『ロスアラモス入門』は、マンハッタン計画中に極秘のロスアラモス研究所に新入社員向けに行われた、核兵器の原理に関する最初の5回の講義の印刷版です。この5回の講義は、物理学者ロバート・サーバーによって1943年4月に行われました。 『入門』の元となった講義のメモは、エドワード・コンドンによって執筆されました。
歴史
ロスアラモス入門書は、マンハッタン計画開始時の1943年4月に物理学者ロバート・サーバーがロスアラモス研究所の新人向けに実施した5回の講義から構成されている。この計画の目的は、世界初の核爆弾を製造することであり、これらの講義は核兵器設計の原理を簡潔に解説した入門書であった。サーバーはロスアラモス研究所のリーダーであるJ・ロバート・オッペンハイマーの博士研究員であり、計画開始当初から彼と共に働いていた。5回の講義は1943年4月5日、7日、9日、12日、14日に実施され、サーバーによれば、30人から50人が参加したという。エドワード・コンドンがメモを取った。入門書はわずか24ページ。当時、36部のみ印刷された。[1]
セルバーは後に講義について次のように述べている。[1]
以前は、それぞれの大学で働いていた人々は全体像を把握していませんでした。自分たちが取り組んでいる部分しか知らなかったのです。ですから、誰かが彼らに、何が起こっているのか、爆弾はどのようなものなのか、理論については何が分かっているのか、そしてなぜ様々な実験数値が必要なのか、といった全体像を伝える必要がありました。
1942年7月、オッペンハイマーはバークレーのオフィスで「会議」を開いた。記録は残されていないが、そこで議論された爆弾設計のあらゆる側面から『入門書』が生まれた。 [1]
コンテンツ
入門書はわずか24ページですが、22のセクションに分かれており、以下の章に分かれています。[1]
- 予選
- 中性子と核分裂過程
- 臨界質量と効率
- 爆発、爆発前、そして消えゆく音
- 結論
最初の段落では、第二次世界大戦中のロスアラモス研究所の意図が述べられている。[1]
- このプロジェクトの目的は、核分裂を起こすことが知られている 1 つ以上の物質内で高速中性子連鎖反応を起こしてエネルギーを放出する爆弾の形で実用的な軍事兵器を製造することです。
この入門書には、当時知られていた核分裂の基本的な物理的原理と、それらが核兵器設計に及ぼす影響が記載されていた。ウラン235またはプルトニウムを臨界質量まで集める方法が提案されており、最も単純な方法は「タンパー」と呼ばれる高密度物質を用いて「円筒形のプラグ」を「活性物質」の球体に打ち込むというものだった。タンパーとは、中性子を内側に反射させ、反応物質を束ねて効率を高める物質である（このモデルは「複雑な形状を避けている」と入門書は述べている）。また、リチャード・C・トルマンが提案した原始的な「爆縮」である回転楕円体を用いた設計や、爆発時に爆弾の効率を高める「自己触媒的方法」の可能性についても考察した。
ローズによれば、
サーバー氏は、核分裂断面積、二次中性子のエネルギースペクトル、1回の核分裂あたりの二次中性子の平均数（当時の測定値では約2.2）、プルトニウムを生成するU238の中性子捕獲プロセス、および通常のウランが安全な理由（若い理論家は、「爆発反応を可能にするには」少なくとも7％のU235に濃縮する必要があると指摘した）について論じた。サーバー氏が報告した計算では、通常のウランの厚い殻でタンピングされた金属U235の臨界質量は15キログラム（33ポンド）であった。同様にタンピングされたプルトニウムの場合、臨界質量は5キログラム（11ポンド）になる可能性がある。タンパーは常に効率を高めた。タンパーは中性子をコアに反射し、その慣性によりコアの膨張が遅くなり、コアの表面が吹き飛ぶのを防ぐのに役立った。つまり、彼らの原子爆弾には、核と封じ込めタンパーに加えて、第三の基本構成要素が存在する可能性がある。それは起爆装置、つまりラジウム＋ベリリウム源、あるいはより正確にはポジウム＋ベリリウム源であり、ラジウムまたはポロニウムを核の片方に、ベリリウムをもう片方に付着させ、部品が噛み合った際に衝突して中性子を散布し、連鎖反応を開始する。セルバーは、当面の実験課題は、様々な物質の中性子特性を測定し、兵器問題、すなわち臨界質量を組み立てて爆弾を発射するという問題を克服することだと結論付けた。[2]
この入門書はロスアラモス研究所の最初の公式技術報告書（LA-1）として指定され、核分裂の物理学と兵器設計に関する情報はすぐに時代遅れとなったものの、核兵器の歴史における基本的な歴史的文書として今もなお認識されている。その内容は、今日、核兵器の製造を試みる者にとってほとんど役に立たないであろう。これは1965年に完全に機密解除されたことでも明らかである。[3]
1992年には、セルバーによる多くの注釈と解説を加えた『入門書』の編集版が出版され、リチャード・ローズ（『原子爆弾の誕生』を著した人物）による序文が添えられた。1992年版には、1940年にイギリスで書かれたフリッシュ＝パイエルス覚書も収録されている。 [3] [4]
受付
セルバー、オッペンハイマー、そしてマンハッタン計画の他の参加者と親交のあった物理学者フリーマン・ダイソンは、『プライマー』を「核兵器に関する文献における伝説的な文書」と呼んだ。彼は「セルバーの明晰な思考」を称賛したが、その出版自体を厳しく批判し、「あと1世紀か2世紀、忘れ去られていたらよかったのに」と記した。ダイソンは、1965年には機密指定が解除されていたこと、そして1950年以降の爆弾設計者にとって有用ではないことを認めつつも、このような出版物は危険になり得ると考えている。[3]
1950年のロシアの爆弾設計者や1990年のイラクの爆弾設計者にとって技術的に有用な情報はここには何もありません。しかし、この入門書には技術的な情報以上のものが含まれています。爆弾の設計は楽しいという力強いメッセージを伝えています。この入門書は、ロスアラモスの神秘、つまり、都会の冴えた人々が突如として荒野の奥地に放り出され、爆弾製造に人生最高の喜びを見出しているというイメージを、あまりにも巧みに再現することに成功しています。そして、この神話を永続させるのに役立っています。…これが私が誘惑と言う言葉の真髄です。爆弾製造は野性的で意識を高める冒険であるという神話には、残念ながら一面の真実も含まれています。
ダイソンは爆弾製造とLSD合成を比較し、「核兵器とLSDはどちらも非常に中毒性が高い。どちらも、神話に魅了され冒険を求める聡明な若者たちによって大量に製造されてきた。どちらも多くの命を奪ってきたし、神話が払拭されなければ、さらに多くの命を奪う可能性がある。…LSDや核爆弾をロマンチックな冒険として描く書籍は、公衆衛生と安全にとって危険となり得る」と述べた。[3]
彼の「ドラゴンの歯」と題された記事は、彼が批判の中で用いる別のアナロジーを反映している。[3]
私たちは今、少なくとも350年前から続く倫理的なジレンマに直面しています。それは、 17世紀イギリスでジョン・ミルトンが出版の自由を求めて歴史的な戦いを繰り広げた際に直面したのと同じジレンマです。1644年、イギリス議会に宛てた有名な訴え「アレオパギティカ」の中で、ミルトンは敵対者たちに対し、書物は「伝説の竜の牙のように生き生きと力強く生産的であり、撒き散らせば武装した男たちが湧き出るかもしれない」という点を認めました。彼は、書物を自由に世に出すことは、取り返しのつかないだけでなく、致命的になりかねないリスクがあることを認めました。彼は、書物の検閲こそがより大きな悪であるため、そのリスクは依然として受け入れなければならないと主張しました。彼はこの議論に敗れ、当時は検閲官が勝利しました。現代では検閲官は統制力を失いましたが、倫理的なジレンマは依然として残っています。書籍は、武装した人間を生み出し、誘惑し、破壊する力を失っていません。この入門書が26年前に機密解除されたという事実は、その結果に対する責任を負わずに世界中に広めることができるという意味ではありません。
ダイソンはレビューの最後にこう書いている。「幸運にも、この魅力的な小冊子を読むのは、その魔法に惑わされることなくその優雅さを理解できる、年配の物理学者や歴史家だけだろう。」[3]
しかし、他の書評はより好意的だった。ジョン・F・アハーンは、本書は「数学的な側面を保っている」と述べ、若い科学者にとって有益であると述べた。「複雑な事象を第一近似を用いて分析する方法についてのセルバーの明快な説明を読むことで得られる洞察は大きい。セルバーは多くの場合、実験グループのリーダーの一人が述べたように、「どんなに凝った理論よりも定性的な議論の方が説得力がある」と考える実験家グループに語りかけていた。優れた物理学者は、頭の中にあるもの、よく知られている「封筒裏計算」を用いて、どんな複雑な問題にも近似的な答えを導き出せるはずだ。」[5]
ポール・W・ヘンリクセンは本書を称賛し、「第二次世界大戦を終わらせるために原子爆弾を開発しようとした努力の規模の大きさに、読者はより一層感銘を受けるだろう」と記している。彼は「注釈版はいくつかの点で興味深い。歴史的出来事に貢献した人物の一人が、自らの研究、その重要性、そして同時に犯された過ちを振り返って解説している稀有な例である」と指摘している。また、本書は「原爆開発計画の技術的側面に少しでも触れている数少ない書籍の一つである」とも述べている。[6]
マシュー・ハーシュは、この本には「驚かせる力」があり、「ロスアラモス入門書は、世代によって読み方が異なる作品である... [それは]世界的な影響を及ぼした革新の瞬間を垣間見る豊かなテキストである」と書いている。[7]
フランク・A・セトルもこの入門書のスタイルと文脈が独特であると評価し、「この重要な時期の技術と科学の歴史に大きく貢献している」と評価している。[4]
出版履歴
- ロバート・サーバー（1992年）『ロスアラモス入門：原子爆弾の製造方法に関する最初の講義』バークレー：カリフォルニア大学出版局。ISBN 0-520-07576-5。
- ロバート・サーバー、リチャード・ローズ（2020年）『ロスアラモス入門：原子爆弾の作り方に関する最初の講義』（リチャード・ローズによる新しい序文を追加、第1版）カリフォルニア大学出版局。ISBN 978-0-520-34417-4. JSTOR j.ctvw1d5pf.
文学
記事
- リード、BC (2017年9月1日). 「ロスアラモス入門を再考する」. Physics Today . 70 (9): 42– 49. doi : 10.1063/PT.3.3692 .
- リード、BC (2016年11月1日). 「物理学者のためのロスアラモス入門」. Physica Scripta . 91 (11) 113002. doi :10.1088/0031-8949/91/11/113002.
エディション
- セルバー、R. (2020). ローズ、R. (編). 『ロスアラモス入門：原子爆弾の作り方に関する最初の講義（改訂版）』 カリフォルニア大学出版局. ISBN 978-0-520-37433-1。
- セルバー, R. (1992). ローズ, R. (編). 『ロスアラモス入門：原子爆弾の作り方に関する最初の講義』 カリフォルニア大学出版局. ISBN 978-0-520-07576-4。
オリジナル
- Serber, R.、Condon、EU (1943)、The Los Alamos Primer (PDF) 、 2024 年1 月 1 日取得
参考文献
- ^ abcde リード、B キャメロン (2016 年 10 月 12 日)。「ロスアラモス入門の物理学者ガイド」。フィジカスクリプタ。91 (11) 113002.土井:10.1088/0031-8949/91/11/113002。ISSN 0031-8949 。2023 年8 月 4 日に取得。
- ^ ローズ、リチャード (1986). 『原子爆弾の誕生』 ニューヨーク: サイモン＆シュスター・ペーパーバックス. pp. 460– 464. ISBN 978-1-4516-7761-4。
- ^ abcdef Dyson, Freeman J. (1992). 「ドラゴンの歯」. Science . 256 (5055): 388– 389. ISSN 0036-8075. JSTOR 2877089.
- ^ ab Settle, Frank A. (1992). 「ロスアラモス入門書：原子爆弾の作り方に関する最初の講義」のレビュー.軍事史ジャーナル. 56 (4): 710– 711. doi :10.2307/1986188. ISSN 0899-3718. JSTOR 1986188.
- ^ アハーン、ジョン・F. (1993). 「ロスアラモス入門書：原子爆弾の作り方に関する最初の講義」のレビュー.アメリカン・サイエンティスト. 81 (1): 87–88 . ISSN 0003-0996. JSTOR 29774827.
- ^ ヘンリクセン、ポール・W. (1993). 「ロスアラモス入門書：原子爆弾の作り方に関する最初の講義」レビュー. Isis . 84 (3): 607–608 . ISSN 0021-1753 . 2023年8月4日閲覧。
- ^ ハーシュ、マシュー (2021年3月1日). 「ロバート・サーバー. ロスアラモス入門：原子爆弾の作り方に関する最初の講義」 . Isis . 112 (1): 209– 210. doi :10.1086/713798. ISSN 0021-1753 . 2023年8月4日閲覧。
外部リンク
- LANL (2023-07-19)。 「ロスアラモス入門書」。2024-01-01に取得。
