核兵器

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水爆実験

アメリカは1951年春に太平洋のエニウェトク環礁で予備実験を、52年10月に数メガトンの水爆実験をおこない、54年3月1日には、ビキニ環礁で15メガトンの水爆実験をおこなった(→ ビキニ水爆実験)。この54年3月の実験では、放射性降下物(いわゆる「死の灰」)の威力が、世界の耳目をあつめた。すなわち、実験場から160kmはなれた海域で操業していた、静岡県焼津を母港とするマグロ漁船「第五福竜丸」が「死の灰」をあび、乗組員の久保山愛吉が死にいたるのである(この「第五福竜丸事件」が、日本の原水爆禁止運動の出発点となり、広島原爆投下からちょうど10年後の55年8月6日、広島で第1回原水爆禁止世界大会が開かれる)。

このほか核兵器には水爆の周囲にウラン238を配し、ウラン238の核分裂により爆発力を強化した3F爆弾や、通常の水爆に工夫をくわえ、初期放射線のとくに中性子の効果を高め、爆風効果や熱線効果をおさえた中性子爆弾がある。

V

核兵器の効果

核兵器は、核爆発にともない、火球(火の玉)、爆風(衝撃波)、放射線などを発生させ、さまざまな形でその威力をふるう。

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熱効果

核爆発は瞬時に、超高温の巨大な火の玉を発生させる。10メガトンの核兵器が空中爆発した場合、その最大直径は、4.8kmに達する。火の玉は、熱線と放射線を放出しつつ、急速に膨張をつづけるが、上昇の際の空気抵抗により、ドーナツ形に変形し、やがてきのこ雲(放射能雲)を形成する。この火の玉の放出する熱線により、核兵器は最初の威力を発揮する。熱線エネルギーの効力は、大気の状態にも左右されるが、10メガトンの核弾頭の空中爆発により発生した火の玉は、少なくとも32km以内の人間の露出した肌に、2度以上の火傷をもたらす。

また熱効果は、木材、紙、繊維などの可燃性有機物をこがして炭化させ、あるいは発火させ、人的・物的損害を高める。現実に兵器として利用された広島でも、熱線はいたるところで建物などをもえあがらせ、山林の大火災を思わせる火の嵐(あらし)となってすべての可燃物をやきつくし、広島は、さながら焦熱地獄と化したのであった。

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爆風効果

火の玉内部で高温によって生じた気体の急膨張から、衝撃波が発生し、外に広がる。火の玉と同じ速度で膨張していた衝撃波面は、火の玉の温度が3000°Cに低下するころ(といっても、時間にして爆発後1秒以内で)、火の玉面から離脱し、強力な爆風として急速に広がる。

核爆発の爆風は、直接、間接に建造物などに損害をあたえる。空中爆発の場合、まず上空爆発地点から地上にむけて、風速40m級の爆風が直接的に襲来する。爆風が地表に達すると反射波を発生させ、直接波と反射波が重なりあう状態になる。これをマッハ効果といい、これにより、通常、直接波の2倍の風速のマッハ軸が形成される。マッハ軸の通過とともに、地上の建造物は、地面と平行の風速80m/秒級の横風にみまわれることになる。

さらに、その後、火の玉の急上昇にともない、強烈な上昇気流が発生する。この吹き戻しとよばれる地上風は、爆心地点では、風速100m/秒にも達し、被害をさらに甚大にする。

地表面における爆風効果は、核弾頭の威力、爆発高度、爆心からの距離によりことなる。広島に投下された原爆(TNT爆薬20ktに相当)の場合、最大限の効果がえられる爆発高度は、550mということであった。弾頭威力が大きくなればなるほど、最大破壊力を生む爆発高度は高く設定される。

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放射線効果

核爆発は、熱線のみならず放射線を放出する。この放射線は、通常の熱効果とはまったくことなり、深く生体にはいりこんで、放射線障害という人体に重大な障害をもたらす。放射線効果は、空中爆発の場合、爆風効果や熱効果よりも相対的に被害は少ないといわれるが、広島、長崎の被爆例にみられるとおり、後々長く放射線障害をおよぼしつづける点で、きわめて非人道的な効果である。

通常の核弾頭では、爆発エネルギーに占める放射線エネルギーの比率は約15%である。このうちの5%は爆発後1分以内に発散される初期放射線であり、中性子とガンマ線からなる。両者はいずれも物体に浸透するので、この効果をふせぐには分あつい防護材料が必要である。

残りの10%は、残留放射線とよばれ、火の玉の急上昇とともに形成されるきのこ雲から地上に降下する放射性降下物(フォールアウト)により発散される。この放射性降下物が、いわゆる「死の灰」である。「死の灰」は、おもにベータ線とガンマ線からなり、一部に未反応の核分裂物質からでるアルファ線がふくまれる。

「死の灰」はさらに、24時間以内に降下する初期放射性降下物と、その後降下する後期放射性降下物に二分される。地上爆発では、前者がより重大な影響をおよぼすのに対し、高空爆発では、長期間かつ広範囲に降下する点で、後者がより重大である。