「科学と生活」、２０１３年１月号

分類「科学者」

見出し「最重要な方向へ」
概説 「核エネルギー獲得の研究に従事した、アカデミー正会員イーゴリ・ワシリエビッチ・クルチ
ャトフ氏との出会いについての、原子力分野のある長老の思い出。」
著者

物理数学博士コンズタンチン・ムーヒン（国立研究センター「クルチャトフ研究所」

序文
ロシアの科学界は、２０１３年１月１２日に、祖国の原子力計画指導者であり、ソ連邦科学アカデミー所属第２研究所（現在名は、国立研究センター「クルチャトフ研究所」）の設立者でもあった、
アカデミー正会員イーゴリ・ワシリエビッチ・クルチャトフ氏の生誕１００周年を祝った。原子力計画の実施の初期段階において、クルチャトフ氏と一緒に働けたことは、私の幸せであった。
第二次世界戦争における最大の激戦中、即ち、スターリングラード会戦中、国家防衛委員会は、ファシスト・ドイツの侵略により中断していた、核エネルギー獲得の研究を再開するという決定を、１
９４２年９月２２日に採択した。戦時中において、この決定は、とりもなおさず、原子爆弾製造のことを意味していた。国家の課題を成し遂げるために、１９４２年４月、モスクワ郊外に、ソ連邦科学アカデミー付属第２研究所が設立された。この研究所の所長に、物理数学博士であるクルチャトフ教授がなった。
彼を選出したのは偶然ではなかった。戦前まで，クルチャトフ教授は、レニングラード物理技術研究所において、同系統の研究室を十分な結果を出しながら指導をしていた。さらには、戦争の１年前に、ソ連邦科学アカデミー会長に、ウランを使用した計画の詳細について，報告もしていた。
イーゴリ・ワシーリエビッチ・クルチャトフ

イーゴリ・ワシーリエビッチ・クルチャトフ（この２人は実の兄弟。共に物理学者となる。左が兄、右が弟。）
最初、第２研究所の定員は、アカデミー正会員で、レニングラード物理技術研究所所長であった、
ヨッフェ氏の指名による、カザン市からの１２名の科学者だけであった。彼らは、レニングラードから避難をして、カザン市で働いていた。しかし、直ぐに、国家防衛員解の特別指令により、クルチャ
トフ教授に、第２研究所の定員を１００名まで増員することが許された。軍需工場も含んで、どの企業からも専門家を招聘し権利も与えられた。実戦配備している軍隊からさえも。１９４４年１０月に、最初の１００人の「召還者」の内の一人と、記憶を辿ろう。
本文
モスクワ大学と研究所
１９４１年に、私はモスクワ大学物理学部を修了した。学業優秀証書をもらい、大学院に進学するように勧められた。が、戦争が始まったことなので、第５１航空機工場の設計局に入った。そこで、６月から１１月まで技師として働き、飛行中に翼に発生するフラッターの解析を行った。１０月には、工場は疎開をした。私は，母親が病気であったので，家族と共にモスクワに残ったので、無職となった。私はモスクワ大学物理学部にあった無線工場に勤め、前線で必要としている無線機の制作に関わった。私は子供の時から無線が趣味であったので、工場での製品の出荷と軍への引き渡しにおいて、指導的な技師の一人であった。
モスクワ大学の主要機関が疎開から戻った後、私は物理学部で働くことになった。私は授業と、国防人民委員会からの課題である、無線工場の時より複雑な装置の開発研究を兼務した。その後、この地位から，大学から私一人を、召喚した。多分、私の専門性以外に、私が極秘の研究に従事していた-1-

ことが評価されたのであろう。
１９４４年１０月のある日、私は第２研究所の幹部と一緒に、モスクワ都心から長い旅に出た。最初は，地下鉄で「ソーコル」駅まで。その後、路面電車でパクロフスキー・スツレシュネフ」停留所まで。最後に、私たちを待っていたマイクロバスで，無線研究所の３人の若い卒業生と共に、広大な原野の軍演習場まで乗って行った。そこはモスクワの外れであり、何棟かの低い建物が建っていた。
最も大きな建物（現在の中央館）は３階建てで、私たち４人をクルチャトフ氏が出迎え、彼の部屋に案内してくれた。そのときには，クルチャトフ氏はすでにアカデミー正会員であった。私たちは、
この研究所の主任研究員たちと共に、いろいろと話し合った。彼らの部署に私たちは配属された。私は第５局に配属され、その局長はチモシュク氏であった。
最初の印象
私は非常に複雑な無線機の製作に従事した。例えば、カソード・オシログラフなど。研究所の設備
は，モスクワ大学より遙かに劣悪であった。トレチャコフ氏はこの仕事に、非常に興味を持ってくれた；毎日の朝夕の巡回の時、トレチャコフ氏は私の所に立ち寄り、話し合い、無線技術の本をちょっと読み、若い同僚とのつきあいは極めて淡泊なものであった。トレチャコフ氏に、アカデミー正会員としての重責の痕跡など、私は何も感じなかった。歳差があまり離れていなかったからである。当時
私は２７歳、トレチャコフ氏は僅か４２歳であった。
定期巡回の時、クルチャトフ氏は，突然私に依頼をした。クレムリンでの、彼の講演で、放射能の説明のために必要な小さな装置を作るようにとのことであった。ガイガー計数器、増幅器、機械式計数器からなる装置を製作した。放射線があると，かちかちと音を鳴らす装置である。クルチャトフ氏
は十分に満足をしてくれた。彼に装置を提供することができたことは，私の喜びでもあった。
１９４５年の初めには，クルチャトフ氏はすでに、原子計画の基本的仕事に関する中間リストを書き上げ、関係各部局の指導者を指名した。例えば、最初の原子炉の製作は，彼を主任とした第１局に任せた。彼の最も信頼のける補助者としてパナシュクがいた。祖国最初のプルトニウムの獲得は、第３局が行うこととがなった；ウラン同位体分離には、キコインとアルチモビッチ；原子爆弾の構造開発と準備はハリトンとゼリドビッチ。私たちは第７局を支援した。その局長はフリョロフとダビデンコ。彼らには、天然ウラン－軽水のシステムにおける連鎖分裂反応の可能性を調べることがゆだねられた。クルチャトフ氏はこの課題を「水における科学」と呼び名を付けた。
これらと関係して，１９４５年から、チモシュクは、私を中性子物理学分野に引き入れた。私にはこの分野は初めての分野であった。３０年代には物理学部では，学生には核物理学は講義されていなかったのである。私は大きな興味を持って、中性子密度の検出のための放射性インジケーターの利用方法に取り組んだ。第７局への私たちの支援は、水と同じように中性子を減速するパラフィンの性質の研究であった。私たちは、パラフィンの穿孔という機械的な方法でパラフィンの改善を試みた。しかし、直ぐに、フリョロフと私たちは、提案されている変形方法では、問題は解決しないことを理解した。それで、その方法を、当分延期をすることにした。
研究所の同僚たちは，中央館で基本的な仕事に従事していた。ここでは，クルチャトフの指導の下で、彼によって組織された科学セミナーが行われた。セミナーでは、具体的な課題に関して指導的な専門家の報告、核物理学や高等電子工学の教養講座がが行われた。アルチモビッチやコゾダエフが講義を担当した （１）。
中央館では仕事だけが行われていたわけではない。そこには何人かの同僚と彼らの家族も住んでいた。これは都合がよかった：何せ、仕事場と家が並んでいるのであるから。ついでながら、私は研究所の近くへの通行証を得ることができた。そのうち、ある出来事が起こった。クルチャトフが私を慎重に問い詰めた「君は何故、そんなにも早く（夜１０時！）、仕事から早退をするのか？」。私はク
ルチャトフに言い訳をした「１９４５年に結婚した後、モスクワ郊外の妻の所に引っ越しをしました。
それで，片道通勤に１時間半もかかります。」。直に、クルチャトフの指示により、私たちに、現在の文化研究所の地区にある木造家屋の２部屋を割り当てられた。私の仕事時間は大幅に増えることとなった。
脚注（１）中央館には大きなホールがなかったので、クルチャトフの全ての科学教養活動は、二階につながる大きかった階段の踊り場で行われた。当時そこにはまだ部屋は作られていなかった。

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クルチャトフ兄弟夫婦：イーゴリ・ワシ
リエビッチとマリア・ドミトリエブナ、ボリ
ス・ワシリエビッチとリュドミラ・ニキフォ
ロビナ

散歩中の家族

放射性化学実験本部
原子問題の解決の初期段階において、クルチャトフは、ネプチューンとプルトニウムを得るために、
放射性化学実験に巨大な役割を与えた。
１９４３年の夏に，すでにクルチャトフはカザン市から、自分の弟のボリスを招聘し、超ウラン元素であるネプチューンとプルトニウムを獲得しそれらの性質を研究することを課題として与えた。理論家の計算によれば、プルトニウム、より正確には原子量２３９の同位体元素は、ウラン２３５と同じように、熱中性子及び高速中性子の作用のもとで核分裂をする、ということであった。即ち、制御反応炉と原子爆弾の実現には価値のある核燃料であるということであった。
この重要な仕事の解決が、ボリスを引きつけたのは偶然ではなかった。ボリスは１９３５年に放射性科学分野ですばらしい仕事を成し遂げていたからである。その過程で、ホウ素の放射性異性体（２）を発見していた。
ボリスと彼の同僚の仕事について、リュドミラが私に語った。１９４５年の夏に、彼女は化学専門学校を修了し、秋に，ボリスのいた局に就職した。博学と手先の器用さのおかげで、リュードミラは，
ボリスの実験の替え難い助手となった。（１９４２年、彼女は私と一緒に、モスクワ大学科学技術研究所で、職階の高い無線機器組み立て工として働いていた。）そして、直に彼らは結婚をした。ボリ
スは，研究所敷地内に、兄と一緒に住んでいたので、兄弟夫婦は１つの屋根の下に生活することとなった。そして、私はというとクルチャトフの人生の出来事に立ち会うこととなった（３）。
脚注（２）原子核異性体－基底状態にある原子核の幾つかにある、比較的長寿命の励起状態にある原子核。
脚注（３）私は，自分の妹のリュドミラと共にクルチャトフ家族とは長い間近所つきあいをした。１
９６０年に，最初、イーゴリ・クルチャトフが他界した。クレムリンの赤の壁に葬られた彼に別れを告げた。遺骨の埋葬の時、政府からボロシロフが参加した。彼はマリナ・ドミトリエブナに近寄り、彼女に哀悼の意を表した。彼は同時に，参加できなかったフルシチョフからのお詫びも伝えた。マリ-3-ナ・ドミトリエブナは１９６９年に亡くなった。彼女の遺骨は，私たちがノボデビッチ墓地の壁に埋葬した。ボリス・ワシリエビッチは１９７２年に生涯を終えた。ボリスは，同じ墓地に、荘厳な儀式（儀仗態の参加の下で）のもとで葬られた。２００４年には、リュドミラに、私たちは最後の別れを告げることになった。彼女の遺骨は、彼女が夫のために設立に参加した祈念碑と並んでいる、彼女の夫、ボリス・ワシリエビッチの墓に埋葬した。
「地震学研究所」でのネプチューン
ピジェフスキー通りにあった、地震学研究所の、化学的仕事には適していない地下室で行われた、
ボリス・クルチャトフの最初の実験のアイデアは、次のような予想に支えられていた。アクチノイドに属しているネプチューンは、Ａｃ８９，Ｔｈ９０，Ｐａ９１，Ｕ９２と類似の化学的特性を持っている。またネプチューンは、希土類元素Ｌａ５７，Ｃｅ５８，Ｐｒ５９，，を包含しているランタノ
イド群とも似ている。ウランとネプチューンの化学性質の類似性は、それらの分離の仕事を難しくした。が、アクチノイドとランタノイドの類似した性質（２つの群において、後に引き続く元素は、その前の元素の電子殻の中で、空いていた内殻電子を充填していく。）（訳者注 元素の電子配置標などを参考にすること。）は、ランタノイドのためにボリス・クルチャトフが開発した方法を、ネプチ
ューン分離のために利用するという希望を抱かせた。
このアイデアを実現するために、約１週間にわたり、ウランを中性子で照射し、前述した方法でネ
プチューンを分離した。完全に成功した。ネプチューンの化学的性質は、ランタノイドの化学的性質に似ていることがわかった。最終的に、分離した標本は、２日～３日の半減期を持ち、β崩壊をすることで、ネプチューンが得られたことを確信した。１９４４年の春には、第２研究所の新しいところで仕事を完了することができた。得られた結果を基に、ボリス・クルチャトフは、硫酸ランタン方と呼ばれる、９３の元素即ちネプチューンを純化する手段を開発した。この手段は簡単であり、かつ、
期待が持てるものであった。
水の入った樽からプルトニウム。
１９４４年の夏に、中央館に並んで、プルトニウム獲得のための、ボリスの試みのために化学実験室が出現した。それは、輪と急階段の上に屋根を被せた酒蔵に似ていた。ここに、水の入った沢山の
大きな樽が置かれた。その中には、ウラン塩約１０ｋｇの溶液の入ったフラスコが沈められた。中心には中性子源がおかれていた。線源からの高速中性子を熱中性子まで減速するために、水が必要であった。熱中性子はウラン原子と最も効率良く相互作用をするからである。プルトニウム２３９の蓄積過程は次の連鎖反応で示される。
ｎ＋２３８Ｕ９２→２３９Ｕ９２→（β－崩壊）→２３９Ｎｐ９３→（β－崩壊）→２３９Ｐｕ９４→（α崩壊）→２３５Ｕ９２。
中間生成物（２３９Ｎｐ９３）は２週間で飽和するまで蓄積する。しかし、非常に長い半減期を有しているものと予想されていた、多かれ少なかれある程度の量のプルトニウムを得るために、より長く、約３ヶ月間ほどの中性子照射が要求されていた。
１９４４年１０月に、ウランの照射が完了したとき、プルトニウムの分離という、第二段階が開始した。半年の長きにわたった実験は成功裏に終わり、照射されたウランは、０．５ｋｇから２．０ｋｇも５つの分量に分けられ、若干異なった化学処理が行われた。ついに、１９４５年４月、最後のウ
ラン２ｋｇから、半減期が約３１０００年のα線放射性を持つ試料が分離された。これは非常に重要な達成であった：プルトニウムが実際に獲得できた、が、ごくごく僅かの量であった。α崩壊が観測できる程度の量だったのである。

ピジェフスカヤ通りの地震学研究所の建物。
第３番ドーム。ここで、ソ連邦初めてのネプチ
ューンが得られた。現在この建物に、科学アカ
デミー付属の大気物理学研究所が置かれておる。

-4-

「サイクロトロン」からのプルトニウム
その後、新しい成功がなった。ウラン照射を、第２研究所にある、小型のサイクロトロンで行うよ
うになったのである。クルチャトフとネミョーノフの指導下で行われたサイクロトロンの始動は、原子計画実現における、初期の画期的成功のうちの一つとなった。当時、そのサイクロトロンはソ連邦で稼働しているただ一つの装置であった。このサイクロトロンは、前の中性子源の場合と比較すると、桁違いの中性子線を出してくれたのである。
装置の中で，パラフィンに閉じ込めた硝酸ウランの１０個の大きな塊（５ｋｇずつ）を照射した。
各塊の照射は１５０時間に及んだ。これら全ての仕事は、１９４５年１２月から１９４６年９月までに行われた。結果として、ボリス・クルチャトフはプルトニウム分離のすばらしい技術を確立しただ
けではなく、一介の化学助手でも簡単にプロトニウムの標本を手にすることができるようにした。分
離したプロトニウムの量は０．０１８μｇであった。プルトニウムの化学への利用のためには、もっと大きな質量が要求された。この課題を、ボリス・クルチャトフのグループは後になって解決した。
原子炉の始動後である。原子炉製作の仕事は，第２研究所で順調に進んでいた。
黒鉛の純度を調べるためのニュートリノ実験
イーゴリ・クルチャトフが選択した核分裂連鎖炉の実現には、１０トンのウランと、極めて純度の高い数百トンの黒鉛が必要とされた。その黒鉛の中には僅かな不純物も許されなかった。カドミニュ
ーム、ホウ素などの不純物は中性子の吸収力が極めて高かったのである。これ故、ウランー黒鉛炉の建設の第一段階として、黒鉛とウランの不純物含有度の検査をすること、と、不純物除去方法を開発することであった。
工場で生産している黒鉛の品質検査は１９４５年の春に始まった。この目的のため、中央館からあまり離れていないところに、大きな軍用ズックテントが設置された。通年にわたる仕事のことを考え、点との左隅には暖房用電気ヒーターが置かれた半地下室が掘られた。そこには２台の椅子と、測定器の置かれた机があり、机の上にはまた、イーゴリ・クルチャトフの部屋とつながっている内線電話が置かれていた。害のある不純物による材料の汚染の程度は、パナシュクを主任とする化学者グループが判断をした。
テント内に、黒鉛の大きなブロックが組み立てられ、中心に中性子源がおかれた。放射能インジケータ方法（インジウム金属箔は中性子線が当たると、β崩壊をする。）や、気体のフッ化ホウ素（ＢＦ４－中性検出器）が充填されているイオンチャンバー等を利用して、線源からの距離に対する熱中
性子の密度分布を測定した。これらのデータの処理から、熱中性子の拡散距離Ｌを決めた。この値で黒鉛の純度を判断した。Ｌが大きければ大きいほど、材料の純度は高くなるからである。
工場からの黒鉛は、冶金加工のために電極の形で出荷されていた。その黒鉛には許容限度を１００
倍も上回る、不純物が含有されていた。工場労働者と一緒に、黒鉛の純度を上げる技術の開発に、半年が費やされた。１９４５年１０月には、研究所に十分に純度の高い黒鉛が納入されるようになった。
が、検査は継続された。より効率的な手段で：基準となる黒鉛ブロックの一部分が、検査対象の黒鉛の詰め物で置き換えられた。得られた拡散特性を比較した。中性子の計数値が低い詰め物は駄目と判断された。
選び抜かれた黒鉛ブロックは、１９４６年春に設営された２番目のテント内に、６ｍ×６ｍ×６ｍの巨大な立方体に組み立てられた。中心に中性子源がおかれ、全重量が３６５トンであった。テントの場所は、将来の原子炉のために建設された建物「Ｋ」の傍であった（Ｋはロシア語の釜の単語「КОТЁЛ」の筆頭文字である）。中性子の拡散長は４８．５ｃｍ±１ｃｍであった（理想的な純粋黒鉛ではＬ＝５４ｃｍ）。反応炉の材料として，黒鉛の適正は十分であった。これらの仕事を，クルチ
ャトフは１９４６年１９月に完遂した。
（続く）

イーゴリ・ワシーリエビッチ・クルチャトフ。執務室で。
１９５０年代半ば。

-5-反応炉の臨界限度とウランブロックの純度の確定のための膨大な実験
１９４４年１月に、ポメランチェックは、膨大な実験の理論を立案した。しかし、その案を、クル
チャトフとパナシュックに提出したのは、金属ウランが研究所の納入され始めた、２年後のこととなった。実験は２つの段階で行った。最初は、大きさ１００ｃｍ×１００ｃｍ×３５０ｃｍの黒鉛ブロ
ックで、熱中性子の拡散長を測定した（Ｌ＝４８ｃｍ±２ｃｍ）。第二段階では、円柱の穴の空いたブロックが使われた。円柱の径をいろいろなもの歳、穴にウランを完全に充填（８００ｋｇ）したり、半分充填（４００ｋｇ）したり、あるいは、ウランの代わりに、ホウ素とパラフィンの混合物の入ったアルミ管が、中性子の吸収のために入れられた。いろいろな変種の装置で得られた拡散長のデータに従って、フルソフの補正をされた、無限に大きい反応炉のためのポメランチェックの理論は、増殖係数の大きさとしてｋ∞＝１．０９±０．０２を与えた。これに従えば、反応炉の臨界半径Ｒ臨海（実際の大きさに対して増殖係数ｋ＝１を対応させて（？ ＊））は本当に小さい値Ｒ臨海＝２．０ｍとなった。
この見込みのある大きさｋ∞＝１．０９において、特別に純度の高いウラン８００ｋｇを使用する必要があることとなった。が，反応炉の建設には、数十トンのウランが必要とされた。このために、納入されるウランの質の検査という、極めて具体的な課題が残された。それをてきぱきと行うために、
グラファイトの質の検査に似た方法が利用された。＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊（未理解）。その分量は有効であると見なされ、ｋ∞に換算すると、１．０＜ｋ∞＜１．０９の領域の値を与えた。ウラン以
外に、ウラン酸化物であるＵＯ２、Ｕ３Ｏ８についても調べた。
反応炉Ф－１の構造とその始動の特殊性
クルチャトフは、必要とされる品位のウランが、十分な量まで納品されるのを、待ちきれなかった。
不合格品ではないウランと黒鉛を利用する、「Ф－１」と命名した最初の反応炉の建設を決定した。
この炉では、ｋ∞の評価は、１．０４の値であった。炉の半径（中性子の黒鉛による反射を考慮すると厚さは０．８ｍ）は４．５ｍに達した。全体として、休憩場をした装置の直径は、９ｍ。その際、下の半球部分は、安定性のために円柱とする必要があった。反応炉の建設のためには、およそ５０トンのウランと５００トンの黒鉛が必要であると見積もられた。

ソ連邦最初のウラン－黒鉛原子炉Ф－１が設置されていた建物「組み立て修理」の現在の様子。
１９４６年６月にはすでに、大きさが１５ｍ×４０ｍ、高さが８．５ｍの建物「Ｋ」（４）が建設された。そこには、反応炉を納めるための、広さ１０ｍ×１０ｍ、深さ７ｍのコンクリート製炉床が作られていた。勤務員のための部屋は、同じく地下室に作られ、鉄筋コンクリートの壁と、厚さ１５ｍの土嚢で放射線からの防御が計られていた。基礎穴へは、曲がりくねり傾斜したトンネルを通ってたどり着くことができた。放射線を通過させないためである。

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建物図面

反応炉Ф－１の建物の断面図：１－メインホール；２－実験室；３－基礎穴。

基礎穴中での、反応炉の大きさの正確さを期するために、幾つかの大きさの臨界未満のモデルが建設され、モデルの中心で、自発分裂時の中性子密度を測定した。測定の結果、Ｒ臨界は３．８ｍまで短くすることができ、黒鉛の量は４００トンまで減少させることができることがわかった。
反応炉の建設は、１９４６年１２月１５日から始まった。その時点では、研究所には、必要な金属
ウランの内、半分と少ししかなかったのだが。このため、組み立ての時、その（？ ＊）酸化物を圧縮して作った練炭状のものさえ使用した。黒鉛ブロックは、１０ｃｍ×１０ｃｍ×６０ｃｍの直方体形状であったので、建設された装置はしっかりした構造をしていた。
各１０ｃｍの層は黒鉛で密にできていた（８つの下の保護層と８つの上の保護層－中性子の反射層）
り、一定の間隔に開けられたチャネルを持った黒鉛ブロックでできていた。ウランブロックと練炭のために（活性ゾーンは６０層）。良質のウラン塩は層の中心に充填された。質の劣るウラン塩は中心から遠ざけて。練炭は周辺に。そのような原則で、黒鉛を配置した。
反応炉の構造に、制御と防御のための棒（＝制御棒）の３つの垂直のチャネルを準備した。測定装置と小さい実験装置のために、５個の水平チャネルを。炉の中心を通る断面積４０ｃｍ×６０ｃｍの水平トンネルも準備された。ウラン－黒鉛の格子からできた１４本の充填材がこのトンネルを埋めることになっていた。充填材を同じ大きさのもので交換することで、反応炉の中心も含んで，炉内の任意の所で、照射実験をすることができるようになっていた。
計画では、反応炉は６８番目の層の積み込みで、臨界となるはずであった。しかし、自発分裂の中性子測定は、反応炉は早めに活動するであろうことを示していた。次のようになった：６２番目の層を充填した後、制御棒を引き上げると、中性子数は、飽和に達することなく、止めどもなく増加し始めた。そして、制御棒を落とすことになった。予定していた６８番目の層を入れることなく、反応炉
は期限前に活動した。１９４６年１２月２５日のことである。１２月２８日には、クルチャトフと原子計画監督者ベリア、バンニコフ、ペルブヒン達は、実験反応炉Ф－１の始動に関して、スターリンに報告をした。我が国の学者は原子力を獲得する秘密を手にしたのであった。
２週間後の、１９４７年１月９日、クレムリンのスターリンの部屋で、会議が行われた。その会議
で、原子エネルギー利用に関する科学研究の仕事の状況が審議された。その会議では、第２研究所から、クルチャトフ、キコイン、アルチモビッチ、ハリトンが発表をした。
脚注（４）これは直に「組み立て工房」と呼ばれるようになった。

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反応炉図面 最初の核反応炉Ф－１の垂直断面図：１－実験用チャンネル；２－制御棒用チャンネル；３－活性ゾー
ン；４－黒煙ブロック製の反射材隔壁。

臨界未満モデルＮｏ．１：１－熱中性子の基準場を持った樽（？
チャンバー；３－線形パルス加速器；４－制御盤；５－蓄電池。

＊）；２－出力段付きのＢＦ３

反応炉Ф－１の動力学
私は反応炉の始動には立ち会っていなかった。が、この歴史的な出来事の後直ぐに、勤務員とした働くことになった。
研究所には、ウランブロックの納入が継続していた。それらブロックは、産業用反応炉の建設のために予定されていた。それはすでにクルチャトフとメルキンが１９４５年から計画していたものであった。納入されたブロックの試験は、「親」のブロックの幾つかを、試験ブロックに交換して、通常条件下で反応炉を始動し、反応炉の反応特性を比較する方法で、極めて便利な検査で行うことができた。ウランブロックの質の検査に関する「専門家」として、私をこの仕事をするように招聘した。
Ф－１の重要な特性は、増殖係数ｋが小さいことであった。ｋ＝１．００５。平衡値ｋ＝１から、僅か０．５％高いだけであった。これに関係して、反応炉における連鎖反応は、いわゆる減速中性子の参加があるときにだけ起こることができた。２次中性子のスペクトル中で、その割合は０．６４％（０．５％以上、即ち，それ（？ ＊）無しではｋ＜１。）。減速中性子は，分裂の瞬間だけ飛び回るのではなく、ある時間飛び回るので、減速中性子の作用下にある反応炉は、与えられた出力まで疾走し、スイッチを切った後、非常にゆっくりと減衰していく。通常のウインチで、センチメートル単位の目盛りの付いた、制御棒を上げたり下げたりして、私たちは手動でそれを制御した。制御棒の位
置はペリスコープ（＝潜望鏡）で観測した。後になって，１９５０年に、ペリスコープを、特別仕様の光学システムに取り替えた。ウインチは電動式となった。
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ソ連邦科学アカデミー付属第２研究所の、最初のソ連のウラン－黒鉛型原子炉Ф－１の組み立て中。
勤務員のノルマとして、ブロックの質の検査以外に、反応炉を始動と、予定出力まで反応炉の加速、があった。反応度ρ＝（ｋ－１）／ｋ≒ｋ－１の測定の目的もかねて。反応度は制御棒の差し込んだ
深さに、線形的に依存しているので、反応炉の反応度については、ペリスコープで覗いた制御棒の目盛りを見て判断した。
これらの仕事は、大きな出力を反応炉に要求はしなかったので、勤務員には全く安全であった。もし、大きな出力が要求されるときには、５００ｍ以上も離れている中央館から、遠隔制御で反応炉を始動した。アメリカの１号原子炉と違っているのは、Ф－１は空冷ができたことである。反応炉の始動は、同僚達が不在である，日曜日毎に行われた。これを私たちは隠語で「スバデバ（＝結婚）」と呼んでいた。ついでながら、パナシュクの黒鉛ブロックは「クチャ（＝堆積）」と呼ばれ、ボリス・クルチ
ャトフの地下化学実験室は「パグレフ（＝穴蔵）」と呼ばれていた。この反応炉に、１９４７年秋一杯まで，私は勤務した。第５局での通常勤務による中断があったが。
プルトニウムの化学
１９４７年春に、第２研究所において、原子爆弾製造における重要な進展が見られた。ボリス・ク
ルチャトフと、彼の同僚達は、原子炉Ф－１における、５ｋｇのウラン酸化物２つの塊の照射の後、十分な量のプルトニウムを得た。１９４７年４月には、研究所は、「シンクロトロン製プルトニウム
より、１３００倍も多い、質量６．１μｋｇと１７．３μｋｇの２つのプルトニウムの塊を持つに至った。それらは、プルトニウム化合物の化学特性、難溶性化合物（水酸化物、フッ化物、水和物、過酸化物、ヨウ化物）の溶解性、を研究するために使用した。
これらの課題の解決は、工業用原子炉で照射したウランから、ｋｇオーダーで、プルトニウムを分離する化学手段を開発するために、必要であった、その工業用原子炉は、イーゴリ・クルチャトフの指揮下で、ウラル地方のチェリャビンスク－４０（現在の企業合同「灯台」）に、すでに作られていた。その始動は、６月８日に行われた。＊＊＊＊＊＊。ウランは７２．６ｔを必要とした。
ボリス・クルチャトフは、自分の方法を直接、「灯台」で確かめた。が、開発された技術の受理と導入に関する特別委員会は、彼の競争相手、アカデミー正会員フロピーン、をひいきした。フローピン自身は、ボリスの硫酸ランタン方法を高く評価していたのであるが。
課題のパラメータである１００ＭＷを工業用原子炉は、１９４８年６月２２日に達成し、新しい核燃料であるプルトニウムの生産の２４時間稼働を開始した。クルチャトフは主目的、原子爆弾の製造に、大接近した。
アルザマス－１６
閉鎖都市、アルザマス－１６（ニジェゴロスカヤ地方のサロフ市）にあった、第２研究所の支所、-9-

第１１設計局で、原子爆弾の設計と準備が行われた。１９４７年末に、そこへの出張命令が私に出された。
この出張の前史はそのようなものであった。原子炉Ф－１で働いていたとき、第１２局の上級研究者であるジシンと知り合いとなった。彼は第１１設計局との共同計画に関係していた。彼は，設計局
におけるい長期の仕事のために、若い物理学者から人を選び出した。１９４７年の秋までに、彼は研究所の職員の中から２人を説得することに成功した。冬を前にして，原子爆弾を製作するというロマンで、彼は私を誘惑した。すでに、共同研究で通じた私の２人の知り合い、フリョロフトダビデンコ
が，設計局で働いていたことを，言っておこう。
アルザマス－１６は、一般社会基盤、鉄道駅、修道院、空港、農機具工場、生き生きとした景色があると共に、長さ８０ｋｍにも渡る鉄条網で囲まれていた。町には、この地方の住民以外に、更に３つに分類される人たちが住んでいた：出張で来た第１１設計局の研究者達、新しい研究所の建物を建設した囚人達、そして、もちろん、警備員達。
到着した次の日、第１１設計局の主任設計士で、科学者達の指導者である、ソ連邦科学アカデミー
正会員であるハリトンが、私たちを迎えてくれた。所長はゼルノフ将軍。ユーリ・ボリソビッチの代
理人に、ソ連邦科学アカデミーの最も若い正会員である理論物理学者のゼリドビッチが任命されていた。２人が高い役職に就いていたのは道理であった：彼らは１９３９年にすでに、ウランの連鎖核分裂の理論を構築した。
私はハリトンに、放射線技術、中性子物理学についての仕事について、サイクロトロン、原子炉Ф
－１について話をした。彼の質問に答えた。この会合の後、フリョロフの研究室に所属することになった。私が第２研究所でもらっていた額の２倍の給料をもらえる共同研究者として。
最初、私たち新人には、核物理学の講義が行われた。読むべき論文や本が推薦された。教育プログ
ラムが終了した後、各人に、具体的な課題が与えられた。私には、ウラン分裂の中性子スペクトルの研究をすることが委任された。この時点では私はすでに、我が国や外国における原子力問題の状況について，ある程度理解はしていた。スミットの「軍事のための原子エネルギー」の本も読んでいた。
差し迫っている、これらの仕事は重要であるが、難しいということをわかっていた。天然ウラン（最小プログラム）の２次中性子だけではなく、高純度のその同位元素２３３Ｕ、２３５Ｕ、そして当然、
プルトニウムの同位元素２３９Ｐｕ（最大プログラム）のスペクトル測定を私がすることになった。
フリョロフとの定期会議の時、私は彼に，最大プログラムの将来の研究に関するナイーブな判断を打ち明けた。しかし、彼は、最初は，中性子スペクトル研究の適当な方法を選び出し、最小プログラ
ムに集中するように助言を私にした。「これについて十分に考えるように。特に、私が，２週間後モ
スクワから戻ってきたとき、私に報告ができるようにしておいてくれ。」 彼はそう言って、モスク
ワへ飛び去った。
私の頭の中では、目前の研究の、少し空想めいてはいたが、具体的な計画が描かれ始めていた。というのは、良好な中性子線束（このような中性子線束はサイクロトロンでも原子炉Ф－１でも得られていなかった）と、純粋なウランとプルトニウムを利用するものであった。純粋なものもまだ得られてはいなかったのである。ともかく、フリョロフがモスクワから戻ってきたとき、私たちはこの課題について話し合い、次のように決定をした。私が光乳剤法を利用する。私は、原子炉の熱中性子（５）で照射される、光乾板上にプロトンを経由して記録される、天然ウランの分裂の中性子スペクトルの研究に着手する。
残念ながら、アルザマスで、この仕事をしたのであるが、旨くいかなかった。１９４８年の春に、私は短期間モスクワに出かけた。第２研究所で、私はグレビッチと会った。フリョロフから頼まれた中性子源を、グレビッチに渡すためである。が、ついでに、我々の問題を審議するためでもあった。
私の話に注意深く耳を傾けて、グレビッチは、全く突然に、第１１設計局に私が戻らないように提案をした。というのは、彼の所属している部局で、予定している計画の完遂に時間が残されていなかったからである。私の問題について、フリョロフは悪く受け取ることはないであろうと，グレビッチは答えた。法的な点について、ハリトンに電話をして調整するとも答えた。女房と相談をし、プラス・マイナスも考え、私はモスクワに残ることにした。結果として、原子爆弾の製作に参加するという、私の試みは駄目となった。が、グレビッチの部局で、長期にわたる、完全に上首尾の仕事が始まった。
最小プログラムを、私は早めに、かつ十分に完遂した、ことを付け加えておく：１９５２年春に獲得した修士論文の基礎は、その（？ ＊）結果にある。
グレビッチの部局での５年間で、別の，極めて幅広い研究プログラムを完遂した。クルチャトフが「水の科学」と呼んだ課題である。１９４５年に、フリョロフ、ダビデンコ、そして、私とチモシュクが参加した課題である。１９５０年初めに、私はこの課題に戻った。当時、天然ウラン（同位元素２３５Ｕの含有率はたかだか０．７％）の代わりに、少し純度の高い天然ウラン（２３５Ｕの含有率が３％まで）を使用すると、普通の水を減速材とした原子炉を製作することが、全く可能である，ということが明らかになっていた。この結果、「水の科学」は極めて急を要するものとなった。特に、開始した＊＊＊＊＊＊＊＊＊軽水炉の計画過程において。
この仕事のサイクルは，１９５７年に完了したが、基礎的な結果は実験を耐え抜いた。１９６３年、
私が博は論文に合格したとき、＊＊＊＊＊＊＊＊＊。。
走行しているうちに、ウラルにおける工業用原子炉の始動から１年後、クルチャトフのグループは、- 10 -

重要な課題を成し遂げた：祖国最初の原子爆弾を製造した。１９４９年８月２９日、セミパラチンス
クから西方へ約２１７０ km のところのプリイルチシュカヤ草原にある、核実験場で、それは行われた。当時のソ連邦のカザフスタン共和国内である。実験が行われた翌日、８月３０日、ベリヤとクル
チャトフは、スターリンに手書きの報告書を、署名入りで送った：「スターリン同士へ。 報告します。ソ連邦の科学者、設計士、技術者、我が国の工場の経営者と労働者、は４年にわたる厳しい労働の結果、ソ連邦の原子爆弾を製作するというあなたの課題を完遂しました・・・・」（６）

最初の祖国の原子爆弾РДС－１

著者は、この論文を書くに当たって、価値のある助言と多くの助力に関して、アレクセーフ、パポフ、ハリゼバの各氏に対して謝意を示す。
脚注（５）熱中性子－減速材中の原子と熱平衡状態にある、運動エネルギー０．０２５ｅＶを持つ遅速中性子。
脚注（６）この報告では、原子爆弾は包み隠さずそう呼ばれている。他の業務上の書類では、秘密保持のために、原子爆弾を、反動エンジンと呼称していた。最初の原子爆弾（РДС－１）には、核燃料として２３９Ｐｕが使用され、２番目の原子爆弾（РДС－２）には２３５Ｕが利用された。
経歴書
コンスタンチン・ニキフォロビッチ・ムーヒン、物理数学博士、教授、ソ連邦科学界での重鎮、は１
９１８年モスクワに生まれる。国立中央研究所「クルチャトフ研究所」に、相談役、一般核物理学研究所の主任研究者として勤めている。
原子計画実現の仕事に参加した以外に、３５年間にわたり、モスクワ技術物理研究所で教授を務め、核物理学全般の講義を担当した。この講義を基礎に、大学生のための教科書「実験核物理学」３巻本を書き上げる。ムーヒンは、１６０件以上の核物理学、素粒子物理学に関して、単著、共著がある（特に，７冊の本）。教科書及び科学啓蒙書は、何度も再版され、６カ国語に翻訳もされている。教科書の第３版は、１９７７年に、ソ連邦政府勲章を授与された。第７版は２００９年に出版された。それ以外に、２００８年と２０１１年に、新しい科学啓蒙書「愛好家のための核物理学」と「ノーベル賞
レベルのロシアの物理学」（第２版）が出版された。
（２０１３年７月９日）- 11 -