ヴァルター・ボーテ

ヴァルター・ボーテ
1950年代のヴァルター・ボーテ
生まれる	( 1891-01-08 )1891年1月8日 オラニエンブルク、ドイツ帝国
死亡	1957年2月8日(1957-02-08)（66歳） ハイデルベルク、西ドイツ
国籍	ドイツ語
母校	ベルリン大学
知られている	ボーテ・ガイガー同時計数実験 同時計数法 同時計数回路
配偶者	バーバラ・ビロウ[1]
受賞歴	ノーベル物理学賞（1954年） マックス・プランク賞（1953年） 科学芸術部門プール・ル・メリット賞（1952年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学、数学、化学
機関	ベルリン大学 ギーセン大学 ハイデルベルク大学 マックスプランク医学研究所
博士課程の指導教員	マックス・プランク
サイン

ヴァルター・ヴィルヘルム・ゲオルク・ボーテ（ドイツ語発音： [ˈvaltɐ ˈboːtə] ^ⓘ ; 1891年1月8日 - 1957年2月8日）^[2]素粒子物理学を研究するためのコインシデンス法の開発で知られるドイツの原子核物理学者であった。

彼は1914年から第一次世界大戦中に軍務に就き、ロシア軍の捕虜となり、1920年にドイツに帰国した。研究室に戻ると、彼はコインシデンス回路を開発し、コンプトン効果、宇宙線、放射線の波動粒子二重性などの核反応の研究に応用し、その功績により1954年にノーベル物理学賞を共同受賞した。

1930年、ギーセン大学の教授および物理学部長に就任。1932年、ハイデルベルク大学の物理学・放射線学研究所所長に就任。ドイツ物理学運動の勢力によりこの職を追われた。ドイツ国外への亡命を阻止するため、ハイデルベルクのカイザー・ヴィルヘルム医学研究所（KWImF）の物理学研究所所長に任命された。ここでドイツで最初の稼働可能なサイクロトロンを建設。さらに、1939年に陸軍兵器局の監督下で開始されたウランクラブとしても知られるドイツの原子力エネルギー計画のリーダーとなった。

1946年、彼はKWImfの物理学研究所所長に加え、ハイデルベルク大学の教授に復帰した。1956年から1957年にかけて、彼はドイツの原子核物理学ワーキンググループのメンバーであった。

ボーテの死後、KWImF の彼の物理学研究所はマックス・プランク協会傘下の新しい研究所に昇格し、マックス・プランク原子核物理学研究所となった。その本館は後にボーテ研究所と名付けられた。

ボーテはフリードリヒ・ボーテとシャルロッテ・ハルトゥングの子として生まれた。1908年から1912年まで、ボーテはフリードリヒ・ヴィルヘルム大学（現在のベルリン・フンボルト大学）で学んだ。1913年、マックス・プランクの助手となった。1914年、プランクのもとで博士号を取得した。^{[3] [4]}

1913年、ボーテは物理工学帝国研究所（PTR、現在の物理工学連邦研究所）に加わり、1930年までそこに留まった。ハンス・ガイガーは1912年に同研究所の新設放射能研究所の所長に任命されていた。PTRでは、ボーテは1913年から1920年までガイガーの助手、1920年から1927年までガイガーのスタッフの科学者、そして1927年から1930年までガイガーの後任として放射能研究所の所長を務めた。^{[3] [4] [5] [6]}

1914年5月、ボーテはドイツ騎兵隊に志願入隊した。彼はロシア軍に捕らえられ、5年間ロシアで投獄された。そこで彼はロシア語を学び、博士課程に関連した理論物理学の問題に取り組んだ。彼は1920年にロシア人の花嫁を連れてドイツに戻った。^[5]

ロシアから帰国後、ボーテはPTRの放射能研究所でハンス・ガイガーのもとで働き続けた。1924年、ボーテはコインシデンス法について論文を発表した。ボーテ・ガイガーコインシデンス実験はコンプトン効果と光の波動粒子二重性を研究した。ボーテのコインシデンス法とその応用により、1954年にノーベル物理学賞を受賞した。 ^{[6] [7] [8] [9]}

1925年、ボーテはPTR在籍中にベルリン大学の私講師となり、学位を取得しました。そして1929年に同大学の教授に昇格しました。^{[3] [4]}

1927年、ボーテはアルファ粒子の照射による軽元素の変換の研究を始めた。1928年のH.フランツとハインツ・ポーゼとの共同研究から、ボーテとフランツは核相互作用の反応生成物と核エネルギーレベルの相関関係を明らかにした。^{[5] [6] [9]}

1929年、PTRのボーテ研究室に客員研究員として来ていたヴェルナー・コルホルスターとブルーノ・ロッシと共同で、ボーテは宇宙線の研究を始めた。^[10]宇宙線の研究はボーテの生涯を通じて続けられた。^{[6] [9]}

1930年、彼はギーセンのユストゥス・リービッヒ大学の教授および物理学部長になった。その年、ボーテと共同研究者のヘルベルト・ベッカーは、ポロニウムからのアルファ粒子をベリリウム、ホウ素、リチウムに照射し、新しい形の透過放射線を観測した。^[11] 1932年、ジェームズ・チャドウィックはこの放射線が中性子であると特定した。^{[3] [4] [5]}

1932年、ボーテはフィリップ・レーナルトの後任としてハイデルベルク大学の物理学および放射線学研究所所長に就任した。ルドルフ・フライシュマンがボーテの助手になったのはその時だった。 1933年1月30日、アドルフ・ヒトラーがドイツの首相になると、 「ドイツ物理学」という概念はより好意的になると同時に熱狂的になった。それは反ユダヤ主義的で理論物理学に反対するもので、特に量子力学や原子核物理学を含む現代物理学に反対するものだった。大学という環境に適用されたとき、その最も著名な2人の支持者がノーベル物理学賞受賞者のフィリップ・レーナルト^[13]とヨハネス・シュタルク^[14]であったにもかかわらず、歴史的に適用されてきた学問的能力の概念よりも政治的要因が優先された。レナードはハイデルベルク大学を退職していたが、同大学で依然として大きな影響力を持っていた。1934年、レナードはハイデルベルク大学の物理放射線研究所の所長職からボーテを解任することに成功し、ボーテはハイデルベルクのカイザー・ヴィルヘルム医学研究所（ KWImF、今日のマックス・プランク医学研究所）の物理学研究所の所長に就任し、最近亡くなったカール・W・ハウザーの後任となった。KWImF のディレクターであるルドルフ・フォン・クレールと、カイザー・ヴィルヘルム協会(KWG、カイザー・ヴィルヘルム協会、現在のマックス・プランク協会)の会長であるマックス・プランクは、ボーテの国外移住の可能性を回避するために、彼にディレクターの地位を提供していた。ボーテは1957年に亡くなるまで、KWImFの物理学研究所の所長を務めた。KWImF在籍中、ボーテはハイデルベルク大学の名誉教授を務め、1946年までその職にあった。フライシュマンはボーテに同行し、1941年までそこで共に働いた。ボーテはスタッフとして、ヴォルフガング・ゲントナー（1936年 - 1945年）、ノーベル賞受賞者のジェームズ・フランクのもとで博士号を取得し、ロバート・ポールやゲオルク・ヨースから高く評価されていたハインツ・マイヤー＝ライプニッツ（1936年 - ？）、アーノルド・フラマースフェルトなどの科学者を採用した。 （1939–1941）。彼のスタッフにはピーター・イェンセンとエルヴィン・フュンファーも含まれていた。^{[3] [4] [5] [15] [16] [17] [18]}

1938年、ボーテとゲントナーは核光効果のエネルギー依存性について発表した。これは核吸収スペクトルが蓄積的かつ連続的であるという最初の明確な証拠であり、双極子巨大核共鳴として知られる効果であった。これは10年後に物理学者のJ.ハンス・D・ジェンセン、ヘルムート・シュタインヴェーデル、ピーター・ジェンセン、マイケル・ゴールドハーバー、エドワード・テラーによって理論的に説明された。^[5]

1938年、マイアー・ライプニッツはウィルソン霧箱を建造した。霧箱からの画像は、ボーテ、ゲントナー、マイアー・ライプニッツによって1940年に出版された『典型的な霧箱画像アトラス』に使用され、散乱粒子を識別するための標準的な参考資料となった。^{[5] [9]}

1937年末までに、ボーテとゲントナーはファンデグラフ発電機の製作と研究利用で急速に成功を収め、サイクロトロンの製作を検討するようになった。11月までに報告書がカイザーヴィルヘルム協会（KWG、今日のマックスプランク協会）の会長に送付され、ボーテはヘルムホルツ協会（今日のドイツ研究センターのヘルムホルツ協会）、バーデン文化省、IGファルベン、KWG、その他さまざまな研究機関から資金を確保し 始めた。当初の約束により1938年9月にシーメンスに磁石を発注したが、その後の資金調達が問題となった。この頃、ゲントナーは、1MeV弱のエネルギーを生成できるようにアップグレードされたヴァンデグラフ発生器の助けを借りて、核光効果の研究を続けました。7Li （p、ガンマ）と11B ^{（ p、ガンマ）反応、および}核異性体^80Brに関する研究が完了すると、ゲントナーは計画されていたサイクロトロンの建設に全力を注ぎました。^[19]

サイクロトロンの建設を促進するため、1938年末から1939年にかけて、ヘルムホルツ協会のフェローシップの助けを借りて、ゲントナーはカリフォルニア州バークレーにあるカリフォルニア大学放射線研究所（現在のローレンス・バークレー国立研究所）に派遣されました。訪問の結果、ゲントナーはエミリオ・G・セグレとドナルド・クックシーと協力関係を築きました。^[19]

1940年夏のフランスとドイツの休戦後、ボーテとゲントナーは、フレデリック・ジョリオ＝キュリーがパリに建設したサイクロトロンを検査するよう命令を受けた。サイクロトロンは建設されたものの、まだ稼働していなかった。1940年9月、ゲントナーはサイクロトロンを稼働させるためのグループを結成するよう命令を受けた。フランクフルト大学のヘルマン・ダンツァーがこの取り組みに参加した。パリ滞在中、ゲントナーは逮捕され拘留されていたフレデリック・ジョリオ＝キュリーとポール・ランジュバンの両者を解放することができた。1941年から1942年にかけての冬の終わりには、サイクロトロンは7MeVの重陽子ビームで稼働していた。ウランとトリウムにビームが照射され、副産物はベルリンのカイザー・ヴィルヘルム化学研究所（KWIC、現在のマックス・プランク化学研究所）のオットー・ハーンに送られた。1942年半ば、パリではボン出身のヴォルフガング・リーツラー [ドイツ]がゲントナーの後任となった。^{[19] [20] [21]}

1941年、ボーテはサイクロトロンの建設に必要な資金をすべて調達した。磁石は1943年3月に納品され、12月に最初の重陽子ビームが放射された。サイクロトロンの開所式は1944年6月2日に行われた。建設中のサイクロトロンは他にもあったが、ボーテのサイクロトロンはドイツで最初に稼働したサイクロトロンであった。^{[4] [19]}

ドイツの原子力プロジェクトはウラン協会（ウラン・クラブ）としても知られ、1939年春、帝国教育省（ REM 、帝国研究会議）の支援のもとに始まった。9月1日までに、陸軍兵器局（HWA、陸軍兵器局）がRFRを排除してこの取り組みを引き継いだ。HWAの管理下で、ウラン協会は9月16日に第1回会議を開催した。この会議はHWA顧問のクルト・ディーブナーが組織し、ベルリンで開催された。招待客には、ヴァルター・ボーテ、ジークフリート・フリュッゲ、ハンス・ガイガー、オットー・ハーン、パウル・ハルテック、ゲルハルト・ホフマン、ヨーゼフ・マタウフ、ゲオルク・シュテッターが含まれていた。その後すぐに第 2 回会議が開催され、クラウス クルージウス、ロバート デーペル、ヴェルナー ハイゼンベルク、カール フリードリッヒ フォン ヴァイツゼッカーが出席しました。ボーテが校長の一人となったため、ヴォルフガング・ゲントナー、アーノルド・フラマースフェルト、ルドルフ・フライシュマン、エルヴィン・フュンファー、ピーター・イェンセンがすぐにユーランフェラインの仕事に引き込まれた。彼らの研究は、 Kernphysikalische Forschungsberichte (核物理学の研究レポート)に掲載されました。以下の「内部レポート」セクションを参照してください。

ウランフェラインでは、ボーテと1942年までに彼のスタッフ6名が、原子定数、核分裂片のエネルギー分布、核断面積の実験的決定に取り組んだ。中性子の黒鉛吸収に関するボーテの誤った実験結果は、ドイツが中性子減速材として重水を採用する決定の中心的な要因となった。彼の値は高すぎた。1つの推測では、これは黒鉛片の間に空気があり、窒素は中性子吸収率が高いためだという。しかし、実験装置には、空気は存在せず、水中に沈めたシーメンス電気黒鉛の球が含まれていた。高速中性子断面積の誤差は、シーメンス製品に不純物があったためである。「シーメンス電気黒鉛でさえ、中性子を貪欲に吸収するバリウムとカドミウムを含んでいた。」^[22]いずれにせよ、スタッフやグループが少なすぎて、結果を確認するために実験を繰り返すことができなかった。^{[23] [24] [25] [26]}しかし、実際にはヴィルヘルム・ハンレ率いるゲッティンゲンの別のグループが、ボーテの誤りの原因を突き止めた。「ハンレ自身の測定によれば、適切に準備された炭素は減速材として完璧に機能するが、工業量で生産するには[ドイツ]陸軍兵器局によって禁止されているコストがかかる」^{[27] 。}

1941 年後半までに、原子力エネルギー計画は短期的には戦争を終わらせるのに決定的な貢献をしないことが明らかになりました。HWA によるUranvereinの管理は1942 年 7 月に RFR に引き渡されました。原子力エネルギー計画はその後もkriegswichtig (戦争にとって重要) の指定を維持し、軍からの資金提供も継続されました。しかし、ドイツの原子力計画は、ウランと重水の製造、ウラン同位体の分離、Uranmaschine (ウラン製造装置、つまり原子炉) という主要分野に細分化されました。また、計画は基本的に 9 つの研究所に分割され、各所長が研究を主導し、独自の研究課題を設定しました。ボーテの物理学研究所は9 つの研究所の 1 つでした。他の8つの研究所または施設は、ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学の物理化学研究所、ゴットウのHWA Versuchsstelle （試験所）、カイザー・ヴィルヘルム化学研究所、ハンブルク大学の物理化学部、カイザー・ヴィルヘルム物理学研究所、ゲオルク・アウグスト大学の第二実験物理学研究所、アウエルゲゼルシャフト、ウィーン大学の第二物理学研究所である。^{[25] [28] [29] [30]}

1946年から1957年まで、ボーテはKWImFでの職に加え、ハイデルベルク大学の教授でもあった。 ^{[3] [4]}

第二次世界大戦の終わりに、連合国はハイデルベルクのサイクロトロンを接収した。1949年にその管理はボーテに返還された。^[3]

1956 年から 1957 年にかけて、ボーテはドイツ原子委員会(DAtK、ドイツ原子力委員会) のFachkommission II "Forschung und Nachwuchs" (Commission II "Research and Growth")のArbeitskreis Kernphysik (核物理学作業グループ)のメンバーでした。 1956 年と 1957 年の両方の核物理ワーキング グループの他のメンバーは次のとおりです:ヴェルナー ハイゼンベルク(議長)、ハンス コプファーマン(副議長)、フリッツ ボップ、ヴォルフガング ゲントナー、オットー ハックセル、ウィリバルト イェンシュケ、ハインツ マイヤー ライプニッツ、ヨーゼフ マタウフ、ヴォルフガングリーズラー [デ]、ヴィルヘルム・ヴァルヒャー、カール・フリードリヒ・フォン・ヴァイツゼッカー。ヴォルフガング・パウルも1957年にこのグループのメンバーだった。^[30]

1957年末、ゲントナーはマックス・プランク協会（MPG、マックス・プランク協会、カイザー・ヴィルヘルム協会の後継）の会長オットー・ハーンおよびMPGの上院と、彼らの後援の下に新しい研究所を設立するための交渉を行っていた。本質的には、ハイデルベルクのマックス・プランク医学研究研究所のヴァルター・ボーテの物理学研究所が分離され、MPGの本格的な研究所になる予定だった。計画を進める決定は1958年5月に下された。ゲントナーは10月1日にマックスプランク原子核物理学研究所（MPIK）の所長に任命され、ハイデルベルク大学の教授職も受けた。ボーテはその年の2月に亡くなったため、MPIKの最終的な設立を見ることはできなかった。^{[19] [31]}

ボーテはドイツ愛国者であり、ウランフェラインでの活動について弁解することはなかった。しかし、ドイツにおけるナチスの政策に対するボーテの苛立ちは、ゲシュタポの疑いと捜査の対象となった。^[5]

第一次世界大戦中にロシアで捕虜として収容された結果、彼はバーバラ・ビロウと出会い、1920年に結婚した。二人の間には二人の子供が生まれた。彼女は彼より数年前に亡くなった。^[9]

ボーテは優れた画家であり音楽家でもあり、ピアノも弾いた。^[9]

ボーテは数々の栄誉を授与された。^[9]

• ゲッティンゲン科学アカデミー会員
• ハイデルベルク科学アカデミー会員
• ライプツィヒ・ザクセン科学アカデミー通信会員
• 連邦奉仕勲章大十字章
• 1952年 – 科学芸術功労勲章ナイト受章
• 1953 –ドイツ物理学協会のマックス・プランク・メダイユ
• 1954年 -ノーベル物理学賞「同時発生法とそれによる諸発見」受賞。賞金の半分はボスが受け取り、残りの半分はマックス・ボルンに贈られた。
• 19178 ウォルターボーテ、彼にちなんで名付けられた小惑星。

以下の報告書は、ドイツの原子核協会の内部出版物である「核物理学研究報告」に掲載された。報告書は極秘とされ、配布は非常に限られており、著者はコピーを保管することは許されなかった。報告書は連合国のアルソス作戦で押収され、評価のために米国原子力委員会に送られた。1971年に報告書は機密解除され、ドイツに返還された。報告書はカールスルーエ原子核研究センターとアメリカ物理学会で閲覧可能である。^{[32] [33]}

• Walther Botheコーレ G12 でのテルミッシェ ニュートロネンによる拡散運動(1940 年 6 月 7 日)
• Walther Bothe Die Abmessungen endlicher Uranmaschinen G-13 (1940 年 6 月 28 日)
• Walther Bothe Die Abmessungen von Maschinen mit rücksteuendem Mantel G-14 (1941 年 7 月 17 日)
• ヴァルター・ボーテとヴォルフガング・ゲントナー、 ウラン G-17 のエネルギー中空飛行(1940 年 5 月 9 日)
• Walther Bothe Einige Eigenschaften des U und der Bremsstoffe。 Zusammenfassender Bericht über die Arbeiten G-66 (1941 年 3 月 28 日)
• Walther Bothe とArnold Flammersfeld Die Wirkungsquerschnitte von 38 ^[34] für thermische Neutronen aus Diffusionsmessungen G-67 (1941 年 1 月 20 日)
• ヴァルター・ボーテとアーノルド・フラマースフェルトResonanzeinfang an einer Uranoberfläche G-68 (1940 年 3 月 8 日)
• Walther Bothe と Arnold Flammersfeld Messungen an einem Gemisch von 38-Oxyd und –Wasser; der Vermehrungsfakto K unde der Resonanzeinfang w. G-69 (1941 年 5 月 26 日)
• Walther Bothe と Arnold Flammersfeld Die Neutronenvermehrung bei schnellen und langsamen Neutronen in 38 und die Diffusionslänge in 38 Metall und Wasser G-70 (1941 年 7 月 11 日)
• ワルサー・ボーテとピーター・ジェンセン、エレクトログラフフィット G-71 の吸収サーミッシャー・ニュートロネンで死亡(1941 年 1 月 20 日)
• ヴァルター・ボーテとピーター・イェンセン空軍飛行 G-72 の共鳴飛行(1941 年 5 月 12 日)
• ヴァルター・ボーテとアーノルド・フラマースフェルド・ヴァーシュ・ミット・アイナー・シヒテナノルドヌング・フォン・ヴァッサー・ウント・プレップ 38 G-74 (1941 年 4 月 28 日)
• Walther Bothe と Erwin FünferベリリウムG-81 での吸収テルミッシャー ニュートロネンとフェルメールング シュネラー ニュートロネン (1941 年 10 月 10 日)
• Walther Bothe Maschinen mit Ausnutzung der Spaltung durch Schnelle Neutronen G-128 (1941 年 12 月 7 日)
• ヴァルター・ボーテ・ユーバー・シュターレンシュツヴァーネG-204 (1943 年 6 月 29 日)
• ヴァルター・ボーテ・ディ・フォルシュングスミッテル・デア・ケルンフィジークG-205 (1943 年 5 月 5 日)
• Walther Bothe と Erwin Fünfer Schichtenversuche mit variation der U- und D ₂ O-Dicken G-206 (1943 年 12 月 6 日)
• Fritz Bopp、 Walther Bothe 、Erich Fischer、 Erwin Fünfer 、Werner Heisenberg、 O. Ritter 、およびKarl Wirtz Bericht über einen Veruch mit 1.5 to D ₂ O und U und 40 cm Kohlerückstreumantel (B7) G-300 (1945 年 1 月 3 日)

• Walther Bothe と Hans Geiger Ein Weg zur Experimentellen Nachprüfung der Theorie von Bohr、Kramers und Slater、Z. Phys.第 26 巻、第 1 号、44 (1924)
• Walther Bothe Theoretische Betrachtungen über den Photoeffect、Z. Phys.第 26 巻、第 1 号、74 ～ 84 (1924)
• Walther Bothe と Hans Geiger Experimentelles zur Theorie von Bohr、Kramers und Slater、Die Naturwissenschaften Volume 13、440–441 (1925)
• Walther Bothe と Hans Geiger Über das Wesen des Comptoneffekts: ein Experimenteller Beitrag zur Theories der Strahlung、Z. Phys.第 32 巻、第 9 号、639 ～ 663 (1925)
• W. Bothe および W. Gentner Herstellung neuer Isotope durch Kernphotoeffect、Die Naturwissenschaften巻 25、8 号、126–126 (1937)。 1937 年 2 月 9 日に受領。所属機関:カイザー・ヴィルヘルム医学研究所物理学研究所。
• ヴァルター・ボーテ同時発生法、1954 年ノーベル物理学賞、Nobelprize.org (1954)

• Walther Bothe Der Physiker und sein Werkzeug (グリュイテル、1944)
• Walther Bothe と Siegfried Flügge Kernphysik und kosmische Strahlen。 T. 1 (ディーテリッヒ、1948)
• Walther Bothe Der Streufehler bei der Ausmessung von Nebelkammerbahnen im Magnetfeld (Springer、1948)
• ヴァルター・ボーテとジークフリート・フリュッゲ（編）『核物理学と宇宙線』 FIAT Review of German Science 1939–1945、第13巻と第14巻（クレム、1948年）^[35]
• Walther Botheドッペルリンセン分光計の理論(Springer、1950)
• Walther Bothe Die Streuung von Elektronen in Schrägen Folien (Springer、1952)
• Walther Bothe と Siegfried Flügge Kernphysik und kosmische Strahlen。 T. 2 (ディーテリッヒ、1953)
• カール・H・バウアーとヴァルター・ボム・アトム・ツム・ヴェルトシステム（クローナー、1954年）

• 弾性反動検出
• ドイツの発明家と発見者

• ベイヤーヘン、アラン・D. (1977)。ヒトラー下の科学者：第三帝国の政治と物理学界。イェール大学出版局。ISBN 0-300-01830-4。
• ヘンシェル、クラウス。ヘンシェル、アン M. 編（1996年）。物理学と国家社会主義: 一次資料のアンソロジー。ビルクホイザー。ISBN 0-8176-5312-0。
• ウォーカー、マーク（1993年）。『ドイツ国家社会主義と原子力への探求1939-1949年』ケンブリッジ。ISBN 0-521-43804-7。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク)

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• ヴァルター・ボーテ「コインシデンス法」、1954年ノーベル物理学賞、Nobelprize.org (1954)。ボーテの病気のため、この講演は口頭で行われなかった。
  • Walther Bothe と物理学研究所: 原子核物理学の黎明期、Nobelprize.org。
  • Nobelprize.org の Walther Bothe 氏
• 原子力問題に関するアルソスデジタルライブラリのウォルター・ボーテの注釈付き参考文献