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아메스 프로젝트

Ames Project

아메스 프로젝트제2차 세계대전 당시 최초의 원자폭탄을 건설하기 위한 더 큰 맨해튼 프로젝트의 일부였던 연구 개발 프로젝트였다.아이오와주 아메스에 있는 아이오와주립대학프랭크 스페딩화학과 야금전념하는 시카고대학메탈릭 연구소의 오프슈팅으로 설립되었으나, 그 자체로 별도의 프로젝트가 되었다.아메스 프로젝트는 맨해튼 프로젝트가 원자폭탄과 원자로에 필요한 순수 우라늄 금속을 준비하는 방법인 아메스 프로세스를 개발했다.1942년에서 1945년 사이에 1,000톤 이상의 우라늄 금속을 생산했다.토륨, 세륨, 베릴륨을 준비하고 주조하는 방법도 개발했다.1945년 10월 아이오와 주립대학은 육군-해군 "E"상을 받았는데, 이 상은 보통 산업단체에게만 주어지는 상이다.1947년 원자력 위원회 산하 국립 실험실인 아메스 연구소가 되었다.

배경

1932년 제임스 채드윅에 의한 중성자 발견에 [1]이어 1938년 독일 화학자 오토 한과 프리츠 스트라스만에 의한 핵분열,[2] 곧이어 리세 메이트너오토 프리슈의 이론적 설명(그리고 명명)[4]우라늄과의 통제된 핵 연쇄 반응 가능성을 열어놓았다.[3]201941년 12월,'진주만'에서 2차 세계 대전 미국으로 가져왔다 일본의 공격 직후에는, 노벨상 수상 물리학자 아더 H. 콤프턴의 플루토늄을 담당하고 project,[5][6]는 목적은 플루토늄으로, 방법 화학적으로 플루토늄 분리하기 위해 찾기 위해 우라늄 변환할 원자로들을 생산하는 것이었다 했다.부터우라늄, 그리고 궁극적으로 원자폭탄을 설계하고 건설하는 것.[7][8]이것은 맨해튼 프로젝트가 되었다.[9]비록 성공적인 원자로가 아직 지어지지 않았지만, 과학자들은 이미 여러 가지 다르지만 전도유망한 디자인 개념을 만들어냈다.[10]

콤프턴은 1942년 2월 시카고 대학에 이 프로젝트의 금속 연구소를 설립했다.그것의 임무는 원자폭탄에 사용될 플루토늄을 만들기 위해 원자로를 건설하는 것이었다.[11]실험실의 화학 부서를 조립하는 것에 대한 조언을 구하기 위해 물리학자인 콤프턴은 동위원소와 방사성 원소에 대한 상당한 경험을 가진 허버트 맥코이에게로 눈을 돌렸다.[12]매코이는 우라늄과 플루토늄을 포함한 액티나이드 시리즈와 화학적으로 유사한 희토류 원소 전문가로 아이오와주 아메스에 있는 아이오와주립대학프랭크 스페딩딩 교수를 추천했다.[13] Spedding)을 추천했다.콤프턴은 스피딩에게 야금 연구소의 화학 과장이 되어 달라고 부탁했다.[14]

시카고 대학의 공간 부족 때문에, 스피딩은 아이오와 주립대학에 화학 부서를 조직할 것을 제안했는데, 그곳에서 기꺼이 도움을 줄 동료들이 있었다.Spedding은 매주 반은 Ames에서, 반은 Chicago에서 보내는 것으로 합의되었다.[15]아메스의 직원들이 공간이 확보되면 결국 시카고로 옮기겠다는 취지였지만 이런 일은 없었다.아메스 프로젝트의 성공으로 맨해튼 프로젝트 내에서 별도의 실험실이 되었다.[16]

조직

스피딩은 아이오와 주립대학에 두 명의 동료 과학자를 영입하여 그의 부감독인 할리 A가 되었다. 분광화학 및 야금학 전문가인 빌헬름(Wilhelm)은 아메스프로젝트 메탈기 부문장을 맡고, 이랄 B는 아메스프로젝트 메탈기 부문장을 맡았다.존스는 플루토늄 사단장으로서.그들 아래에는 8명의 과장이 있었다.아메스 프로젝트는 90명 이상의 과학 스텝으로 성장했다.[17]총 직원 수는 결국 500명을 넘어섰다.[18]수석 직원들은 일요일 아침에 만나 전주의 업무를 검토하고 "스페디나스"[17]라고 불리게 된 과정을 다음 주에 대한 목표를 정했다.처음에는 스페딩이 매 회의 직후에 시카고로 출발해야 했지만, 1943년 초에는 제임스 프랜크에 의해 메탈릭 연구소의 화학 부문장으로 성공하여 스페딩이 아메스에서 더 많은 시간을 보낼 수 있게 되었다.그는 금속 연구소의 부소장으로 남아 있었다.[19][20]

스피딩은 운이 좋게도 찰스 E의 전폭적인 지지를 받았다. 아이오와 주립대학의 프릴리 총장은 보안 점검이 진행되는 동안 처음에는 업무의 성격이 자신에게 공개될 수 없었음에도 불구하고,이것들이 완성되자 프릴리는 해롤드 5세를 데려왔다.아메스 프로젝트의 관리자로서 과학 학장인 가스킬.[21]1942년 6월 미국 공병대가 맨해튼 프로젝트를, 1942년 말 아메스 프로젝트를 각각 맡았다.[22]

우라늄

아메스 프로세스

의제의 첫 번째 항목은 엔리코 페르미가 건설하자고 제안하는 원자로용 우라늄을 찾는 것이었다.우라늄 광석은 쉽게 구할 수 있었다.벨기에 콩고에서 생산된 1200여 톤(1100 t)의 고급 광석이 스테이튼 섬의 포트 리치몬드(Port Richmond)에 있는 창고에 보관돼 있었다.[23]캐나다 북서부의 북극권 부근 그레이트 베어 호수에 있는 포트 라듐엘도라도 광산에서 연간 약 300톤의 단톤(270t)이 채굴되고 있었다.엘도라도사는 캐나다와 벨기에 광석이 정제된 온타리오 포트호프에도 정유소를 운영했다.1942년 맨해튼 프로젝트의 예상 요구량은 200개의 단톤(180t)이었으며, 이 중 콤프턴은 그가 제안한 원자로에 단 45개의 단톤(41t)만을 필요로 했다.[24]

주요 문제는 산화 우라늄의 불순물이었는데, 이는 중성자 독으로 작용해 핵 연쇄 반응을 막을 수 있다.불순물이 존재하기 때문에, 1942년 이전에 발표된 참조 자료에는 일반적으로 순수 우라늄 금속이 1,132°C(2,070°F)에서 실제로 녹을 때 약 1,700°C(3,090°F)의 용해 지점이 표시된다.[25][26][27]피터 P.알렉산더는 1938년 Metal Hidrides Incorporated에서 우라늄의 용해점이 "1,100 °C (2,010 °F)만큼 낮고 심지어 다소 낮았다"[28][29]는 첫 징후를 보였다.

실험실에서 우라늄 산화물을 정화하는 가장 효과적인 방법은 질산 우라늄에테르에 용해된다는 사실을 이용하는 것이었다.산업 생산을 위해 이 과정을 확장하는 것은 위험한 제안이었다; 에테르가 폭발적이고, 많은 양을 사용하는 공장은 폭발하거나 불타버릴 것 같았다.콤프턴과 스피딩은 에테르를 경험한 미주리 세인트루이스말린크로드에게 눈을 돌렸다.스피딩은 말린크로드의 화학 기술자인 헨리 5세와 함께 세부 사항을 검토했다.파르와 존 R.루호프, 1942년 4월 17일이야몇 달 안에, 60톤의 고순도 우라늄 산화물이 생산되었다.[30][31]

상업적으로 구할 수 있는 유일한 우라늄 금속은 웨스팅하우스 전기 제조회사가 광화학 공정을 이용해 생산한 것이다.[32]산화 우라늄은 뉴저지주 블룸필드의 웨스팅하우스 공장 옥상에 있는 대형 통에 불소화칼륨과 반응했다.[24]이것은 그램 당 20달러 정도에 팔린 1/4 크기의 주괴를 생산했다.그러나 우라늄을 조작한 책임을 맡고 있는 메탈릭 연구소 그룹의 책임자인 에드워드 크로이츠는 그의 실험을 위해 오렌지 크기의 금속 구를 원했다.웨스팅하우스의 공정으로, 그것은 20만 달러가 들 것이고 생산하는데 1년이 걸릴 것이다.[33]알렉산더가 개발한 하이드라이드 또는 "하이드라밋" 공정은 우라늄 광석을 금속으로 전환하는 환원제하이드라이드 칼슘을 사용했다.[29][34]이로써 매사추세츠주 베벌리에 있는 메탈 하이드라이데스 공장은 몇 파운드의 우라늄 금속을 생산하는데 성공했다.불행하게도, 수소화칼슘은 중성자 독인 붕소를 받아들일 수 없는 양으로 함유하고 있어서, 그 금속은 원자로에서 사용하기에 부적합했다.국립표준국유니온 카바이드의 클레멘트 로드든이 충분히 순수한 칼슘 하이드라이드를 생산하기 위한 방법을 알아내기까지는 몇 달이 걸릴 것이다.[24]

스피딩과 빌헬름은 우라늄 금속을 만드는 방법을 찾기 시작했다.당시 분말 형태로 생산돼 화농도가 높았다.그것은 눌리고 닦아서 깡통에 보관할 수 있었지만, 유용하기 위해서는 녹아서 주조할 필요가 있었다.우라늄이 베릴륨, 마그네시아, 흑연 의 십자가형을 부식시켰기 때문에 주조 작업이 난항을 겪었다.우라늄 금속을 생산하기 위해 수소로 우라늄 산화물 감소를 시도했지만 효과가 없었다.주기율표에 있는 대부분의 이웃 원소는 순수한 금속과 슬래그를 형성하도록 줄일 수 있지만 우라늄은 이런 식으로 행동하지 않았다.1942년 6월에 그들은 수소 대기에서 탄소를 함유한 우라늄을 줄이려고 시도했지만, 적당한 성공만 거두었다.그리고 나서 그들은 알루미늄, 마그네슘, 칼슘을 시도했지만 모두 성공하지 못했다.다음 달에 아메스 팀은 녹은 우라늄이 흑연 용기에 주조될 수 있다는 것을 발견했다.[35]흑연은 우라늄과 반응하는 것으로 알려져 있었지만, 카바이드 성분이 두 사람이 접촉한 곳에서만 형성되었기 때문에 이를 관리할 수 있었다.[36]

이 무렵 맨해튼 프로젝트의 버클리 방사선 연구소의 누군가가 핵탄두에서 사용되고 있는 우라늄 화합물인 2인치(51 mm)의 테트라플루오라이드 우라늄을 금속 실험실로 가져와 원자로 내의 우라늄 산화물이 아닌 그것을 사용할 가능성에 대해 토론했다.스피딩은 산소의 문제를 우회하여 이 소금에서 우라늄 금속을 생산하는 것이 가능할지에 대해 궁금해하기 시작했다.그는 큐브를 다시 아메스로 가져갔고, 빌헬름에게 조사를 의뢰했다.그 임무는 동료인 웨인 H. 켈러에게 할당되었다.[37]그는 1926년 뉴햄프셔 대학에서 J. C. 고긴스 등이 개발한 과정(현재는 아메스 과정으로 알려져 있다)을 조사했다.이것은 산화칼슘으로 된 강철 압력 용기에 우라늄 테트라클로라이드칼슘 금속을 혼합하여 가열하는 것을 포함한다.[36]켈러는 1942년 8월 3일 고갱의 결과를 재현할 수 있었고, 매우 순수한 우라늄 금속으로 20그램(0.71온스) 버튼을 만들었다.그 후 그 과정은 규모가 커졌다.9월까지 폭탄은 15인치(38cm) 길이의 4인치(10cm)짜리 강관, 부식 방지를 위해 석회를 줄지어 놓고, 최대 3kg(6.6lb)의 우라늄 사트라플루오르화 우라늄을 함유하고 있었다.C. F. 그레이는 이 주괴들을 4,980그램(10.98lb)의 5x2인치(12.7x5.1cm)의 순수한 우라늄 빌렛에 주조했다.[38]

생산

1942년 9월 24일, 빌헬름은 시카고의 메탈릭 연구소의 스페딩에게 잉곳(Ingot)을 가져다가 콤프턴에게 제시했는데, 그의 첫 반응은 믿을 수 없는 것이었다.그는 그것이 틀림없이 공허할 것이라고 생각했다.스피딩은 잉곳 부분을 잘라냈다.속이 비어 있지 않았다.며칠 후, 메탈릭 연구소의 소장 리차드 L.도안은 아메스로 가서 아메스 프로젝트에 대한 과학 연구 개발 사무국(OSRD) 계약을 작성해 하루에 100파운드(45kg)의 순수 우라늄 금속을 생산했다.이것은 시범 공장이 될 것이고, 그 과정은 결국 산업으로 이전될 것이다.[39]OSRD 계약은 1942년 11월 맨해튼 프로젝트 계약으로 대체되었다.[40]초기 계약은 5만 달러였다.1945년 12월 31일까지, 아메스 프로젝트에 맡겨진 계약의 액면가는 총 690만 7천 달러였지만, 이 작업은 400만 달러에 수행되었다.[41]

빌헬름은 캠퍼스의 남동쪽 가장자리에 있는 오래된 목조 건물을 발견했다.1926년까지 가정경제학 건물이었으나 1941년에 신축될 때까지 여성체육관 역할을 하였으며, 1942년까지 주로 창고로 사용되었다.이 건물은 아메스 프로젝트에 넘겨졌고, 목조 바닥은 콘크리트 바닥으로 대체되었는데, 그 자리를 허물기 위해 몇 년 동안 애써온 대학 건축가의 실망감이 컸다.이 건물은 공식적으로 물리 화학 부속 건물로 알려지게 되었다. 지역 사람들은 이 건물을 아이오와주 안케니 인근 마을의 이름을 따서 "리틀 앤케니"라고 불렀다.빌헬름은 공작기계를 찾다가 아메스에서 판매할 기계공장을 찾았다.주인인 빌 메이틀랜드는 한때 정원용 도구를 만들었지만 전시 배급 때문에 더 이상 필요한 금속을 구할 수 없었다.빌헬름은 그것을 8천 달러에 샀다.금속 연구소는 두 개의 40 킬로와트의 대형 환원로를 공급했다.[39]

아메스 프로젝트는 1942년 12월 2일 임계치를 달성한 세계 최초의 원자로인 시카고 파일-1 건설에 필요한 우라늄 금속 2t을 메탈릭 연구소에 공급했다.[39]아메스 프로젝트는 이후 테네시주 오크리지에 있는 클린턴 엔지니어 워크스(Clinton Engineer Works)에서 X-10 흑연 원자로용 우라늄의 90% 이상을 공급하게 된다.[42]생산량은 1942년 12월 하루 100파운드(45kg)의 우라늄 금속에서 1943년 1월 중순까지 매일 550파운드(250kg)로 증가했다.[43]

생산을 위해, 그 과정은 칼슘 대신 마그네슘을 사용하도록 바뀌었다; 마그네슘은 더 싸고, 더 쉽게 구할 수 있고, 더 순수했다.그러나 칼슘보다 마그네슘으로 반응을 시작하는 것이 더 어려웠기 때문에 더 많은 난방이 필요했다.특유의 색깔 때문에 녹색 소금으로 알려진 테트라플루오라이드 우라늄은 말린크로드, 듀폰트, 하르소 화학이 공급했고 마그네슘처럼 도착하자마자 갈아탔다.[44]폭탄은 보통 15cm 길이, 36cm 길이(91cm)의 6인치 파이프였지만, 42인치(110cm) 길이의 10인치 파이프는 57kg의 125파운드짜리 주괴를 생산할 수 있었다.그들은 650 °C(1,202 °F)로 40분에서 60분 동안 가열되었고, 그 후 혼합물이 자연적으로 반응하여 1,500 - 2,000 °C(2,730 - 3,630 °F)의 온도에 도달했다.마이크를 이용해 점화장치를 감지했고, 폭탄은 식히기 위해 분무실로 옮겨지곤 했다.만약 모든 것이 효과가 있다면 우라늄 금속 비스킷과 마그네슘 불소 슬래그가 생산될 것이다.폭탄이 식으면 두 사람이 헤어질 때까지 열어 망치로 두들기곤 했다.그 결과 생긴 비스킷은 도장을 찍고, 주조되기 위해 발송될 것이다.[45]

주물은 우라늄의 모양을 다시 만들어 불순물을 제거했다.금속 비스킷은 흑연 도가니에 녹여 틀에 부었다.이것은 지름 1.5인치와 5.0인치(3.8인치와 12.7cm), 길이 20~30인치(51~76cm) 사이의 막대기를 생산했다.막대에는 번호가 찍혀 있었고 금속 연구소로 운송하기 위해 나무 상자에 넣어두었다.거기서 그들은 오크 리지 또는 핸포드 사이트로 보내졌다.1943년 7월까지 아메스 프로젝트는 매달 13만 파운드(5만9000kg)의 우라늄 금속을 생산하고 있었다.[45]우라늄 금속 1파운드의 가격은 1,000달러에서 약 1달러까지 떨어졌다.[46]1943년 7월부터 말랭크로트, 일렉트로이트, 듀폰 등이 아메스 공정에 의해 우라늄을 생산하기 시작했고,[45] 아메스는 1945년 초까지 자체 생산을 단계적으로 중단했다.[47]

아메스 프로젝트는 고철에서 우라늄 금속을 회수하는 프로그램을 시작했다.물리 화학 부속문서 2로 알려진 새로운 건물이 1944년에 건설되었다.우라늄 회전을 세척 건조시킨 뒤 자석을 통과해 철분 불순물을 제거한 뒤 연탄에 압입했다.그리고 나서 그들은 다시 보내졌다.이 일은 1945년 12월 메탈 하이드라이데스와 핸포드 사이트의 복구 공장으로 넘겨졌고, 그 무렵 아메스 프로젝트는 60만 파운드(270t)의 고철을 회수했다.아메스 프로젝트는 모두 1,000톤 이상의 우라늄 금속을 생산했다.Metal Hidrides와 DuPont에서 그랬던 것처럼 1945년 8월 5일에 모든 생산이 중단되었고, Mallinckrodt는 전후 초기의 유일한 우라늄 금속 생산국으로 남게 되었다.[48]

기타금속

아메스 프로젝트는 1942년부터 우라늄 생산 작업과 함께 토륨, 베릴륨, 세륨과 같은 희토류 금속의 분리 및 정화와 관련된 다양한 야금 연구를 실시했다.

토륨

1942년, 글렌 T. 시보그토륨이 중성자로 폭격되었을 때 핵분열 우라늄-233으로 변형될 수 있다는 것을 확인했다.이것은 특히 우라늄-233이 우라늄에서 플루토늄보다 토륨으로부터 더 쉽게 분리될 수 있다는 것이 밝혀진다면, 원자폭탄으로 가는 또 다른 가능한 경로였다.우라늄-233 생산은 한포드 원자로의 완전한 재설계가 필요했을 것이기 때문에 더 이상 추진되지 않았지만, 1944년 4월 메탈릭 연구소의 Thorfin R. Rogness는 토륨이 함유된 원자로가 토륨을 더 첨가하지 않고 반응을 지속할 수 있을 만큼 충분한 우라늄-233을 생산할 수 있다고 계산했다.이것은 매우 흥미로웠다. 왜냐하면 그 당시 토륨은 최소한 10배나 더 풍부했던 반면, 우라늄은 부족할 것이라고 생각되었기 때문이다.[49]

1943년 7월과 8월에 아메스 프로젝트는 아메스 과정과 유사한 것을 사용하여 토륨 금속을 만들려고 시도했다.토륨은 우라늄보다 용해점이 훨씬 높기 때문에 이것은 성공적이지 못했다.1944년까지 노력은 계속되었고, 염화 아연 부스터로 아연-토륨 합금을 생산할 수 있다는 것이 밝혀졌다.흑연 도가니에서 1,300 °C(2,370 °F)까지 가열하면 아연이 녹을 수 있으며, 아연은 이를 제거할 수 있다.이로 인해 토륨은 베릴리아 십자가에서 150파운드(68kg)의 주괴로 던져졌다.1945년 12월 31일까지 약 4,500 파운드(2,000 kg)가 생산되었다.토륨은 전쟁 전에 그램 당 3달러에 팔렸다; 아메스 프로젝트는 그램 당 5그램도 안 되는 가격으로 그것을 생산하고 있었다.[50][51]

베릴륨

베릴륨은 맨해튼 프로젝트에 의해 중성자 반사체로,[52] 그리고 변조된 중성자 개시자의 구성 요소로 사용되었다.[53]오하이오주 로랭의 브러시 베릴리움이라는 미국에서 상업적으로 생산된 회사는 단 한 곳뿐이었다.[54]아메스 프로젝트는 1943년 12월 금속 마그네슘과 유황 부스터를 사용한 폭탄에서 불소 베릴륨을 감소시키는 생산 공정을 시작했다.베릴륨으로 작업할 때 가장 큰 어려움은 베릴륨의 높은 독성이었다.독성 베릴륨 분진 발생 가능성을 최소화하기 위해 폐쇄형 폭탄을 사용했다.그 과정은 효과가 있었지만, 황화 마그네슘에 의해 생성된 높은 온도와 압력은 그것이 잠재적으로 폭발적일 수 있다는 것을 의미했다.그 후 금속 칼슘과 염화 납 부스터가 있는 폭탄에 불소 베릴륨을 사용한 대안이 개발되었다.그 금속은 진공 상태에서 주조되었다.전쟁이 끝났을 때 연구는 여전히 진행 중이었다.[55]

세륨

1944년 중반, 아메스 프로젝트는 세륨을 생산하도록 요청받았다.[56]이것은 버클리와 로스 알라모스의 실험실에서 플루토늄을 주조하기 위해 십자가에 못박는 황화 세륨을 위해 사용하고 있었다.[57]이번에도 요오드 부스터를 이용해 칼슘으로 염화 무수 세륨을 줄이는 폭탄법이 쓰였다.염화수소 가스를 사용하여 염화 세륨을 건조시키기 위한 특별한 "건조실"이 건설되었다.그 결과 나온 금속에는 칼슘과 마그네슘 불순물이 들어 있었기 때문에 이를 제거하기 위해 다시 채워야 했다.희망 형태인 길이 4인치(10cm)의 지름 0.75인치(1.9cm)의 봉으로 만들 수 있는 기회가 주어졌다.세륨은 매우 반응적이기 때문에 산화칼슘이나 산화마그네슘 도가니를 사용하여 리멜팅이 진공에서 이루어졌다.세륨 금속의 첫 번째 선적은 1944년 8월에 이루어졌다.아메스 연구소는 생산이 종료된 1945년 8월까지 437파운드(198kg)의 극히(99% 이상)의 순수 세륨을 생산했다.[56]

합금

전쟁 전에는 우라늄 금속이 매우 드물었기 때문에, 그 금속의 금속성에 대해서는 거의 알려지지 않았지만, 우라늄이 원자로에 사용되면서, 맨해튼 프로젝트는 그 특성에 깊은 관심을 갖게 되었다.특히 냉방용으로 물이 사용되면서 열전도율이 높고 부식 저항성이 높은 합금에 대한 추측이 나왔다.아메스 프로젝트는 금속 우라늄 대신 원자로에서 연료로 사용될 가능성이 있는 우라늄 카바이드(carbide)를 생산해 실험했다.비스무트 역시, 중성자 포획 단면이 낮기 때문에, 아메스 프로젝트는 우라늄 비스무트 합금을 생산하고 시험했다.[58]

어느 순간 원자로에 있는 우라늄에 구리를 입혀 부식으로부터 보호하기 위한 제안이 테이블에 올랐다.따라서 아메스 프로젝트는 우라늄이 구리 재킷과 만나는 곳에서 발생하는 우라늄-코퍼 합금을 연구했다.[58][59]실제로, 우라늄은 알루미늄으로 통조림되었다; 이것 또한 캔을 땜질하는 데 사용된 주석 합금처럼 연구되었다.아메스 프로젝트의 다른 곳에서 생산되거나 사용되고 있는 베릴륨, 칼슘, 코발트, 마그네슘, 망간, 토륨을 함유한 우라늄 합금으로도 시험을 실시했다.플루토늄과 금은의 친화력을 이용해 우라늄에서 플루토늄을 분리하려는 시도가 있었지만 맨해튼 프로젝트는 화학 분리 방식인 비스무트 인산염 공정을 대신 사용하기로 했다.[58]

아메스 프로젝트는 또한 토륨을 연구하여 비스무트, 탄소, 크롬, 철, 망간, 몰리브덴, 니켈, 산소, 주석, 텅스텐, 우라늄과 합금 베릴륨을 합금하고 비스무트, 납, 토륨, 우라늄, 아연으로 합금하였다.[58]

화학

우라늄의 화학은 아메스 프로젝트에 의한 여러 연구의 초점이었다.다양한 우라늄 산화물우라늄 하이드라이드의 성질이 조사되었다.[60]로스 알라모스 연구소가 어느 순간 금속 우라늄 대신 원자폭탄에 사용하는 것을 고려했지만, 그 아이디어가 비효율적인 것으로 밝혀져 보류되었기 때문에 후자는 특히 흥미로웠다.[61]전자기 동위원소 분리 공정에서 남은 우라늄 테트라플루오리드 및 기체 확산 공정에서 남은 우라늄 6불화 우라늄 금속을 회수하는 공정이 개발됐다.이것은 킬로그램의 양을 생산하는 시범 공장으로 운영되었다가 맨하탄 프로젝트의 SAM 연구소로 넘겨져 오크 리지에서의 산업 규모에 따라 시행되었다.[60]

우라늄의 화학 및 야금성을 제대로 이해하지 못했다면 플루토늄의 화학 및 야금성은 미미하게만 존재했으므로 사실상 알 수 없었다.1943년부터 원자로에서 샘플이 도착하기 시작했고, 맨해튼 프로젝트의 플루토늄 화학에 대한 조사의 중심지는 메탈릭 연구소에 있었지만, 아메스 프로젝트는 플루토늄 금속을 우라늄과 핵분열 생성물에서 분리하는 방법을 조사했다.[62]

전후

레슬리 R 소령 맨해튼 프로젝트 책임자 그로브스 주니어는 1945년 10월 12일 아이오와 주립대학을 방문해 맨해튼 프로젝트용 우라늄 생산에 기여한 공로로 육군-해군 'E'상을 수상했다.[63]통상 산업단체에 주어지는 이 상을 대학이나 대학이 받은 것은 전례가 없는 일이었다.[64]그 상은 전쟁 노력에 2년 6개월의 봉사를 상징하는 4명의 백인 스타들을 뽐내는 현수막 형태로 수여되었다.[65]2011년 현재, 이 상은 Spedding Hall에 있는 아이오와 주립 대학교에 전시되어 있다.[66]

아이오와 주 교육위원회는 1945년 11월 1일 스피딩을 이사로 하여 미국 중서부 전역에서 연구를 위한 조정기구로 원자력연구소를 창설하였다.맨해튼 프로젝트는 아메스 프로젝트의 활동 자금을 계속 지원하였으나,[67] 1946년 원자력법이 통과되면서 1947년 1월 1일 새로 창설된 원자력 위원회(AEC)에 책임이 넘어갔다.[68]

1947년 5월 17일, AEC는 현재 국립 연구소의 지위를 갖고 있는 아메스 연구소를 아이오와 주립 대학에 운영하기로 하는 계약을 수여했다.실험실은 아이오와 주립대학 캠퍼스에 남아 있었고, 그 교직원과 대학원생들이 대부분의 직원을 구성했다.스피딩은 1968년 은퇴할 때까지 이사로 남아 있었다.행정은 IAR에 위임되었다.[67]1948년과 1950년에 문을 연 상설 건물들이 지어졌고, 이후 빌헬름 홀과 스페딩 홀이라는 이름이 붙여졌다.[69]아메스 연구소는 특히 희토류 금속의 화학 및 야금에 초점을 유지했다.[67]

메모들

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참조

외부 링크