ヴァルター・ボーテ

ウォルター・ボーテ
1954年のボス
生まれる
ヴァルター・ヴィルヘルム・ゲオルク・ボーテ
1891年1月8日1891年1月8日
死亡1957年2月8日(1957年2月8日)(66歳)
母校ベルリン大学哲学博士
知られているボーテ・ガイガー同時実験
配偶者
バーバラ・ビロウ
( 1920年生まれ) 
[ 1 ]
子供たち2
受賞歴
科学者としてのキャリア
フィールド物理
機関
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: [ˈvaltɐ ˈboːtə] ; 1891年1月8日 – 1957年2月8日) [ 2 ]はドイツの実験物理学者、1954年のノーベル物理学賞をマックス・ボルンと共にコインシデンス法により受賞した。 [ 3 ]

ボーテは1914年から第一次世界大戦中に軍務に就き、ソ連軍の捕虜となり、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た。

1930年、ボーテはギーセン大学の物理学科教授兼学科長に就任した。1932年にはハイデルベルク大学の物理学・放射線研究所所長に就任したが、ドイツ物理学運動の勢力によってこの職を追われた。ドイツ国外への亡命を防ぐため、ハイデルベルクのカイザー・ヴィルヘルム医学研究所物理学研究所所長に任命された。同研究所で、彼はドイツで初めて稼働可能なサイクロトロンを建設した。さらに、1939年に陸軍兵器局の監督下で開始された、ウランフェラインとしても知られるドイツの原子力計画の立役者となった。

1946年、ボーテはドイツ核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を務めた。

ボーテの死後、KWImFにあった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命名された。

教育

ヴァルター・ヴィルヘルム・ゲオルク・ボーテは、1891 年 1 月 8 日にドイツのオラニエンブルクで、フリードリヒ・ボーテとシャルロッテ・ハルトゥングの息子として 生まれました。

ボーテは1908年から1912年までベルリン大学で学び、1913年にマックス・プランクの助手となり、翌年プランクのもとで博士号を取得した。 [ 4 ] [ 5 ]

キャリアと研究

幼少期

1913年、ボーテは物理工科帝国研究所(PTR、現在の物理工科連邦研究所)に加わり、1930年までそこに留まった。ハンス・ガイガーは1912年に同研究所に新設された放射能研究所の所長に任命されており、ボーテは1913年から1920年までガイガーの助手、1920年から1927年までガイガーの科学スタッフ、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。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

1914年5月、ボーテはドイツ騎兵隊に志願入隊した。ロシア軍に捕らえられ、5年間ロシアで投獄された。そこでロシア語を学び、博士課程に関連する理論物理学の問題に取り組んだ。1920年、ロシア人の妻を連れてドイツに帰国した。[ 6 ]

ロシアから帰国後、ボーテは放射能研究所のハンス・ガイガーの下で引き続き勤務した。1924年、ボーテはコインシデンス法に関する論文を発表した。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する実験であった。ボーテのコインシデンス法とその応用により、彼は1954年にノーベル物理学賞を受賞した。 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

1925年、PTR在籍中にボーテはベルリン大学のPrivatdozent(無給講師)となり、1929年には同大学のausserordentlicher Professor(臨時教授)となった。[ 4 ] [ 5 ]

1927年、ボーテはアルファ粒子の照射による軽元素の転換に関する研究を開始しました。1928年にはH・フランツとハインツ・ポーゼとの共同研究により、ボーテとフランツは核反応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ました。[ 6 ] [ 7 ] [ 10 ]

1929年、ヴェルナー・コルヘルスターブルーノ・ロッシ(PTRのボーテ研究室の客員だった)と共同で、ボーテは宇宙線の研究を始めた。[ 11 ]宇宙線の研究はボーテの生涯を通じて続けられた。[ 7 ] [ 10 ]

1930年、ボーテはギーセン大学の教授(ordentlicher Professor)となり、物理学部長に就任した。同年、ボーテと共同研究者のハーバート・ベッカーは、ポロニウムから発生したアルファ粒子をベリリウムホウ素リチウムに照射し、新しい透過性放射線を観測した。[ 12 ] 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。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

ハイデルベルク

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物理学放射線学研究所所長に就任した。当時、ルドルフ・フライシュマンがボーテの助手になった。 1933年1月30日、アドルフ・ヒトラーがドイツ首相になると、 「ドイツ物理学」(アーリア物理学)という概念が、より支持されるとともに熱狂的になった。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ると、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が[ 13 ]、その最も著名な2人の支持者はレーナルト[ 14 ]ヨハネス・シュタルク[ 15 ]であった。「ドイツ物理学」の支持者は、指導的な理論物理学者に対して悪意のある攻撃を開始した。レーナルトはハイデルベルクを退職したが、そこで依然として大きな影響力を持っていた。

1934年、レーナードはボーテを物理学・放射線学研究所の所長から解任することに成功し、これにより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)物理学研究所の所長に就任することができた。これは、亡くなったばかりのカール・W・ハウザーの後任となった。KWImF所長のルドルフ・フォン・クレールカイザー・ヴィルヘルム協会(KWG )総裁のマックス・プランクは、ボーテの国外脱出の可能性を回避するため、彼に所長職を申し出ていた。ボーテは1957年に死去するまでKWImFの物理学研究所所長を務めた。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年までその職を務めた。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、ノーベル賞受賞者ジェームズ・フランクと共に博士号を取得し、ロバート・ポールゲオルク・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、そしてアーノルド・フラマースフェルトを含む科学者を採用した。また、ピーター・イェンセンとエルヴィン・フュンファーもスタッフに含まれていた。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

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関する論文を発表しました。これは、核吸収スペクトルが累積的かつ連続的であることを明確に示す最初の証拠であり、この効果は双極子巨大核共鳴として知られています。これは10年後、物理学者のJ・ハンス・D・イェンセン、ヘルムート・シュタインヴェーデル、ペーター・イェンセン、ミヒャエル・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ました。[ 6 ]

1938年、マイアー=ライプニッツは霧箱を建造した。霧箱から得られた画像は、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』に利用され、散乱粒子の識別における標準的な参考文献となった。[ 6 ] [ 10 ]

最初のドイツ製サイクロトロン

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建造と研究利用で急速に成功を収め、サイクロトロンの建造を検討するようになった。11月までにはKWG会長に報告書が送付され、ボーテはヘルムホルツ協会、バーデン文化省、IGファルベン、KWG、その他さまざまな研究志向の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することとなったが、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ファンデグラフ発電機の助けを借りて、核光効果の研究を続けていた。7Li(p、ガンマ)と11B(p、ガンマ)反応、および核異性体80Brに関する研究を完了するとゲントナー計画れていたサイクロトロンの建造に全力を注いだ。[ 20 ]

サイクロトロン建設を促進するため、1938年末から1939年にかけて、ゲントナーはヘルムホルツ協会のフェローシップの支援を受けて、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)に派遣された。この訪問をきっかけに、ゲントナーはエミリオ・G・セグレドナルド・クックシーと協力関係を築いた。[ 20 ]

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視察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・デンツァーがこの作業に参加した。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に成功した。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)のオットー・ハーンに送られた。1942年半ば、パリにおけるゲントナーの後任として、ボン出身のヴォルフガング・リーツラーが就任した。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

1941年、ボーテはサイクロトロン建設に必要な資金をすべて調達した。磁石は1943年3月に納入され、最初の重陽子ビームは12月に放射された。サイクロトロンの開所式は1944年6月2日に行われた。当時、他のサイクロトロンも建設中であったが、ボーテのサイクロトロンはドイツで初めて稼働したサイクロトロンであった。[ 5 ] [ 20 ]

ウランクラブ

ドイツの原子力プロジェクト、別名ウラン協会(ウランクラブ)は、1939年春、帝国教育省(REM –帝国研究会議)の主導で始まった。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、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年までにスタッフ6名が、原子定数、核分裂片のエネルギー分布、原子核断面積の実験的決定に取り組んだ。グラファイトによる中性子吸収に関する彼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という決定の中心的な要因となった。彼の値は高すぎた。一説には、窒素が中性子吸収率が高いため、グラファイト片の間に空気が存在したためではないかというものがあった。しかし、実験装置は、空気は存在せず、水中に沈めたシーメンス電気グラファイトの球体を使用していた。高速中性子断面積の誤差は、シーメンス製品に含まれる不純物によるものだった。「シーメンス電気グラファイトですら、貪欲な中性子吸収剤であるバリウムとカドミウムを含んでいた。」[ 23 ]いずれにせよ、スタッフやグループが少なすぎて実験を繰り返して結果を確認することはできなかった。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]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、適切に調製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」[ 28 ] 。

1941年後半には、原子力エネルギー計画が短期的には戦争終結に決定的な貢献を果たせないことは明らかでした。HWAによるウラン協会の支配権は1942年7月にRFRに譲渡されました。その後も原子力エネルギー計画は「kriegswichtig(戦争にとって重要)」の称号を維持し、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その後、ウランと重水の製造、ウラン同位体の分離、そしてウラン製造装置(原子炉)という主要分野に細分化されました。また、計画は実質的に9つの研究所に分割され、各所長が研究を統括し、独自の研究課題を設定しました。ボーテ物理学研究所は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、ミュンヘン大学物理化学研究所、ゴットウのHWA Versuchsstelle(試験所)、KWIC、ハンブルク大学物理化学部、カイザー・ヴィルヘルム物理学研究所、ゲッティンゲン大学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第二物理学研究所である。[ 26 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

第二次世界大戦後

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も務めた。 [ 4 ] [ 5 ]

第二次世界大戦終結後、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、その管理権はボーテに返還された。[ 4 ]

1956 年から 1957 年にかけて、ボーテはDeutschen Atomkommission (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 年の両方の核物理作業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 リーズラーヴィルヘルムヴァルチャーカール・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。[ 31 ]

1957年末、ゲントナーはマックス・プランク協会(MPG、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の評議会と、彼らの後援の下に新たな研究所を設立するための交渉を行っていた。実質的には、ハイデルベルクのマックス・プランク医学研究所マックス・プランク医学研究所)のボーテの物理学研究所を分離し、MPGの本格的な研究所とすることを目指していた。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、同時にハイデルベルク大学の教授職も兼任した。ボーテは同年2月に亡くなったため、MPIKの設立を見ることはできなかった。[ 20 ] [ 32 ]

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をしませんでした。しかし、ドイツにおけるナチスの政策に対する彼の苛立ちは、ゲシュタポの疑惑と捜査の対象となりました。[ 6 ]

私生活

第一次世界大戦中、ロシアで捕虜として収容されていたボーテは、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が、彼女は彼より数年先に亡くなった。[ 10 ]

ボスは優れた画家であり音楽家でもあり、ピアノも弾きました。[ 10 ]

受賞歴

研究所 引用 参照
西ドイツ1953 ドイツ物理学会マックス・プランク・メダル[ 33 ]
スウェーデン1954 スウェーデン王立科学アカデミーノーベル物理学賞「一致法とそれによる発見」 [ 3 ]

作品

内部報告

以下の報告書は、ドイツ原子核協会の内部出版物である『核物理学研究報告書』に掲載れた。報告書は極秘とされ、配布範囲は極めて限定されており、著者はコピーを所持することを許されなかった。報告書は連合軍のアルソス作戦によって押収され、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アメリカ物理学会で閲覧可能である。[ 34 ] [ 35 ]

  • 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 [ 36 ] 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)

選択された文献

  • Walther Bothe と Hans Geiger Ein Weg zur Experimentellen Nachprüfung der Theorie von Bohr、Kramers und SlaterZ. Phys.第 26 巻、第 1 号、44 (1924)
  • Walther Bothe Theoretische Betrachtungen über den PhotoeffectZ. Phys.第 26 巻、第 1 号、74 ~ 84 (1924)
  • Walther Bothe と Hans Geiger Experimentelles zur Theorie von Bohr、Kramers und SlaterDie Naturwissenschaften Volume 13、440–441 (1925)
  • Walther Bothe と Hans Geiger Über das Wesen des Comptoneffekts: ein Experimenteller Beitrag zur Theories der StrahlungZ. Phys.第 32 巻、第 9 号、639 ~ 663 (1925)
  • W. Bothe および W. Gentner Herstellung neuer Isotope durch KernphotoeffectDie 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「コインシデンス法」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巻および第14巻(クレム、1948年)[ 37 ]
  • 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)

参照

注記

  1. ^ 「1954年のノーベル物理学賞」
  2. ^ブリタニカ百科事典ヴァルター・ボーテ
  3. ^ a b「1954年のノーベル物理学賞」ノーベル財団2008年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ2008年10月9日閲覧
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  6. ^ a b c d e f g h Walther Botheと物理学研究所: 原子核物理学の黎明期、Nobelprize.org。
  7. ^ a b c d Bothe, Walther (1954) The Coincidence Method1954年のノーベル物理学賞、Nobelprize.org。
  8. ^ Hentschel、付録F;Geigerの項目を参照。
  9. ^フィック、ディーター、カント、ホルスト・ヴァルター ・ボーテによる光の波動粒子二重性の理解への貢献
  10. ^ a b c d e fヴァルター・ボーテの伝記1954年のノーベル物理学賞、Nobelprize.org。
  11. ^ボノリス、ルイサ・ワルター・ボーテ、ブルーノ・ロッシ:宇宙線物理学におけるコインシデンス法の誕生と発展
  12. ^ 「1954年のノーベル物理学賞」。nobelprize.org 。 20233月23日閲覧1930年、ボーテはH・ベッカーと共同で、質量9のベリリウム(およびホウ素とリチウム)にポロニウム由来のアルファ線を照射し、新しい形態の放射線を得た。
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参考文献