はウランとプルトニウムに集中した。1世紀以上前に発見されていたにもかかわらず、ウランについてはほとんど知られていなかった。多くの文献でウランの融点が約500°F (280°C) もずれていたことがその証拠である。エドワード・クロイツは調査し、適切な温度範囲であればウランをハンマーで叩いたり転がしたりして、生産炉の設計に必要な棒に引き伸ばすことができることを発見した。ウランを切ると、削りくずが燃え上がることがわかった。アルコア社およびゼネラル・エレクトリック社と共同で、冶金研究所はアルミニウムジャケットをウランスラグに半田付けする方法を考案した。[66]
処理済みウランの供給源を特定するプレッシャーを受け、1942年4月、コンプトン、スペディング、ヒルベリーの3人は、ミズーリ州セントルイスにある化学会社の本社でエドワード・マリンクロットと会談した。同社はエーテルを使った新しいウラン処理技術を考案して実施し、5月中旬までに試験材料を提出し、12月には最初の自立反応のための材料を供給し、契約締結前にプロジェクトの最初の60トンの注文をすべて満たしていた。[67]
プルトニウムの冶金学は全く知られていなかった。なぜなら、プルトニウムはつい最近発見されたばかりだったからである。1942年8月、シーボーグのチームはジョーンズ研究所で照射されたウランから初めて計量可能な量のプルトニウムを化学的に分離した。 [68] [69]原子炉が利用可能になるまで、極微量のプルトニウムがセントルイスのワシントン大学のサイクロトロンで生産された。[70]化学部門はデュポン社と協力して、プルトニウムをウランから分離するために使用されるリン酸ビスマス法を開発した。[49]
健康と安全
放射線中毒の危険性は、ラジウム文字盤の塗装工の経験からよく知られるようになった。原子炉が膨大な量の放射性物質を扱うことが確実になると、健康と安全の面でかなりの懸念が生じた。カリフォルニア大学でアーネスト・ローレンスと働いていたロバート・S・ストーンが、冶金プロジェクトの健康と安全プログラムの責任者に採用された。放射線科医のシメオン・カトラーは、シカゴでの放射線安全の責任を引き受け、その後ハンフォード・サイトのプログラムの責任者に就任した。グローブスは、ロチェスター大学のスタッフォード・L・ウォーレンをマンハッタン計画の医療部門の責任者に任命した。時が経つにつれ、放射線の生物学的影響の研究の重要性が増した。プルトニウムはラジウムと同様に骨を向く性質があり、特に危険であることがわかった。 [71]
冶金研究所の健康部門は放射線被曝の基準を設定した。作業員はシカゴ大学の診療所で定期的に検査されていたが、手遅れになる可能性もあった。個人用の石英繊維線量計が調達され、累積線量を記録するフィルムバッジ線量計も調達された。 [72]ストーンの健康部門は、物理学部門のウィリアム・P・ジェシーの計測グループと密接に協力し、携帯型ガイガーカウンターなどの検出器を開発した。ハーバート・M・パーカーは、レントゲン当量マンまたはレムと名付けた放射線被曝の測定基準を作成した。戦後、これはレントゲンに代わって放射線被曝の標準測定基準となった。 [73]プルトニウムの毒性を評価する作業は、クリントン・エンジニア・ワークスのプルトニウム半製品工場が1943年にプルトニウムの生産を開始したときに開始された。このプロジェクトでは、体内の制限を5マイクログラム（μg）に設定し、シカゴとクリントンの作業慣行と職場は、この基準を確実に満たすように変更された。[74]
その後の活動
1943年から1944年にかけて、冶金研究所はまずクリントン工廠のX-10黒鉛炉の稼働に注力し、その後ハンフォード施設のB原子炉の稼働に注力した。1944年末までに、焦点はオペレータの訓練に切り替わった。化学部門の大部分は1943年10月にオークリッジに移転し、[49]多くの職員が1944年にハンフォードやロスアラモスなど他のマンハッタン計画施設に異動した。フェルミは1944年9月にロスアラモスの部門長となり、ジンはアルゴンヌ研究所の所長となった。アリソンは1944年11月に冶金研究所のスタッフの多く、機器部門の大半も引き継いで後を追った。[75] ファリントン・ダニエルズ[76]は1944年9月1日に副所長となり、[75] 1945年7月1日にスターンズの後任として所長に就任した。[77]
シカゴ大学は、冶金研究所から他のプロジェクトに異動になった職員を、仕事が終わったら可能な限り再雇用しようとした。[22]グローブスが人員凍結を命じていたため、職員の補充はほぼ不可能だった。1944年11月から1945年3月の間に増加した部門は保健部門のみで、他の部門はすべて職員の20％以上を失った。[75]冶金研究所の職員数は、1944年7月1日のピーク時の2,008人から、1945年7月1日には1,444人にまで減少した。[26]
戦争が終わっても、退職者の流れは止まらなかった。シーボーグは1946年5月17日に化学部門の残党の多くを連れて去った。1946年2月11日、陸軍は大学長ロバート・ハッチンスと、冶金プロジェクトのスタッフと設備をアルゴンヌに拠点を置く地域研究所に引き継ぐことで合意し、同研究所は現在も大学が管理している。[78] 1946年7月1日、冶金研究所はアルゴンヌ国立研究所となり、最初の国立研究所に指定され、[79]ジンが初代所長となった。[80] 1946年12月31日、[76]マンハッタン計画が終了し、国立研究所の責任が原子力委員会[81]に移管されたとき、新しい研究所には1,278人のスタッフがおり、原子力委員会は1947年1月1日にマンハッタン計画に代わった。[82]冶金研究所の仕事は、シカゴ大学のエンリコ・フェルミ研究所とジェームズ・フランク研究所の設立にもつながった。 [79]
1943年5月1日の非営利契約に基づきシカゴ大学に支払われた金額は合計27,933,134.83ドルで、これには建設および改修費用647,671.80ドルが含まれていた。契約は1946年6月30日に期限切れとなり、1946年12月31日に終了した新しい契約に置き換えられた。この契約に基づきさらに2,756,730.54ドルが支払われ、そのうち161,636.10ドルが建設および改修に費やされた。さらに49,509.83ドルが施設の修復のためにシカゴ大学に支払われた。[83]
1974年、米国政府は旧利用地改善措置プログラム（FUSRAP）に基づき、マンハッタン計画の旧敷地の浄化を開始した。これには冶金研究所が使用していた場所も含まれていた。スタッグフィールドは1957年に解体されていたが、ケント研究所の23か所が1977年に除染され、エッカート、ライアソン、ジョーンズ研究所のさらに99か所が1984年に除染された。約600立方フィート（17 m 3）の固形廃棄物と55ガロンドラム3本分の液体廃棄物が収集され、処分のためさまざまな場所に送られた。[84]原子力委員会は1951年に兵器庫の賃貸契約を終了し、この場所はイリノイ州に返還された。 1977年、1978年、1987年の検査で残留放射能レベルがエネルギー省のガイドラインを超えたことが示されたため、1988年と1989年に除染が行われ、その後、この場所は制限なく使用できると宣言されました。[85]
注記
- ^ ローズ1986年、256-263頁。
- ^ ジョーンズ1985年、8-10頁。
- ^ 原子力遺産財団。「フランクリン・D・ルーズベルトへのアインシュタインの手紙」。2012年10月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年5月26日閲覧。
- ^ 原子力遺産財団。「パパ、これは行動が必要です！」。2012年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年5月26日閲覧。
- ^ ヒューレット＆アンダーソン 1962年、36～38頁。
- ^ アンダーソン 1975、82ページ。
- ^ Salvetti 2001、192–193 ページ。
- ^ ヒューレット＆アンダーソン 1962年、46～49頁。
- ^ コンプトン 1956年、72-73頁。
- ^ ヒューレット＆アンダーソン 1962年、50～51頁。
- ^ ヒューレット＆アンダーソン 1962年、54-55頁。
- ^ ヒューレット＆アンダーソン 1962年、180-181頁。
- ^ ab Rhodes 1986、399-400ページ。
- ^ アンダーソン 1975年、88ページ。
- ^ コンプトン 1956年、80ページ。
- ^ コンプトン 1956年、82ページ。
- ^ マンハッタン地区 1947b、p. S2。
- ^ abcd コンプトン1956年、83ページ。
- ^ ab Jones 1985、636ページ。
- ^ マンハッタン地区1947a、pp.S2–S5、1.1。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、24～25頁。
- ^ Holl、Hewlett、Harris 1997、p.25より。
- ^ コンプトン 1956年、127-131頁。
- ^ マンハッタン地区1947b、2.1ページ。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、21-22頁。
- ^ マンハッタン地区1947b、7.2ページ。
- ^ マンハッタン地区1947b、pp.2.3–2.5。
- ^ 「レオ・シラード：彼の事実のバージョン」。原子科学者会報。35（4）。教育核科学財団：32。1979年4月。ISSN 0096-3402 。2015年12月18日閲覧。
- ^ マンハッタン地区1947b、2.7-2.8ページ。
- ^ ab ジョーンズ1985年、46-47頁。
- ^ マンハッタン地区1947b、2.6ページ。
- ^ アンダーソン1975年、91ページ。
- ^ ローズ1986年、429ページ。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、15ページ。
- ^ コンプトン 1956年、136-137頁。
- ^ ローズ1986年、433ページ。
- ^ アンダーソン1975年、91-92頁。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、16ページ。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、16～17頁。
- ^ 「CP-1が臨界に到達」。エネルギー省。2010年11月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ マンハッタン地区1947b、3.9ページ。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、23ページ。
- ^ 「アルゴンヌ国立研究所が設計した原子炉：シカゴ・パイル1」アルゴンヌ国立研究所2013年5月21日2013年7月26日閲覧。
- ^ 「原子が科学革命を起こす」アルゴンヌ国立研究所2012年7月10日2013年7月26日閲覧。
- ^ abcd マンハッタン地区 1947b、pp.3.13–3.14。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、428ページ。
- ^ フェルミ、エンリコ (1946) 。「最初の連鎖反応炉の開発」。アメリカ哲学協会紀要。90 (1): 20–24。JSTOR 3301034。
- ^ ウォルサム2002、8-9頁。
- ^ abc Holl、Hewlett、Harris 1997、p.26。
- ^ McNear, Claire (2009年3月5日). 「物事の仕組み：核廃棄物」.シカゴ・マルーン. 2015年11月28日閲覧。
- ^ ワッテンバーグ1975年、173ページ。
- ^ マンハッタン地区1947b、2.6～2.7頁。
- ^ マンハッタン地区1947b、3.4〜3.5ページ。
- ^ マンハッタン地区1947b、3.9–3.11ページ。
- ^ マンハッタン地区1947b、3.14-3.15ページ。
- ^ ザントン1992、217-218頁。
- ^ ワインバーグ 1994、22-24頁。
- ^ コンプトン 1956年、167ページ。
- ^ マンハッタン地区1947b、3.16ページ。
- ^ Hinman, George; Rose, David (2010). Edward Chester Creutz 1913–2009 (PDF) . Biographical Memoirs. Washington, DC: National Academy of Sciences . 2016年3月6日閲覧。
- ^ マンハッタン地区1947b、pp.4.5–4.7。
- ^ スミス1945年、146-147頁。
- ^ Wigner, EP (1946). 「シカゴ冶金研究所における理論物理学」.応用物理学ジャーナル. 17 (11): 857–863. Bibcode :1946JAP....17..857W. doi :10.1063/1.1707653.
- ^ マンハッタン地区1947b、pp.5.1–5.2。
- ^ ハンセン1995年、213-215頁。
- ^ コンプトン 1956年、175ページ。
- ^ 「マリンクロット化学工場物語」（PDF）。原子遺産。マリンクロット化学（1962年）。 2021年6月15日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2020年3月8日閲覧。
- ^ Seaborg, GT (1977). MET Lab Section CIの歴史、1942年4月-1943年4月（報告書）. カリフォルニア大学バークレー校ローレンス・バークレー研究所. doi : 10.2172/7110621 .
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、14ページ。
- ^ コンプトン 1956年、176ページ。
- ^ コンプトン 1956年、180-181頁。
- ^ ハッカー 1987年、34-37頁。
- ^ ハッカー 1987年、40-42頁。
- ^ ハッカー 1987年、53-55頁。
- ^ abc Holl、Hewlett、Harris 1997、29～30ページ。
- ^ マンハッタン地区1947b、p.7.1。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、35ページ。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、40ページ。
- ^ ab コッペス、スティーブ。「最初の連鎖反応は科学をどう変えたか」シカゴ大学。 2015年12月19日閲覧。
- ^ ホル、ヒューレット、ハリス 1997年、46ページ。
- ^ ジョーンズ1985年、600ページ。
- ^ グローブス1962、394-398頁。
- ^ マンハッタン地区1947b、2.2～2.3頁。
- ^ McNear, Claire (2009年3月5日). 「物事の仕組み：核廃棄物」.シカゴ・マルーン. 2016年1月13日閲覧。
- ^ 「FUSRAP ステークホルダーレポート」(PDF)。米国エネルギー省。2013 年 5 月。2016 年1 月 13 日閲覧。
参考文献
- アンダーソン、ハーバート L. (1975)。「フェルミの支援」。ウィルソン、ジェーン (編)。『私たちの時代のすべて: 12 人の核の先駆者の回想』。イリノイ州シカゴ: 原子科学者会報。pp. 66–104。OCLC 1982052。
- コンプトン、アーサー（1956年）。『アトミック・クエスト』。ニューヨーク、ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。OCLC 173307 。
- グローブス、レスリー（1962年）。『マンハッタン計画の物語』ニューヨーク、ニューヨーク：ハーパー。ISBN 978-0-306-70738-4. OCLC 537684.
- ハッカー、バートン C. (1987)。『ドラゴンのしっぽ：マンハッタン計画における放射線安全、1942-1946 』カリフォルニア州バークレー：カリフォルニア大学出版局。ISBN 978-0-520-05852-1. OCLC 13794117.
- ハンセン、チャック（1995年）。第1巻：米国の核兵器開発。ハルマゲドンの剣：1945年以降の米国の核兵器開発。カリフォルニア州サニーベール：Chukelea Publications。ISBN 978-0-9791915-1-0. OCLC 231585284.
- ヒューレット、リチャード G. ;アンダーソン、オスカー E. (1962)。「新世界、1939-1946」(PDF)。Physics Today。15 (12): 62。Bibcode : 1962PhT ....15l..62H。doi : 10.1063 / 1.3057919。ISBN 978-0-520-07186-5. OCLC 637004643 . 2013年3月26日閲覧。
- ホール、ジャック・M.;ヒューレット、リチャード・G .; ハリス、ルース・R. (1997)。アルゴンヌ国立研究所、1946-96年。イリノイ州アーバナ：イリノイ大学出版局。ISBN 978-0-252-02341-5。
- ジョーンズ、ヴィンセント (1985)。マンハッタン：陸軍と原爆(PDF)。ワシントン D.C.：米国陸軍軍事史センター。OCLC 10913875。 2014年10月7日時点の オリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年8月25日閲覧。
- マンハッタン地区 (1947a)。マンハッタン地区の歴史、第 4 巻 - パイル プロジェクト X-10、第 1 巻 - 一般的な特徴(PDF)。ワシントン DC: マンハッタン地区。
- マンハッタン地区 (1947b)。マンハッタン地区の歴史、第 4 巻 - パイル プロジェクト X-10、第 2 巻 - 研究、第 1 部 - 冶金研究所(PDF)。ワシントン DC: マンハッタン地区。
- ローズ、リチャード（1986年）。『原子爆弾の誕生』ニューヨーク、ニューヨーク：サイモン＆シュスター。ISBN 978-0-671-44133-3. OCLC 883475036.
- サルベッティ、カルロ (2001)。 「原子力エネルギーの誕生：フェルミの山」。ベルナルディーニ、C.ボノリス、ルイーザ (編)。エンリコ・フェルミ：彼の作品と遺産。イタリア、ボローニャ: Società Italiana di Fisica: Springer。 177–203ページ。ISBN 978-88-7438-015-2. OCLC 56686431.
- スミス、ヘンリー・デウルフ（1945年）。軍事目的の原子力：米国政府の支援による原子爆弾開発に関する公式報告書、1940～1945年。プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版局。ISBN 978-0-8047-1722-9. OCLC 265919046.
- ザントン、アンドリュー（1992年）。『ユージン・P・ウィグナーの回想録』ニューヨーク、ニューヨーク：プレナム。ISBN 978-0-306-44326-8. OCLC 612245667.
- Waltham, Chris (2002 年 6 月 20 日). 「重水の初期の歴史」 . ブリティッシュコロンビア州バンクーバー: ブリティッシュコロンビア大学物理天文学部. pp. physics/0206076. arXiv : physics/0206076 . Bibcode :2002physics...6076W.
- ワッテンバーグ、アルバート(1975)。「創造の瞬間」。ウィルソン、ジェーン (編)。『すべては私たちの時代: 12 人の核の先駆者の回想』。イリノイ州シカゴ: 原子科学者会報。pp. 105–123。OCLC 1982052。
- ワインバーグ、アルビン(1994)。「最初の核の時代: 技術問題解決者の生涯と時代」。Physics Today。48 ( 10): 63–64。Bibcode :1995PhT....48j..63W。doi : 10.1063 / 1.2808209。ISBN 978-1-56396-358-2. OCLC 925205784.
外部リンク
- マンハッタン計画の象徴的な施設
- スタッグフィールドの西側スタンド、金属研究研究所（冶金研究所）、エンリコ・フェルミ、CP-1 を使用した実験の様子を撮影したビデオ
