米国の研究所に謎のウランキューブ、ナチスの実験由来か

米国の研究所に謎のウランキューブ、ナチスの実験由来か

ワシントンD.C.のパシフィック・ノースウエスト国立研究所を拠点とする研究チームは、アメリカの研究所に保管されている謎のウラン製立方体が、かつてナチス・ドイツが核開発計画を成功させようとした際に使用されたものであることを証明しようと取り組んでいる。核鑑識を用いることで、研究チームは放射性立方体の起源の特定に一歩近づくかもしれない。しかし、今のところ、それらのほとんどがどのようにして現在の場所に到達したのか、誰も解明できていない。

研究チームの研究は本日、アメリカ化学会の会合で発表されました。1939年から1945年にかけて、ナチスは独自の核開発計画を進めていました。ナチスには2つの研究グループがあり、1つはヴェルナー・ハイゼンベルクが率い、もう1つはクルト・ディーブナーが率いていました。これらのグループは、原子爆弾の製造を目指して原子炉の設計・製造を行っていました。戦後、多くのキューブはアメリカ合衆国に輸送され、公式・非公式のルートを通じて大学や個人に広く配布されました。

キューブの起源については、一般的に確固たる記録が残されていない。つまり、人々はキューブがどの手でいつ通過したかを正確に記録していなかったのだ。現在の研究チームは、ナチスの原子炉にはかつて1,000個から1,200個のキューブがあったと推測しているが、現在判明しているのは約12個である。現在、研究チームはワシントン州にあるキューブ1個と、その他いくつかのキューブの起源を解明しようとしている。

「これらのキューブがドイツのプログラムによるものであるかどうかは確かなことは分かりません。まずはそれを明らかにしたいのです。その後、様々なキューブを比較し、それらを作成した特定の研究グループに分類できるかどうかを確認したいと考えています」と、プロジェクトの主任研究者であるジョン・シュワンテス氏は、アメリカ化学会の発表で述べた。

ドイツの科学者たちの研究は、中性子の衝突によって重い原子核が不安定化し、エネルギーを放出しながら崩壊するプロセスである核分裂に焦点を当てていました。ハイゼンベルクのグループは、重水中に沈めたウランを活性化させ、原子爆弾用のプルトニウムを生成できると期待していました。ナチスの原子炉は、一辺が約5cmの立方体をケーブルで吊り下げ、水中で立体格子状に配置していましたが、幸いなことにこの設計は失敗に終わりました。

そして時間切れとなった。1945年、イギリス軍とアメリカ軍はドイツの実験に使われたウランの立方体の一部を押収し、600個以上をアメリカに送った。ウランの一部はその後行方不明になっている。ワシントンにあるもののように、出所が疑わしいものもある。メリーランド大学のものは、2019年に現在のプロジェクトの協力者によって報告されたように、興味深いメモが付いていた。メモにはただ「ヒトラーが建設しようとした原子炉から持ち出された。ニンニンガーからの贈り物」と書かれていた。ニンニンガー(メモでは名前のスペルが間違っている)はマンハッタンのマレーヒルにあるマンハッタン計画の現場の暫定管理者で、彼はおそらく仕事で手に入れたウランの立方体を友人に渡し、その友人はそれを別の友人に渡し、その友人はそれを現在のプロジェクト協力者であるティモシー・コスの誕生日に贈った。

1945 年 4 月、アメリカ軍とイギリス軍がハイガーロッホでナチスが建設しようとした原子炉を解体している。
1945年4月、アメリカ軍とイギリス軍がハイガーロッホでナチスが建設しようとした原子炉を解体する。写真:ウィキメディア・コモンズ

研究チームは、放射性物質とそれらが崩壊して生成する物質を測定する放射年代測定法を用いて、3つの立方体の年代を特定しています。ウラン製の立方体は鋳造されて以来崩壊し続けているため、現在はトリウムとプロトアクチニウムを含有しています。

パシフィック・ノースウエスト国立研究所の化学者で、今回の研究の共同研究者であるブリタニー・ロバートソン氏は、立方体に含まれる各元素とその相対濃度を特定できる電波年代測定法を用いています。これにより、立方体がいつ作られたかがわかる可能性があります。さらに、立方体に含まれる不純物から他の希土類元素の痕跡が放出される可能性があり、元のウランが採掘された場所がわかる可能性があります。

「私たちの最初の目的は、測定対象の3つのキューブの起源を確認することです。その推定年代は1940年代前半から中頃になるはずです」とシュワンテス氏はギズモードへのメールで述べた。「もし私たちの年代測定法が非常に正確であれば、これらのキューブがハイゼンベルクのプログラムに由来するものか、ディーブナーのプログラムに由来するものかを特定できるかもしれません。なぜなら、それらの製造時期はわずかに(約1年)異なっているからです。」

電波年代測定法は短い時間軸で行われるため、研究者たちは1940年代のキューブがどのような状態だったのかを解明することができます。キューブの一部がハイゼンベルクの研究室のものだったのか、ディーブナーの研究室のものだったのか(あるいはどちらでもないのかもしれませんが、その可能性は低いようです)は不明です。シュワンテス氏によると、キューブの起源を研究室まで追跡するのは「ストレッチゴール」ですが、少なくともキューブがナチス起源であることは確認できるはずです。これは研究者たちが事実だと推測しているものの、これまで検証する手段がなかったことです。

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