エドワード・クロイツ
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エドワード・クロイツ
晩年のクロイツ
生まれる（1913年1月23日）1913年1月23日
ウィスコンシン州ビーバーダム
死亡2009年6月27日（2009年6月27日）（享年96歳）
カリフォルニア州ランチョ・サンタフェ
市民権アメリカ人
母校ウィスコンシン大学マディソン校（1936年理学士、1939年博士号取得）
科学者としてのキャリア
フィールド原子核物理学
機関冶金研究所ロスアラモス研究所カーネギー工科大学ゼネラルアトミックス
論文リチウムによる陽子の共鳴散乱 （1939年）
博士課程の指導教員グレゴリー・ブライト

エドワード・クロイツ （1913年1月23日 - 2009年6月27日）は、第二次世界大戦中、冶金研究所とロスアラモス研究所でマンハッタン計画に携わったアメリカの物理学者でした。戦後、カーネギー工科大学の物理学教授に就任しました。 1955年から1970年まで、ゼネラル・アトミックス社の研究担当副社長を務めました。植物学、物理学、数学、冶金学、科学政策に関する65本以上の論文を発表し、原子力に関する特許を18件保有していました。

ウィスコンシン大学マディソン校を卒業したクロイツは、 プリンストン大学初のサイクロトロン建設に貢献した。第二次世界大戦中は、冶金研究所でユージン・ウィグナーの指導の下、原子炉設計に携わり、最初の水冷式原子炉の冷却システムを設計した。彼は、原子炉設計に使用されるウランなどの元素の冶金学を研究するグループを率いた。1944年10月、ロスアラモス研究所に移り、グループリーダーに就任した。

終戦後、クロイツはカーネギー工科大学からの招聘を受け、1948年に物理学部長と原子力研究センター長に就任した。1955年、ロスアラモスに戻り、原子力委員会のために熱核融合計画の評価を行った。在職中に、ジェネラル・アトミックス社の研究開発担当副社長兼ジョン・ジェイ・ホプキンス純粋応用科学研究所所長の招聘を受けた。彼のリーダーシップの下、ジェネラル・アトミックス社は大学や研究所向けの原子炉 TRIGAを開発した。

クルーツは1970年から1977年まで国立科学財団の副所長を務め、その後ホノルルのバーニス・パウアヒ・ビショップ博物館の館長となり、博物館の『ハワイの顕花植物のマニュアル』の作成に特に関心を寄せた。

若いころ

クルーツは1913年1月23日、ウィスコンシン州ビーバーダムで、高校の歴史教師レスター・クルーツと一般科学教師グレース・スミス・クルーツの息子として生まれた。彼には、ジョンとジムという2人の兄と、エディスという妹がいた。[ 1 ]一家は1916年にウィスコンシン州オークレア、1920年にウィスコンシン州モンロー、 1927年にウィスコンシン州ジェーンズビルに転居した。 [ 2 ]クルーツは、マンドリン、ウクレレ、トロンボーンなど、多くの楽器を演奏した。[ 1 ]クルーツは、ジェーンズビル高校とモンロー高校のスクールバンドで演奏した。ジェーンズビルでは、ロージーズ・ラガドールと呼ばれるダンスオーケストラでテナーバンジョーを演奏し、モンロー高校ではスクールオーケストラでティンパニを演奏した。彼はジェーンズビルとモンローのアメリカンフットボールチームで左ガードとしてプレーした。化学、生物学、地質学、写真に興味を持っていた。[ 2 ]

1929年にジェーンズビル高校を卒業した後、彼は地元の銀行で簿記係として働き始めました。1932年、ウィスコンシン大学マディソン校で電気工学の学位を取得していた兄のジョンが、彼にも大学進学を勧めました。ジョンは「科学のどの分野を学びたいか分からないなら、物理学を選びなさい。物理学は全ての分野の基礎だから」と勧めました。[ 3 ]クルーツは後に、これが人生で受けた最高のアドバイスだったと回想しています。[ 3 ]彼はウィスコンシン大学に入学し、数学と物理学を学びました。[ 1 ]大恐慌の時代、特に1935年に父親が亡くなった後は、資金が不足していました。生活費を稼ぐため、クルーツは皿洗いや調理師として働き、物理学実験装置の整備の仕事も引き受けました。1936年、最終学年になり、物理学実験の授業を担当しました。[ 2 ]

クロイツはウィスコンシン大学で、ジュリアン・マック、ラグナー・ロレフソン、レイモンド・ハーブ、ユージン・ウィグナー、グレゴリー・ブライトなど数人の教授陣と出会った。マックはクロイツに大学3年生の時に行う研究プロジェクトを与えた。[ 1 ]クロイツは1936年に理学士（BS）を取得後も大学院生としてウィスコンシン大学に残り、ハーブの下で学部のバンデグラフ発生器を300 keVから600 keVにアップグレードする作業に携わった。これが完了すると、それをどうするかという問題になり、ブライトはリチウムに440 keVの陽子を衝突させると高エネルギーガンマ線が発生することが以前に観測されていたことを示唆した。[ 1 ]そのため、クロイツは1939年にリチウムによる陽子の共鳴散乱に関する博士号（Ph.D.）論文を執筆し、[ 4 ] [ 5 ]ブライトの指導を受けた。[ 2 ]クロイツは1937年9月13日にウィスコンシン大学の数学学生でラグナル・ロレフソンの妹であるレラ・ロレフソンと結婚した。夫婦にはマイケルとカールという2人の息子とアン・ジョーという1人の娘の3人の子供がいた。[ 1 ]

ウィグナーは1938年にプリンストン大学に移り、その後まもなくクロイツにもオファーが届いた。プリンストン大学はカリフォルニア大学から直径36インチ（910 mm）の磁石を譲り受けており、これは8MeVサイクロトロンの建設に使用されていた。大学側はクロイツにその稼働開始への協力を依頼した。[ 1 ]彼は後にこう回想している。

プリンストン滞在3日目、私は学位論文に関する短い報告をするよう招かれました。こうした「ジャーナルクラブ」の会合では、通常2、3人の講演者がいます。今回の講演者は、ニールス・ボーア、アルバート・アインシュタイン、そしてエド・クロイツでした。科学界の偉業を成し遂げたこの二人の巨匠と同じプログラムに立つことは、息を呑むほど素晴らしい経験でした。会合が始まる直前、私のスポンサーであるデルサッソが私に尋ねました。「ねえ、クロイツ、アインシュタインにはまだお会いになりましたか？」私は会っていませんでした。デルサッソは私をスウェットシャツとテニスシューズ姿で座っているアインシュタインのところに連れて行き、「アインシュタイン教授、こちらはサイクロトロンの研究に来られたクロイツです」と言いました。この偉大な人物は、ディナープレートほどもある大きな手を差し出し、なまりのある声で「クロイツ博士、お会いできて光栄です」と言いました。私はなんとか息を切らしながら「私もお会いできて光栄です、アインシュタイン博士」と答えました。[ 2 ]

しかし、ヨーロッパからリーゼ・マイトナーとオットー・フリッシュによる核分裂の発見のニュースを伝え、聴衆を熱狂させたのはボーアだった。[ 1 ]物理学者たちは急いで結果を確認しようとした。クロイツはラジオの真空管、コーヒー缶、バイクのバッテリーを使って電離箱と線形増幅器を製作し、プリンストンの物理学者たちはこの装置を使って結果を確認することができた。[ 2 ]

第二次世界大戦

1939年から1941年にかけての第二次世界大戦の初めに、ウィグナーはプリンストンのグループを率いて、ウランと2トンのグラファイトを中性子減速材として使用する一連の実験を行った。[ 2 ] 1942年初頭、アーサー・コンプトンは、プルトニウムと原子炉の設計に取り組んでいたマンハッタン計画のさまざまなチーム（プリンストンのウィグナーのチームを含む）をシカゴ大学の冶金研究所に集めた。[ 6 ]この名前はコードネームであり、クロイツが実際に冶金研究を行った最初の人物であり、彼はその最初の冶金学者を雇って一緒に働かせた。[ 3 ]

ウィグナーはクロイツ、レオ・オーリンガー、アルヴィン・M・ワインバーグ、キャサリン・ウェイ、ゲイル・ヤングを含む理論グループを率いた。グループの課題はウランをプルトニウムに変換する原子炉の設計であった。当時、原子炉は机上の空論に過ぎず、臨界に達した原子炉はまだ存在していなかった。1942年7月、ウィグナーは黒鉛中性子減速材と水冷却を用いる、保守的な100MWの設計を選択した。[ 7 ]冷却剤として水を選択することは、当時は議論の的となった。水は中性子を吸収することが知られており、それによって原子炉の効率を低下させるからである。しかしウィグナーは、グループの計算が正しく水は機能すると確信していたが、冷却剤としてヘリウムや液体金属を使用することに関する技術的な困難がプロジェクトを遅らせるだろうと考えていた。[ 8 ]グループは週7日間働き、1942年9月から1943年1月の間に原子炉の設計を行った。[ 9 ]クロイツは水冷システムにおける金属の腐食を研究し、[ 1 ]冷却システムを設計した。[ 9 ] 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。[ 1 ]

冶金研究所のグループリーダーとして、クロイツはウランとその棒状への押し出し加工に関する研究を行った。彼のグループは、高速流動液体と接触する金属の腐食過程、アルミニウムの製造プロセス、そしてアルミニウムでウランを被覆するプロセスについて研究した。また、ベリリウムの鍛造とトリウムの調製についても研究した。[ 1 ] [ 10 ]フレデリック・ザイツとアルヴィン・ワインバーグは後に、クロイツと彼のグループの活動によってプルトニウムの製造時間が最大2年短縮された可能性があると見積もった。[ 1 ]

原子炉増殖プルトニウムがプルトニウム240の汚染により自発核分裂を起こすことが発見されたため、ウィグナーは増殖用プルトニウムをトリウムからウラン233に切り替えることを提案したが、この課題は、爆縮型核兵器の設計を開発していたロスアラモス研究所によって解決された。[ 11 ] 1944年10月、クロイツはロスアラモスに異動し、[ 10 ]そこで爆発レンズの設計検証と予備試験の責任者となった。 [ 1 ]レンズの試験で困難に直面したため、パハリト峡谷に特別試験場が建設され、クロイツはそこでの試験責任者となった。[ 12 ]トリニティ核実験の準備の一環として、クロイツはパハリト峡谷で核物質なしで試験爆発を実施した。[ 13 ]この試験は悪い知らせをもたらした。トリニティ実験は失敗するであろうと示唆されたからである。ハンス・ベーテは夜通し結果を評価するために作業し、その結果は完璧な爆発と一致していると報告することができた。[ 14 ]

晩年

アペタヒア・ライアテンシスは、フランス領ポリネシアのライアテア島にのみ生息する珍しい花です。クロイツは1966年にこの花に関する論文を発表しました。

1945年に戦争が終わった後、クロイツはカーネギー工科大学に准教授として来て、そこで原子核物理学グループの設立を手伝うようにというザイツからの申し出を受け入れた。[ 2 ]クロイツは今度は、プリンストンやシカゴとロスアラモスのマンハッタン計画で彼と一緒に働いていたマーティン・フォス、ジャック・フォックス、ロジャー・サットン、セルジオ・デベネデッティを含む多くの若い物理学者を採用した。彼らは海軍研究局からの資金提供を受けて、ペンシルベニア州サクソンバーグ近くの原子核研究センターに450MeVシンクロトロンを建設した。[ 1 ]これにより、彼らは一時期原子核物理学研究の最前線に立ち、物理学者が当時発見されたパイ中間子とミュー中間子を研究することができた。[ 3 ]客員研究員のジルベルト・ベルナルディーニは中間子の最初の写真乳剤を作成した。[ 1

クロイツは1948年にカーネギー工科大学の教授、物理学部長、原子核研究センター長となった。[ 15 ]彼はまた1946年から1958年までアルゴンヌ国立研究所の理事会メンバーであり、 1946年から1958年までオークリッジ国立研究所のコンサルタントでもあった。[ 16 ]原子核物理学の仕事に加えて、彼は自宅で花や蘭を栽培していた。彼は花の種類に関する8つの論文を発表し、3種類のスミレに子供にちなんで名付けた。1966年にニューヨーク植物園ジャーナルに掲載された論文の1つは、フランス領ポリネシアのライアテア島でのみ見られる珍しい花、アペタヒア・ライアテンシスに関するものだった。[ 1 ]彼は何度もポリネシアを旅し、タヒチ語の文法をフランス語から英語に翻訳した。[ 1 ]彼の家族は、タヒチとサモアから来た2人の若者を一時受け入れた。[ 2 ]

1955年から1956年にかけて、クロイツはロスアラモス研究所で1年間、原子力委員会の依頼を受け、熱核融合計画の評価を行った。滞在中にフレデリック・デ・ホフマンから声をかけられ、ジェネラル・ダイナミクス社のゼネラル・アトミックス部門に採用された。彼はカリフォルニア州ラホヤに移り、研究開発担当副社長に就任した。[ 1 ] [ 2 ] 1955年から1967年まで、同社のジョン・ジェイ・ホプキンス純粋応用科学研究所の所長も兼任した。また、1959年から1963年まで国防総省の一般科学諮問委員会委員も務めた。 [ 16 ]

TRIGAは世界で最も人気のある研究用原子炉です

彼のリーダーシップの下、ジェネラル・アトミックス社は大学や研究所向けの小型原子炉TRIGA を開発した。TRIGA はウランジルコニウム水素化物(UZrH) 燃料を使用しており、これは大きな即時負の燃料温度係数を持つ。炉心の温度が上昇すると、反応度は急速に低下する。したがって、原子炉メルトダウンが起こる可能性は非常に低いが、完全に不可能ではない。人口密集地域への設置を可能にする安全性と信頼性、および研究に特に有用な短時間での高エネルギー生成能力により、TRIGA は世界で最も人気のある研究用原子炉となり、ジェネラル・アトミックス社は 24 か国に 66 基の TRIGA を販売した。[ 17 ]高温ガス冷却原子炉(HTGR) はあまり成功せず、HTGR 発電原子炉は米国で 2 基のみ建設された。ペンシルベニア州ピーチボトム1号機（ 40MW ）は成功裏に運転されたが、コロラド州フォートセントヴレインにあるより大型の300MWユニットは技術的な問題に直面した。[ 1 ]ジェネラル・アトミックス社も、磁気的にプラズマを閉じ込める手段を含む熱核エネルギーの研究を行っていた。1962年から1974年にかけて、クロイツはこのテーマに関する6本の論文を発表した。[ 1 ]

1970年、リチャード・ニクソン大統領はクロイツを国立科学財団の研究担当副所長に任命した。1975年には数学・物理学担当副所長に就任し、1976年から1977年までは副所長代理を務めた。1970年代のエネルギー危機によりエネルギー問題が全国的に注目を集め、クロイツは「国家のエネルギーの将来」と呼ばれる調査報告書を作成した委員会に所属した。[ 1 ]妻のレラは1972年に癌で亡くなった。1974年、国立科学委員会に勤務していたエリザベス・コードルと結婚した。二人は珍しい蘭を探し、写真を撮るのが好きだった。[ 2 ] [ 18 ]

1977年に全米科学財団での任期を終え、クルーツはホノルルのバーニス・パウアヒ・ビショップ博物館の館長に就任した。彼は博物館の活動に特に力を入れ、1999年に出版された2巻構成の『ハワイの顕花植物マニュアル』の出版に尽力した。教育と普及活動のプログラムを拡充し、2棟の新しい建物の建設資金を確保した。[ 1 ] 1987年に退職し、カリフォルニア州ランチョ・サンタフェの自宅に戻り[ 2 ]、2009年6月27日に同地で亡くなった。[ 1 ] [ 18 ]

メディア出演

注記

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Hinman , George; Rose, David (2010). Edward Chester Creutz 1913–2009 (PDF) . Biographical Memoirs. Washington, D.C.: National Academy of Sciences . 2019年4月28日閲覧。
  2. ^ a b c d e f g h i j k lクロイツ、エドワード (1996 年 1 月 23 日)。「訃報」（PDF）。2014 年9 月 21 日に取得。
  3. ^ a b c d「オーラル・ヒストリー・トランスクリプト — エドワード・クルーツ博士」アメリカ物理学会. 2006年1月9日. 2014年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年9月21日閲覧。
  4. ^クロイツ、エドワード（1939年5月）. 「リチウムによる陽子の共鳴散乱」 .フィジカル・レビュー. 55 (9): 819– 824.書誌コード: 1939PhRv...55..819C . doi : 10.1103/PhysRev.55.819 .
  5. ^ラマン & パナレラ 2009、p. 353.
  6. ^ワインバーグ 1994、11～12ページ。
  7. ^ Szanton 1992、217–218ページ。
  8. ^ワインバーグ 1994、22～24頁。
  9. ^ a b「アルヴィン・M・ワインバーグのインタビュー」マンハッタン・プロジェクト・ボイス。 2014年9月22日閲覧。
  10. ^ a b Hoddeson et al. 1993、p.471。
  11. ^ワインバーグ 1994、36～38頁。
  12. ^ Hoddeson et al. 1993、273ページ。
  13. ^ローズ1986、657ページ。
  14. ^ローズ1986、661–663頁。
  15. ^ Clary, David C. (2024).ウォルター・コーン：キンダートランスポートと強制収容からDFTとノーベル賞へ. World Scientific Publishing.
  16. ^ a b「エドワード・クルーツ」アメリカ物理学会. 2014年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年9月21日閲覧。
  17. ^ 「TRIGA® 原子炉」ジェネラル・アトミックス. 2014年10月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年9月24日閲覧。
  18. ^ a bゴンザレス、ブランカ（2009年7月13日）「エドワード・クルーツ、マンハッタン計画に参加」サンディエゴ・ユニオン・トリビューン。 2014年9月24日閲覧。
  19. ^ https://www.imdb.com/title/tt1039992

参考文献

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