マンハッタン計画 デトロイト・コネクション

DETROIT – 第二次世界大戦中にアメリカが史上初の原子爆弾を製造することを決めたとき、その取り組みにはコードネームが必要でした。 それが「マンハッタン計画」でした。

この大規模なプロジェクトは、ドイツが核兵器を開発し、ヒトラーがその使用を計画しているという懸念に応えて、論争の的になる原子爆弾を作るために、世界トップの科学者と米軍のトップの頭脳を結集させました。

以下の情報の多くは、米国エネルギー省(Department of Energy)からのものです。 彼らはマンハッタン計画に関する情報と写真の宝庫です。 ここでは、その背景の一部を紹介します。

広島と長崎への原爆投下後、この全国的な秘密プロジェクトの存在がアメリカ国民に明らかになったとき、ほとんどの人は、このように遠く離れた、政府が運営する極秘事業が存在し、物性、給与、自動車産業と同等の労働力があることを知り、驚きを隠せなかった。

Who Me sign in The Manhattan Project(マンハッタン計画で署名したのは誰か? (US Department of Energy)

ピーク時には13万人の労働者を雇用し、終戦までに22億ドルを費やした。

アメリカが第二次世界大戦に参戦

1939年、アルバート・アインシュタイン(そう、あの人)はルーズベルト大統領に手紙を書き、大きなウランの塊の中で連鎖反応を起こすと膨大な量の電力を生み出すことができるという最近の研究成果を伝えました。 アインシュタインは、「非常に強力な爆弾の製造につながる可能性がある」と書いている。 米国エネルギー省によれば、この物理学者は、一発の爆弾で海港全体を破壊できる可能性があると警告している。

アインシュタインは、ドイツがウランの販売を中止し、ドイツの物理学者がウランの研究に従事していることを暗く指摘し、政府がウランの研究を支援するよう呼びかけました。

ルーズベルト大統領とその政権は、アインシュタインの手紙に対して慎重に反応し、同位体分離と連鎖反応の研究に対して、最初の限られた連邦資金を提供するにとどめた。 多くの人々は、原子爆弾が可能であるかどうかさえ懐疑的であった。

そして同じ頃、カリフォルニア大学バークレー校の放射線研究所でウランの核分裂生成物を研究していた研究者が、別の生成物を発見した。それは、ウラン238が中性子を捕獲して崩壊し、原子番号93のネプツニウムと名付けられた新しい超ウラン人工元素であった。

この発見は、豊富なウラン238を使って、ウランの山、または原子炉で核分裂しやすいプルトニウムを大量に生産し、それを化学的に分離する可能性を示唆した。 これは同位体分離プラントを建設するよりも安価で簡単な方法かもしれない。

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米国が本格的に原爆製造計画を進めることになったのは、米国を第二次世界大戦に追い込んだ1942年の日本軍の真珠湾攻撃からでした。

The Manhattan Project begins

More background from US Department of Energy :

Security requirements suggesting placing the atomic bomb project under the Army Corps of Engineers(安全保障上の必要性から、原爆プロジェクトを陸軍工兵隊の下に置くことを提案。

工兵隊はレスリー・R・グローブス准将が指揮するマンハッタン工兵地区を設置した。 マンハッタン工兵区は、大規模な建設会社のように運営されたが、その規模は大きく、極めて緊迫した感覚を持っていた。 また、実績のないプロセスに何億ドルもの資金を投入していたことも特徴的でした。

戦争末期までに、グローブスと彼のスタッフは、全米に散らばる生産施設、町、研究所におよそ22億ドルを費やした。 秘密主義と大事故への恐怖から、生産施設は遠隔地に置かれることになった。

ハンフォード・エンジニア・ワークスの3つのパイル区域の1つ。 ここはプルトニウムを作る製造エリアである。 (US Department of Energy)

どのプロセスがうまくいくのか、不確実性が続いていたため、爆弾を得るために2つの異なる道が選択されました。 1つは、ウラン235の同位体分離です。 グローブスは、同位体分離のための製造施設を、ノックスビルのすぐ西にあるテネシー州の丘陵地帯を切り開いた90平方マイルのクリントン技術研究所に設置した。 (オークリッジという名称がクリントン居留地に広く使われるようになったのは、戦後になってからである)。

Groves は2つの方法を生産に投入しました。 1)気体拡散法:軽い同位体であるウラン235の分子が多孔質のバリアを通過しやすいという原理に基づく方法、2)電磁気法:軽い同位体の荷電粒子が磁場を通過する際に大きく偏向されるという原理に基づく方法。

その後、1944年にグローブスは3番目の方法である液体熱拡散を使った製造プラントを承認した。 この方法では、軽い同位体は高い柱の中心を通る熱源の近くに集められ、対流によって柱の一番上まで運ばれる。 原爆を作るために選ばれた2番目の方法は、ウランの山の中で核分裂しやすいプルトニウムを大量に生産することに焦点を当てたものであった。

Switch House Construction. c. 1945 (US Department of Energy)

1942年12月2日、シカゴ大学スタッグフィールドの西スタンド下のラケットコートで、イタリア移民の物理学者エンリコ・フェルミが率いる研究者が黒鉛とウランの山で最初の自立した連鎖反応を達成しました。 グローブスは、クリントンのX-10地区にパイロットパイルとプルトニウム分離施設を建設した。

しかし、スペースと発電の制限から、この場所に本格的な生産施設を建設することはできなかった。 グローブスは、孤立していること、建設期間が長いこと、水力発電が利用できることから、コロンビア川沿いのワシントン州ハンフォード近郊を代替地として選択した。 B、D、Fと書かれた3つの水冷式原子炉と、それに対応する分離施設がハンフォード工科大学に建設された。

ハンフォード・エンジニア・ワークスの管理用と運転員の新住居として建設された1万7000人のモデル都市、リッチランドを望む。 この景色はコロンビア川沿いに張られた住宅の一部を示している。1944年頃(米国エネルギー省)

杭の設計を含むプルトニウムの製造に関する研究作業の多くは、シカゴの冶金研究所(Met Lab)で行われた。 最初の原子爆弾の設計と製造は、ニューメキシコ州北部のメサの高台にある、事実上アクセスできない場所に新しく設立されたロスアラモス科学研究所が担当した。 この研究所は、J.ロバート・オッペンハイマーを所長とし、全米の大学から優秀な科学者を集めていた。

The Trinity Test, use of atomic bomb

More background from US Department of Energy :

オッペンハイマーによってトリニティと名付けられたこの試射は、それまでの歴史の中で最も激しい人為的な爆発とされました。 高さ100フィートの鉄塔の上にあるプラットフォームから爆発させたトリニティ装置は、約13ポンド半のプルトニウムを使用しました。 トリニティーの実験はまた、マンハッタン・プロジェクト全体の中で最も重大な危険をもたらした。

計画者たちは、ニューメキシコ州南部の孤立したアラモゴード爆撃場の北西にある、平らな砂漠の低木地帯を実験のために選びました。

その場所はロスアラモスから数百マイル離れており、現場から最も近い居住地は20マイル離れていました。 科学者、労働者、その他の観測者は、実験の間、ほぼ6マイル離れてバリケードの後ろに避難することになります。 大規模な大惨事が起こるのではという不安もあった。

ロスアラモスの科学者たちは、大気が発火して地球全体が消滅する可能性について議論したが、これは極めて遠いこととして却下された。 爆風、破片、熱、光による危険は、ゼロ地点から十分に離れていれば、ほとんど心配することはなかった。

1945年7月16日、トリニティはニューメキシコ州の砂漠で爆発し、約21キロトンの爆発物が放出された。 夜明け前の爆発は、1万ヤード離れた最も近い観測者を一時的に見えなくさせ、直径約2000フィートのオレンジと黄色の火球を作り、そこから細い柱が出現し、上昇してキノコ状に扁平化した。

マンハッタン計画のトリニティ実験は、核兵器の最初の爆発であった。 (US Department of Energy)

陸軍の調査によって見逃されたいくつかの牧場の家族は、トリニティ実験後の2週間にかなりの被ばくを受けました。 しかし、その家族には、ほとんど外傷がなかった。 家畜はそれほど幸運ではなく、皮膚の火傷、出血、毛の喪失に見舞われた。

マンハッタン地区の主任医務官スタッフォード・ウォーレンがグローブスに伝えたように、このテストは危ういものだった。

「調査したどの家屋地域も危険な量を受けなかったが、雲の各部分から流出した塵は、現場の北東約90マイルに及ぶ幅約30マイルの帯域で非常に危険な危険をもたらす可能性があった」と彼は指摘しています。

アラモゴードの現場は、「非常に特殊な条件下でない限り、この規模の同様のテストを繰り返すには小さすぎる」とウォーレン氏は結論づけました。 今後の実験では、「できれば人口のいない半径150マイル以上の場所」を探すことを提案しました。

トリニティ実験の3週間後、1945年8月6日、未試験のウラン爆弾であるリトルボーイが日本の広島に投下された。 続いて8月9日にはプルトニウム爆弾の「ファットマン」が長崎に投下されました。

1945年8月6日、広島上空で爆発するリトルボーイ(左)、1945年8月9日、長崎上空で爆発するファットマン(右)。 (US Department of Energy)
The Knoxville News-Sentinel headlines. c. August 6, 1945 (US Department of Energy)

The two bomb combined ten 000 people and leveled the two Japanese cities into the ground.(原爆は、10万以上の死者を出し、日本の二つの都市を破壊した)。

マンハッタン計画はどうなったか

実際のマンハッタン計画は1946年に終了しましたが、アメリカは核兵器を始めたばかりだったのです。

終戦後、米国はマンハッタン計画で開発された技術を他の分野に応用するための研究活動を監督するために、原子力委員会を設立しました。

1964年、リンドン・B・ジョンソン大統領(当時)は、核物質の私有化を認め、原子力エネルギーに対する政府の実質的な独占に終止符を打ちました。

出典:日本経済新聞社 US Department of Energy, History, US Army

Detroit connection to The Manhattan Project

There are a couple of major Detroit connection to The Manhattan Project.デトロイトとマンハッタン・プロジェクトとの間には、いくつかの大きなつながりがあります。 そのひとつがクライスラーとの関係です。

以下は、Atomic Heritage Foundationによる背景です。

あまり知られていないマンハッタン計画の現場は、ミシガン州デトロイトにあるクライスラー社で行われました。 テネシー州オークリッジのK-25工場が気体拡散法で濃縮ウランを生産するために設立されたとき、技術者はウラン同位体を分離するバリア物質を封入するために、何千もの大きな円筒形の金属容器、つまりディフューザーを作らなければなりませんでした。 マンハッタン計画のリーダーであるレスリー・グローブズ将軍は、このディフューザーを作るためにクライスラーに目をつけ、1943年に7500万ドルの契約を結んだ。

クライスラーはデトロイトのダウンタウン、ウッドワードアベニュー1525番地にオフィスを構え、最高機密の「プロジェクトX-100」を監督する。 ディフューザーの組み立てとメッキに50万平方フィート以上を必要としたクライスラーは、デトロイトのリンチロード工場全体を改修し、他の材料がニッケルを汚染しないよう、特別な空調と空気ろ過システムを設置した。

クライスラーは当初、K-25の拡散器に六フッ化ウランが腐食しない金属である固体ニッケルを使用するよう請求されました。 ニッケルは比較的豊富にあるにもかかわらず、これでは米国のニッケル供給をすべて使い果たすことになる。 マンハッタン工兵区のケネス・ニコルズ工兵大将は、「もし固形ニッケルだったら、このプロジェクトを中止せざるを得なかっただろう。

その代わりに、クライスラーは鋼鉄に薄い電気メッキを施したニッケルを使うことを提案し、ニッケルの使用量を約1,000分の1に減らすことができた。 K-25の建設に携わったM.W.ケロッグ社のケレックス社や、気体拡散を開発したコロンビア大学の科学者の反対にもかかわらず、クライスラーはこれを推進し、2ヵ月で耐食メッキを作ることができました。

クライスラー社長のK・T・ケラーは、リンチロードでのクライスラーの仕事についてこう語っている。 「生のシリンダーを取り出し、機械加工し、メッキを施し、ヘッドを入れ、バリアチューブを入れ、両端を密閉し、エンドピースを入れ、全部を溶接し、漏れがないかテストする “と。 この工程では、数千人の労働者を雇い、エンドピースに約5千万個の穴を正確にあけるなど、細部にまでこだわった作業が要求されました。

戦争が終わるころには、同社はオークリッジに1000台分の車と3500個以上のディフューザーを納入していた。 これらのディフューザーは、1980年代までK-25で順調に稼働することになる。 グローブス将軍は、ケラー社長への感謝状で、「我々がいかに貴社に頼り、いかに貴社がよく働いてくれたかは、K-25プロジェクトの関係者以外には分からないだろう」と断言している。 知っている私たちは、あなたの仕事がどれほど重要で、どれほどよくやったかを決して忘れることはないだろう。

デトロイト川とウラン

もう一つは、最近ニュースでご覧になったかもしれませんが–カナダ側の話です。

マンハッタン計画では、特に研究開発の初期段階において、カナダが重要な役割を果たしました。 そのノースウエスト準州は、爆弾の臨界量を生み出すのに必要な原料ウランの豊富な供給源となったからです。

歴史的なフォートウェインの東、デトロイト川沿いにあったリビア・コッパーは、マンハッタン計画の下請けとして、爆弾開発に使用されるウラン棒を製造していました。

工場は1984年に閉鎖され、最終的に1989年に取り壊されました。 その跡地は最近Detroit Bulk Storageに貸し出された。

2019年11月、敷地の海岸線がデトロイト川に崩れ落ちた。 敷地内には土壌内に貯蔵されたウランとトリウムが含まれていた。

GF Default – Meeting addresses Uranium-tainted site

The Wall Street JournalはRevere Copperサイトをアメリカの忘れられた核遺産の一つである “waste lands” として挙げています。 これは、米国国立労働安全衛生研究所が2011年に行ったこの敷地の調査について言及したもので、「有意な残留放射能の可能性が存在する」と結論づけています。

    環境保護局とミシガン州は、流出事故の清掃と潜在的な影響の監視を続けているため、環境への懸念は続いている。

    Local 4′s Karen Drew は、このニュースが起こって以来、綿密に取材しています。 詳しくはこちら。

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