マンハッタン計画は、山を削って工場を建て、原料を運び、原子炉を動かし、食堂や病院、学校まで備えた都市をつくり、労働者、科学者、技術者、軍人、政治指導者など50万人を超える人々が関与した国家規模の事業でした。
その中心となったのが、テネシー州オークリッジ、ワシントン州ハンフォード、ニューメキシコ州ロスアラモスです。
先に結論——3つの秘密都市の分業
マンハッタン計画では、原爆に必要な物質の生産と兵器としての設計を、離れた拠点へ分けて進めました。
| 拠点 | 主な役割 | 代表的な施設・活動 | つながった兵器 |
|---|---|---|---|
| オークリッジ（テネシー州） | ウラン235の濃縮 | Y-12、K-25、S-50 | 広島へ投下されたリトルボーイ |
| ハンフォード（ワシントン州） | 原子炉によるプルトニウム生産と化学分離 | B炉、Tプラント | トリニティ実験装置と長崎へ投下されたファットマン |
| ロスアラモス（ニューメキシコ州） | 原爆の設計、組み立て、試験 | 兵器研究所、トリニティ実験 | ウラン型・プルトニウム型原爆の兵器化 |
この3拠点には、シカゴの原子炉研究、大学、企業、鉱山、精製施設、輸送網、テニアン島の基地などが結びつき、科学研究、工場生産、都市建設、物流、軍事運用を一体化していました。
重要な日付
| 日付 | 出来事 |
|---|---|
| 1938年12月 | ドイツの研究者が核分裂を発見 |
| 1939年8月 | シラードが起草し、アインシュタインが署名した書簡がルーズベルト大統領へ送られる |
| 1942年8月13日 | マンハッタン計画が正式に発足 |
| 1942年12月2日 | シカゴ・パイル1号で制御された持続的核連鎖反応に成功 |
| 1945年7月16日 | トリニティ実験で世界初の核爆発 |
| 1945年8月6日 | 広島へリトルボーイ投下 |
| 1945年8月9日 | 長崎へファットマン投下 |
マンハッタン計画とは
マンハッタン計画は、第二次世界大戦中にアメリカが中心となって進めた原子爆弾開発計画です。
1938年12月、ドイツの科学者たちが核分裂を発見しました。核分裂とは、ウランなどの重い原子核が分裂し、大きなエネルギーと新たな中性子を放出する現象です。その中性子が次の原子核を分裂させれば、反応が次々に続く「連鎖反応」が起こります。
ハンガリー出身の物理学者レオ・シラードは、この仕組みを利用すれば、従来とは比較にならないほど強力な爆弾をつくれる可能性があると考えました。1939年8月には、アルベルト・アインシュタインの署名を得た書簡がフランクリン・D・ルーズベルト大統領に送られ、ナチス・ドイツが先に原爆を開発する危険性が警告されました。
アメリカは複数の研究組織を経て、1942年8月13日にマンハッタン計画を正式に発足させました。名称は、陸軍工兵隊のマンハッタン工兵管区がニューヨークのマンハッタンに本部を置いていたことに由来します。
計画を軍事面から統括したのがレズリー・グローヴズ准将です。グローヴズは施設用地の選定、建設、資材調達、企業との契約、秘密保持を推進しました。科学部門の中心を担ったのがオッペンハイマーでした。
1945年までの費用は約20億ドルに達しました。米国国立公園局は、2023年の価値で300億ドルを超える規模に相当すると説明しています。また、労働者、科学者、技術者、政治指導者など50万人を超える人々が計画に貢献しました。
1942年12月2日、シカゴ大学ではエンリコ・フェルミらのチームが「シカゴ・パイル1号」で人類初の制御された持続的核連鎖反応に成功しました。この成功は、研究室で確かめられた原理を工業生産へ拡大する前提になりました。
3つの秘密都市は何をしていたのか
マンハッタン計画の主要拠点は、次の3か所でした。
- オークリッジ：ウラン235を濃縮する
- ハンフォード：原子炉でプルトニウムを生産する
- ロスアラモス：原爆を設計・組み立て、実験する
計画には、シカゴやカリフォルニア大学バークレー校などの研究拠点、ウラン鉱山、精製工場、軍需企業、輸送拠点、テニアン島の基地など、多くの場所が結ばれていました。
3都市は、地図に載らない閉鎖的な場所として急造されました。1945年にはオークリッジの人口が約7万5000人、ハンフォードを支えたリッチランドが1万5000人、ロスアラモスが約6000人に達しました。映画館、商店、学校、病院、公園も整備され、外部との接触を制限された都市の中で、多くの人が働き、暮らしました。
なぜ巨大都市を秘密にできたのか
周辺住民や鉄道関係者は、大規模な建設が進んでいることに気づいていました。
秘密にされたのは、都市の存在そのものよりも、「各施設が何を目的としているのか」「別の拠点とどう結びついているのか」「最終的に何をつくっているのか」という全体像でした。
マンハッタン計画では、仕事と情報が細かく分割されました。建設作業員に伝えられたのは、担当作業に必要な情報だけでした。工場の操作員も、自分がウラン濃縮のどの工程を担うかを知らないまま、計器を一定範囲に保つ作業に従事しました。
施設へ入るには身分証が必要で、色分けされた通行証によって立ち入り可能な区域が限定されました。郵便や電話にも監視が及び、機密に触れる労働者には身元調査が行われました。家族同士でさえ、仕事内容を話せないことがありました。
秘密保持は完全ではなく、ソ連は複数の協力者を通じて計画内部の情報を得ていました。
オークリッジ——ウラン235を集めた秘密都市
テネシー州東部のオークリッジには、ウランを濃縮するための巨大施設が建設されました。
天然ウランに含まれるウラン235はごくわずかで、大部分をウラン238が占めます。両者の化学的性質はほとんど同じです。違いは原子の重さにあるため、ウラン235だけを大量に集める作業は極めて困難でした。
どの方法が期限までに成功するか分からなかったため、アメリカは一つに絞らず、複数方式を並行して建設しました。
Y-12——電磁分離法
Y-12では、電磁石を使ってウラン同位体のわずかな質量差を利用する「電磁分離法」が採用されました。装置はカリフォルニア大学のアーネスト・ローレンスが開発したサイクロトロンの技術を応用したもので、「カルトロン」と呼ばれました。
巨大な磁場の中でイオン化したウランを曲げると、ウラン235とウラン238では軌道にわずかな差が生じます。その差を利用してウラン235を集めました。
Y-12は多数の装置を連続運転する巨大工場で、資材と電力を大量に消費しながら昼夜を問わず運転されました。
Y-12の操作員には、多くの若い女性が採用されました。彼女たちは計器を監視し、針が指定範囲から外れればつまみを調整しました。自分たちの仕事が原爆材料の生産につながるとは知らされていない人が大半でした。
K-25——ガス拡散法
K-25では、ウランを気体の六フッ化ウランに変え、極めて細かな隔膜を何度も通過させる「ガス拡散法」が使われました。軽いウラン235を含む分子は、重いウラン238を含む分子よりわずかに速く隔膜を通ります。
一度の差はごく小さく、同じ工程を何段階も繰り返す必要がありました。そのためK-25は、巨大なU字形の建物になりました。
わずかな同位体差を利用するために、気密性、材料、ポンプ、配管、電力供給を大規模に維持する必要がありました。
建設労働者は、コンクリートを流し、鉄骨を組み、設備を取り付けました。
S-50と、複数方式をつないだ生産
オークリッジでは、液体熱拡散法を使うS-50も建設されました。工程の後半では、S-50、K-25、Y-12をつなぎ、前段階で濃縮したウランを次の施設へ送り、最終的にY-12で高濃度にする生産体系が組まれました。
研究段階ではどの方式が成功するか分からなかったため、複数方式へ同時に資金を投入し、動き始めた設備を組み合わせました。
X-10黒鉛炉——ハンフォードへの中間段階
オークリッジには、ウラン濃縮施設だけでなくX-10黒鉛炉もありました。X-10は1943年11月に運転を開始し、少量のプルトニウムを生産しました。
X-10の生産量は原爆に必要な量に届かず、主な役割は原子炉の運転、照射済み燃料の扱い、プルトニウムの化学分離などを実地に学ぶことでした。その経験が、ハンフォードでの本格的な量産につながりました。
50万人を超える人々が関わった巨大事業
米国国立公園局によれば、労働者、科学者、技術者、政治指導者など50万人を超える人々がマンハッタン計画に貢献しました。
建設、輸送、清掃、警備、事務、調理、医療、教育、販売など、都市と工場を動かすあらゆる仕事が必要でした。
秘密都市にも日常生活があった
オークリッジには子どもを預かる保育施設があり、労働者の家族も暮らしていました。
食料品店には商品が並び、レジで働く人がいました。住民は仕事を終えれば買い物をし、映画を見て、学校へ通い、病院を利用しました。
要人や科学者が宿泊したゲストハウスのような施設もありました。
一方で、住宅不足、泥道、混雑、配給、厳しい勤務、外部との連絡制限など、急成長した都市ならではの不便もありました。
人種隔離された労働と生活
国立公園局によると、オークリッジでは約7000人、ハンフォード周辺では1万5000人を超えるアフリカ系アメリカ人が計画に関わりました。
多くは建設、清掃、石炭運搬、家事労働など、低い地位に置かれた仕事を担いました。白人より粗末な住居に入れられ、家族で暮らすことを制限される場合もありました。
「White」「Colored」と分けられた便所は、秘密都市にもジム・クロウ体制の人種隔離が持ち込まれていたことを示しています。
ハンフォード——プルトニウムを量産した場所
ワシントン州南東部のコロンビア川沿いに、ハンフォードの生産施設が建設されました。
この場所が選ばれた理由には、原子炉を冷却する大量の河川水、豊富な水力発電、交通の便、そして大都市から離れていることがありました。1943年1月、グローヴズはハンフォードを本格的なプルトニウム生産拠点として承認しました。
陸軍工兵隊は広大な土地を接収し、そこに暮らしていた住民を立ち退かせました。また、コロンビア川流域を長く利用してきた先住民族の生活や漁労、文化にも大きな影響を与えました。
B炉——世界初の本格的プルトニウム生産炉
B炉では、ウラン燃料を原子炉内で中性子にさらし、その一部をプルトニウムへ変えました。シカゴ・パイル1号やX-10で確かめた原理を、世界で初めて工業規模へ拡大した施設です。
原子炉は大量の熱を発生させるため、コロンビア川の水が冷却に使われました。B炉に続き、D炉、F炉も建設されました。
運転後の燃料には、ウラン、核分裂生成物、生成したプルトニウムなどが混在していました。
Tプラント——照射済み燃料からプルトニウムを取り出す
Tプラントでは、強い放射線を出す照射済み燃料を遠隔操作し、化学処理によってプルトニウムを分離しました。細長い巨大建物は「クイーン・メリー」とも呼ばれました。
原子炉で生成したプルトニウムは、ほかの物質から分離し、ロスアラモスへ送れる形にする必要がありました。
ハンフォードを造った労働者
近隣のリッチランドは、人口約250人の小さな集落から、1945年には約1万5000人の計画都市へ変わりました。
建設現場には全米から人が集まりました。住居や食堂が不足し、砂ぼこり、暑さ、寒さ、長い待ち時間に悩まされながら、原子炉、化学分離施設、道路、鉄道、送電設備などをつくりました。
ハンフォードでも約1万5000人のアフリカ系アメリカ人労働者が働きましたが、住居や食堂などは人種によって分けられていました。
ハンフォードで生産されたプルトニウムは、1945年7月のトリニティ実験と、8月9日に長崎へ投下されたファットマンに使われました。
ロスアラモス——原爆を兵器として成立させた研究所
ニューメキシコ州の高原に置かれたロスアラモス研究所では、オークリッジとハンフォードから届く核分裂性物質を使い、実際に投下可能な原爆を設計・組み立てました。
科学部門を率いたオッペンハイマーは、大学や研究機関から物理学者、化学者、数学者、工学者を集めました。ロスアラモスには軍人、技術者、機械工、事務職員、家族も暮らし、郵便住所さえ共通の私書箱で管理されました。
写真には、アーネスト・ローレンス、エンリコ・フェルミ、イジドール・ラビらが写っています。原爆の完成には、材料の性質を測り、部品を加工し、起爆のタイミングを検証し、投下機へ搭載できる形へまとめる幅広い専門分野の協力が必要でした。
ロスアラモスで大きな問題になったのが、ウラン型とプルトニウム型で異なる設計が必要になったことです。
2種類の原爆が作られた
リトルボーイ——オークリッジの濃縮ウランを使う
広島へ投下されたリトルボーイは、オークリッジで濃縮されたウラン235を使う「砲身型」の原爆でした。
基本的な考え方は、分けておいた核分裂性物質を急速に一体化させ、連鎖反応が急激に拡大する状態にすることです。研究者たちは構造が比較的単純で、部分的な試験によって作動への確信を得られると判断し、実戦用と同規模の核爆発実験を省きました。
ファットマン——ハンフォードのプルトニウムを使う
長崎へ投下されたファットマンは、ハンフォードで生産されたプルトニウムを使う「爆縮型」の原爆でした。
プルトニウムでは、砲身型のように物質を単純に合体させる方法が適さないことが分かりました。そこで周囲から均等に圧力を加え、中心部を急激に圧縮する爆縮方式が開発されました。
この方式では、複数の要素を極めて短い時間差で正確に作動させる必要がありました。そのため、実際に作動するかを確かめる大規模実験が必要になりました。
トリニティ実験——世界初の核爆発
1945年7月13日、爆縮型の実験装置「ガジェット」がニューメキシコ州の実験塔に設置されました。装置には、ハンフォードで生産されたプルトニウムが使われました。
7月16日午前5時30分、ガジェットは爆発しました。トリニティ実験は、人類が引き起こした世界初の核爆発です。
実験によって爆縮方式の作動が確認され、数週間後に都市へ使用される兵器が完成しました。
製造工程の先にあった広島と長崎
1945年8月6日、ウラン型原爆リトルボーイが広島へ投下されました。8月9日には、プルトニウム型原爆ファットマンが長崎へ投下されました。
航空写真には、広島の市街地が広範囲に破壊された様子が写っています。
写真が記録したのは建物の消失と都市の破壊範囲で、強烈な熱線や爆風を受けた人々、火災、放射線障害、家族を失った人々、その後何年も続いた健康被害は画面の外にあります。
米国国立公園局は、広島と長崎への原爆投下によって、1945年末までに20万人を超える人が直接の結果として死亡したと説明しています。ただし、犠牲者数は、集計時期、対象範囲、記録の欠落によって推計が異なります。
広島平和記念資料館、長崎市の公式平和資料、国立の追悼平和祈念館には、遺品、被災写真、被爆体験記、証言が蓄積されています。放射線影響研究所は、原爆放射線による初期影響と後影響を長期的に研究しています。
オークリッジ、ハンフォード、ロスアラモスで進んだ工程は、広島と長崎への原爆投下に至りました。
写真が示すもの、示さないもの
写真は、施設の規模、労働者の多さ、人種隔離、核爆発、都市破壊を記録しています。
働いた人が仕事の意味をどこまで知っていたか、一人ひとりの被害やその後の人生は、撮影者、時期、目的を確認したうえで、証言や記録と合わせてたどる必要があります。
マンハッタン計画の本当の姿
マンハッタン計画は、核物理学を工業規模へ拡大し、軍、大学、企業、都市と50万人を超える人々を動員した事業でした。
女性やアフリカ系アメリカ人の労働、人種差別、土地接収、広島と長崎への原爆投下、核軍拡、放射性廃棄物も、その歴史に含まれます。
よくある質問
マンハッタン計画は、なぜ「マンハッタン」という名前なのですか？
計画を担当した陸軍工兵隊のマンハッタン工兵管区が、当初ニューヨーク市マンハッタンに本部を置いたことに由来します。主要な原爆開発施設は、オークリッジ、ハンフォード、ロスアラモスなどに置かれました。
マンハッタン計画で働いた人は、原爆をつくっていると知っていましたか？
全体像を知る人はごく一部でした。仕事は細かく分割され、多くの労働者は自分の工程だけを教えられました。ただし、科学者や上級技術者、軍関係者など、目的を知る立場の人もいました。
3つの秘密都市の違いは何ですか？
オークリッジはウラン濃縮、ハンフォードはプルトニウム生産、ロスアラモスは原爆の設計・組み立てを主に担当しました。ただし、それぞれの都市には研究、試験、教育、生活を支える多くの施設もありました。
なぜリトルボーイは核爆発実験をしなかったのですか？
ウランを使う砲身型は比較的単純な設計と考えられ、部分的な試験で作動への確信が得られました。濃縮ウランの生産量も限られ、実験用に一発分を回す余裕は乏しい状況でした。プルトニウム型はより複雑だったため、トリニティ実験で確認されました。
マンハッタン計画はいつ終わったのですか？
1947年1月、原子力委員会が関連業務を引き継ぎ、マンハッタン計画は同年8月に正式に終了しました。しかし、核兵器開発、原子力研究、放射性廃棄物、被曝、核軍拡などの影響は現在まで続いています。
日本でも原爆研究は行われていたのですか？
日本でも第二次世界大戦中、陸軍の「ニ号研究」と海軍の「F研究」が行われました。日本の研究は基礎的な段階にとどまりました。アメリカは巨大工場と秘密都市を建設し、核分裂性物質を工業規模で生産しました。
詳しくは、関連記事「日本も原爆の研究をしていた？陸軍「ニ号研究」と海軍「F研究」」で解説しています。
まとめ
オークリッジはウラン235を濃縮し、ハンフォードはプルトニウムを生産し、ロスアラモスは二つの物質を使う原爆を設計しました。
その工程は広島と長崎への投下に至り、秘密都市の労働、差別、土地接収、都市破壊を伴いました。
参考文献
- Manhattan Project National Historical Park, Frequently Asked Questions
- Manhattan Project National Historical Park, Science & Engineering of the Manhattan Project
- Manhattan Project National Historical Park, Enriching Uranium
- Manhattan Project National Historical Park, Producing Plutonium
- Manhattan Project National Historical Park, Developing the Atomic Weapons
- Manhattan Project National Historical Park, People
- Manhattan Project National Historical Park, Workers
- Manhattan Project National Historical Park, Women of the Manhattan Project
- Manhattan Project National Historical Park, African Americans & the Manhattan Project
- Manhattan Project National Historical Park, People of Oak Ridge
- Manhattan Project National Historical Park, People of Hanford
- Manhattan Project National Historical Park, Stories of Secret Cities & Communities
- Manhattan Project National Historical Park, J. Robert Oppenheimer
- Manhattan Project National Historical Park, Leaders
- Manhattan Project National Historical Park, Before and After
- Harry S. Truman Library & Museum, Little Boy Atomic Bomb (61-55)
- Harry S. Truman Library & Museum, Los Alamos Scientists (72-4165)
- Harry S. Truman Library & Museum, Gadget at Trinity Tower (72-4158)
- Harry S. Truman Library & Museum, Trinity Test (72-4148)
- Harry S. Truman Library & Museum, Aerial View of Hiroshima (98-2459)
- National Park Service Disclaimer
- 広島平和記念資料館 公式サイト
- 長崎市「ながさきの平和」原爆の惨状
- 放射線影響研究所「放射線の健康影響」
- 国立広島原爆死没者追悼平和祈念館
