マンハッタン計画
マンハッタン計画（Ｙ計画）は、原子爆弾の製造を目的としたアメリカの国家的プロジェクトで、1941年12月に正式に着手され、1945年7月に３個の原爆を完成したことで所期の目的を達成しました。
計画全体の指導に当たったのは陸軍准将のグローブスで、これを国務長官のスチムソンが補佐したことから、アメリカの軍と政府が協力して推進したプロジェクトであることが分かります。計画全体に要した費用は当時の金額で20億ドルに上り、また、ノーベル賞受賞者を含む多くの優秀な科学者・技術者が参加しました（戦前・戦後のノーベル賞受賞者でマンハッタン計画に参加したのは、コンプトン、ローレンス、ユーレイ、フェルミ、ウィグナー、ベーテ、レビ、アルヴァレら多数、このほか、20世紀最大の数学者と言われるノイマンやアメリカ最高の理論物理学者であったオッペンハイマーも加わりました）。
原爆には、使用する核燃料に応じて、ウラン爆弾（広島型）とプルトニウム爆弾（長崎型）の２種類があり、それぞれについて解決が容易でない技術的難題が待ちかまえており、計画は難航しました。
アメリカ以外にも（ドイツ、ソ連など）多くの国が原爆の開発を目指しながら途中で挫折したのは、このハードルが越せなかったからです（ちなみに、日本でも仁科芳雄の指導の下で原爆開発が試みられましたが、初期の段階で原爆製造は技術的に不可能だという結論が出されています）。
原爆開発を目指す科学者・技術者の前に立ちはだかった技術的難題とは、次のようなものであります。
ウラン爆弾の核燃料（ウラン235）の分離・濃縮
天然に存在するウランの中には、核分裂を起こすウラン235は0.7％程度しか含まれていないため、大部分を占めるウラン238から分離して濃縮する必要がありました。
しかし、この２種類のウランは、化学的性質がほとんど同一で、通常の化学工業で用いられている精製法では分離することが出来ません。
マンハッタン計画では、ウラン235の分離・濃縮のため、電磁気法、気体拡散法、遠心分離法、熱拡散法の４つの方法が平行して研究されていました。
当初はいずれもうまくいかず、原爆開発は不可能とも思われましたが、1944年末頃から次第にウラン燃料を濃縮することができるようになりました。
これにより、高濃縮ウラン25キログラム程度を二つに分け、大砲の砲身の様な筒の中で離しておき、爆薬が一瞬の中に一体化させて「臨界状態」となり、核分裂の連鎖反応がウランの原子核全部を核分裂させて巨大なエネルギーを作り出す「gun-type」が完成。
この形式は理論も構造も簡単であり、当時ロスアラモス研究所長だった J. Robert Oppenheimerもわざわざ実験をしてみる必要は無いとして、８月にこれを広島攻撃に使用しました。
プルトニウム爆弾の起爆装置の開発
原子炉の中でウランが中性子を吸収して出来る※プルトニウムと言う人工元素がウラン同様に核分裂の連鎖反応が可能であり、ウラン235に比べて核燃料の製造が容易なことから、外国に知られないように極秘裏に研究が進められました。
プルトニウムの最大の問題点は、あまりに「爆発しやす過ぎる」点でありました。
プルトニウムの密度を一定値以上にすると、直ちに小規模な爆発を起こし、まだ核分裂していない他のプルトニウムをバラバラに飛散させて連鎖反応を終えてしまうのです。大規模な爆発を起こさせるためには、プルトニウム全体を一瞬のうちに均一に圧縮して超臨界状態を作る必要があります。
このプロセスを実現するために、プルトニウム燃料の周囲に火薬を配置し、その爆発力で圧縮する「爆縮(implosion)」の手法が考案されました。
初めのうちは、プルトニウムが不均一に変形するため大爆発を起こすのは困難だと思われましたが、ベーテやノイマンの理論的計算を元に、火薬の爆発による衝撃波をプルトニウムに集める「衝撃波レンズ」の技法が開発され、ウラン爆弾を上回る爆発力を得ることができました。
※プルトニウムは化学的にはウランと異なる元素であるから、溶媒抽出法という、薬品を使って原子炉の使用済み燃料から比較的容易に分離が出来ます。
それに対してウラン235（天然ウラン中に0.7％）をウラン238から分離して、90％以上の濃度にするには僅かの重量差を利用して物理的な方法（ガス拡散、遠心分離、電磁法）に依らねばならず、困難は大きい。
アメリカもソ連（現ロシア）も大型の天然ウラン原子炉を幾つも建設して多量の兵器用プルトニウムを生産し、これを原爆と、後には水爆の引き金用として使うことになりました。
他方、両国とも巨大なガス拡散式のウラン濃縮工場を建設運転していました。
PC用眼鏡【管理人も使ってますがマジで疲れません】 解約手数料０円【あしたでんき】
Yahoo 楽天 NTT-X Store
無料ホームページ 無料のクレジットカード 海外格安航空券 
ふるさと納税 海外旅行保険が無料！ 海外ホテル