ウラニウムの立方体がドイツの原子力プロジェクトが失敗した理由を明らかにする

2026/11/05 19:52

ウラニウムの立方体がドイツの原子力プロジェクトが失敗した理由を明らかにする

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要約▶

Japanese Translation:

新しい研究は、ドイツの原子力プログラムが臨界状態に達することは決して不可能であったと結論し、コースとハイバートによる以前の結論を覆しています。彼らはゴトフ集団の実験から得られた別個のウラン立方体約 400 個を発見し、合計の在庫が十分であるとの推測を示していました。この更新された研究では、コース、ハイバートおよび共著者らは B8 リアクターに関する 2 つの残存するウラン立方体、歴史記録、技術報告書および書簡を分析しました。彼らの計算によると、臨界状態に達するには 1,292〜1,775 個のウラン立方体が必要であり、これはドイツの供給量をはるかに超えるものであり、また戦争全体を通じてヴェムルックで生産された重水水の倍になります。さらに、イギリスによる海上封鎖は低ボロン石油コークスへのアクセスを遮断し、ドイツ人は魯ール由来の冶金学的コークスを使用することを余儀なくされましたが、これはアメリカ製のものに比べて不純物が約 2 倍含まれていました。その結果、「利用可能な材料において、自然ウランとグラファート慢化されたピイルは臨界状態に至ることはできなかった」とあり、ハイゼンベルクは必要量を過小評価していました。ドイツの秘密主義的かつ孤立主義的なアプローチは、研究グループ間の協力 prevented し、最終的に資源を共有し、より良い材料(ペンシルバニア州で発見された低ボロンコークスなど)を調達した米国とは対照的に、進捗を妨げました。この研究は PNAS Nexus (2026) に掲載され、DOI: 10.1093/pnasnexus/pgag282 で、科学的意図やウランの体積に関わらず、根本的な材料欠落と外部制約が成功を不可能にしたことを示し、長年にわたる議論を結論づけています。

本文

ドイツ原子力計画の失敗:隠された事実から浮かび上がった真実

ウラン立方体の再発見と保有量

コエス氏とハイベルト氏のチームは、国家文書館で以下の資料を発見しました。

  • 脱秘されたドイツ政府文書: ウランに関する公式書類の箱。
  • ゴトフグループの実験データ: 別個に実施された反応炉実験から発見されたウラン立方体約 400 個。

これらの合計保有量を分析した結果、以下が結論付けられました。

  • B8 型反応炉において臨界に至るためには、発見されたウラン量のみでも十分だった。
  • この事実は、当時のドイツが採用していた秘密主義かつ孤立主義的なアプローチが原子力計画を妨害していたことを示唆しています。すなわち、2 つのグループ間で情報や資源が共有されていなかったことが原因でした。

新たなアーカイブ資料からの分析

この最新論文は過去の研究を発展させたもので、より詳細な結論に至っています。研究者たちは以下を実施しました。

  • 物理的検証: 残存するウラン立方体2 個の詳細な分析。
  • 文書調査: 歴史的記録、技術報告書、書簡などを含む同類のアーカイブ資料を精査。

これにより、B8 型反応炉実験に使用された以下の材料について新たな情報が得られました。

  • ウラン
  • 重水
  • グラファイトブロック

主要な発見と結論

研究チームによる主な発見は以下の通りです。

  • 臨界に必要なウラン数: B8 型反応炉が臨界に至るには、1,292 個から 1,775 個のウラン立方体が必要だった。
  • 重水の不足: 当時唯一の供給源であったノルウェー・ヴェムロクのノルスク・ヒドロ工場が生産していた重水の量は、第二次世界大戦全体を通じて必要な量の半分のみであり、不足していました。

著者らはこれを以下のように要約しています。

「われらの計算では、ハイゼンベルク氏が材料の必要な量を著しく過小評価していたことが示唆される」

グラファイト生産における致命的な相違点

先行研究でも指摘されたアメリカとドイツのグラファイト(またはコークス)生産の相違点が、核計画を決定づける要因となりました。

素材の違い

国採用素材状況
アメリカ石油コークスボロン含有量が特に低い高品質なコークスが入手可能。
ドイツルールの冶金用コークスアメリカ産の2 倍の不純物量を持つ不純物を含んだ素材を使用せざるを得なかった。

供給途絶の影響

  • 1940 年 1 月: イギリス海軍による封鎖により、ドイツへの石油コークス供給が遮断。
  • 結果: 高品質なグラファイトの代わりに不純物が多いコークスを余儀なくされたため、天然ウランを用いた石墨減速型の反応炉は臨界に至ることは不可能だった。

引用元

  • 論文誌: PNAS Nexus (2026 年)
  • DOI: 10.1093/pnasnexus/pgag282

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