世界初の原子炉、シカゴ・パイルを偲ぶ

この物語を保存するこの物語を保存するこの物語を保存するこの物語を保存する 1942年12月2日は、シカゴで約50年間で最も寒い日でした。その凍えるような午後に、多くの者が第二次世界大戦が激化していた海の向こうの国々から集まった男と女のクルーが、シカゴ大学のスタッグ・フィールドの観覧席の下に集まり、秘密の火を灯しました。彼らは、その年の1月にのみ設立された組織である冶金研究所のメンバーであり、グラファイト、ウラン、科学機器の埃っぽいコレクションである彼らが「パイル」と呼ぶものに取り組んでいました。今日、私たちはそれを異なるものとして知っています。世界初の核原子炉です。 シカゴ・パイルは、そのローテクな名前にふさわしいものでした。それは木枠に収められた4万個のグラファイトブロックのスタックで、幅25フィート、高さ20フィートでした。ブロックの約半分の中には、少量の酸化ウランが入った穴があり、さらにいくつかのブロックの中には精製された金属ウランの塊がありましたが、その生産はまだ新しいプロセスでした。パイルには安全機能がほとんどありませんでした。科学者たちの放射線からの唯一の保護は、手で挿入および取り外しができるように設計されたカドミウム制御棒と、未検証の理論と計算でした。ある政府報告書が後に述べたように、「従うべきガイドラインはなく、組み込むべき以前の知識もなかった」のです。大学も市の当局も、作成者自身が危険と判断した実験が、アメリカで2番目に大きな都市の中心部で行われていることを知らされていませんでした。 実験自体は、ある種のアンチクライマックスでした。パイルは起動され、臨界状態（核反応が自己持続的になる点）に達した後、30分後に停止されました。その成長する熱と放射能が危険になりすぎる前でした。冶金研究所は数ヶ月間それを実験した後、解体し、都市からやや離れた場所で再構築しました。そこではシカゴ・パイル2として知られるようになりました。最終的に、原子炉は10年以上稼働した後、解体されて森に埋められました。 パイルは抽象的な科学的成果ではありませんでした。それは、マンハッタン計画の名の下に考案された、はるかに大きな計画の一部であり、産業規模の原子力発電所の艦隊を建造することを目的としていました。それは電気エネルギー生成のためではなく（それはずっと後になります）、核兵器の燃料であるプルトニウムを生産するためでした。一夜にして、シカゴ大学は主要な戦時契約者になりました。（その多くの政府契約の1つは、それ自体で学校の予算を倍増させました。）パイルからのデータは、歴史上最初の核兵器実験であるトリニティのためにプルトニウムを供給した原子炉や、長崎に投下された原子爆弾を含む、後の原子炉の設計に情報を提供しました。 戦時の秘密主義と疑念は、冶金研究所の仕事のあらゆる側面に浸透していました。米国軍は、ノーベル賞受賞者であるアーサー・コンプトン所長を含む一部のスタッフを、安全上のリスクと見なしていました。プロジェクトの他のメンバー、例えば問題児の物理学者レオ・シラードや、著名なエンリコ・フェルミさえも、「敵性外国人」と見なされていました。なぜなら、彼らが逃れてきた国々がファシストの支配下にあったからです。マンハッタン計画の初期の多くの作業を調整した科学者・管理者であるヴァネヴァー・ブッシュは、軍にこれらの懸念を無視するように訴えました。核の専門家を自由に歩き回らせるのではなく、彼は「この主題に関する背景知識を持つ国のほぼすべての物理学者を連れてきて、徹底的な管理下に置く」のが良いのではないかと提案しました。 最終的に、政府は新しい施設をより孤立した場所に開設することで安全上の懸念に対処し、そこで真に機密性の高い作業が行われるようになりました。これがニューメキシコ州のロスアラモス研究所となりました。シカゴチームの最も信頼されていた科学者の多くがロスアラモスへの旅をした一方で、他の人々は残りました—あるいは残されました。しかし、彼らは idle ではありませんでした。マンハッタン計画の初期段階でほとんどの仕事を終え、実際に爆弾を製造する困難に悩まされなかった彼らは、新しい技術がもたらす社会的・政治的問題について熟考する時間がありました。ドイツ出身のノーベル賞受賞者で、前回の戦争で化学兵器に取り組んだ物理学者であるジェームズ・フランクが議長を務めたこのトピックに関する報告書は、やや異端的な結論として、最初の原子兵器は警告なしに都市に投下されるべきではないとしました。フランク報告書はマンハッタン計画の上層部でいくらかの議論を呼びましたが、それによって計画が変更されることはありませんでした。最終的に、戦後、それは軍によっていくつかの変更が加えられて一般に公開されました。報告書のすべてのコピーから削除された一行がありますが、オリジナルのコピーを適切な角度で光にかざすとわずかに見えます。それは、もし米国が戦争で核兵器を使用した最初の国であるならば、「他の国々が私たちを新興ドイツと見なす原因となるだろう」と主張していました。 シカゴの科学者たちの考えがすべて暗いものではありませんでした。冶金研究所のメンバーは、原子の平和的な利益に関する報告書も書き、第二次世界大戦の後に医療の進歩と新しいエネルギー供給をもたらす「核工学」と呼ばれる新しい科学技術分野を想像しました。彼らは、冶金研究所のような組織が平和時にも存在できるように、国立研究所システムの設立を推奨し、原子兵器に関する賢明な政策と見なされるものについて精力的にロビー活動を行いました。シカゴ科学者会議と原子科学者連盟（後のアメリカ科学者連盟）は、この政治的覚醒から生まれ、科学者のための社会責任運動が誕生しました。パイルチームは、公的政策を変えるよりも、原子炉を建設する方が得意であることが判明しましたが、その活動主義と公的関与の遺産は、今日の気候変動に関する議論に響いています。 戦争が終わり、世界が解き放たれた力を理解するようになった後、シカゴ大学はパイルを記念する青銅の記念碑を設置しました。そこには、「1942年12月2日、人類はここで最初の自己持続的な連鎖反応を達成し、それによって制御された核エネルギーの放出を開始した」と書かれていました。却下された提案では、大学の広報担当者は次の一文を追加することを提案しました。「良くも悪くも」。