投稿者 FAS 日時 2001 年 4 月 19 日 11:18:34:
低放射性地表貫通核兵器
ロバートW.ネルソンによって
図。1 このような図形は核兵器に浸透する発生量の少ない地球がするだろうという誤りの印象を与え
ます、"する;限界付随的損害"また、使用するのにしたがって比較的安全にしてください。実際、爆発
で投げられた大きな量の放射性の汚れのために、伴う記事で議論された仮説の5キロトン武器は、致死
の原子灰の大きなエリアを生産するでしょう。(フィラデルフィアインクワイアラー/シンシア・グリ
ーア、2000年10月16日。)
侮辱 グローバルです。軽減および核兵器競争が冷戦で終わったという可能性の感覚、政治家のますます音
声のグループ、アメリカの核兵器研究所の軍当局およびリーダーは、正確の新しい世代を開発するように米国
に促しています、発生量の少ない核兵器。しかしながら、別の原子力を備えた戦争を防止するのではなく、そ
れらは第3の世界国家との従来の矛盾の中でこれらの武器が使用されることを提案します。
批評家は、世界の核の財産目録に発生量の少ない弾頭を加えることが単により恐らく彼らの究極の使用を行な
うと主張します。実際、1994年の法は、現在5キロトン未満(KT)の正確核兵器に結びつくことができる研究開
発を試みることを核の研究所に禁じます、ので"発生量の少ない核兵器は、核かつ在来型戦争間の区別をぼかし
ます。"
昨年、上院共和党員ジョン・ワォーナー(Republicans John Warner)(R-VA)およびウェインAllard(R-CO)
は、これらの初期の制限をひっくり返していた2001年の防御の認可の法案中の小さな条項を埋めました。最
終行為の言語はそうでしたが、下へ給水した、エネルギーおよび国防省は爆発前に地球に深く入り込むことが
できる、発生量の少ない核兵器に関する研究に着手するためにまだ要求されます、ように"困難な目標および深
く埋められた目標を脅かしてください。"発生量の少ない核兵器の長期的な研究および実際の開発用立法は、議
会の現在のセッションにほとんど確かに再び提案されるでしょう。
手をつけないほとんどの民間の人口を残している間、欠陥品独裁者に対する小規模な従来の矛盾の中でワーナ
ーおよびAllardがこれらの核兵器と想像する上院議員を使用することができるかもしれません。1人の匿名の
前のペンタゴン職員が置くとともに、それ、に、その ワシントンポスト この前の春、
"今必要なものはトンネルが周囲の民間の人口を殺さずに、花崗岩の300メーター未満に掘られた燃料庫を脅か
すことができる何かです。"
これらのようなステートメントそれらの"を最小限にする方法で核兵器を使用することができるかもしれないと
いう錯覚を促進します;付随的損害、"それらを通常兵器のように使用される受理可能なツールにすること。
しかしながら、詳細に下に記述されるように、従来の攻撃に対してそうでなければ免疫になっている埋められ
た目標を破壊することができる、任意の核兵器の使用は、必ず民間の死傷者の巨大な数を生産するでしょう。
15キロトンのヒロシマ武器の1パーセントほど、小さな(その上)核の産出を備えた爆発を阻止するためには、
地球を穴を掘るミサイルは、地球に十分に深く入り込むことができません。爆発は、単に放射性の汚れ(それ
は、特に極度かつ致命的な原子灰を備えた地方の地域に雨のように降る)の重い火口を吹きます。
さらに、議会として使用可能な発生量の少ない核兵器を生産するように努力することにより、1994年に理解
されて、私たちは、危険を冒してぼかしてみます、その、今、核?ゥつ従来の戦争を分離する鋭いライン、また
同様に地方の戦争の中で核兵器を使用することを考慮するために他の国家に合法性を供給します。
普通アースを鋭い武器
図。2 ペンタゴンは、高精度の成長しているコ
レクションを従来にしておきます、確固とした目
標を破ることができる武器。このそりで駆動され
るテストでは、その改善されたBLU-113弾頭を
備えたGBU-28レーザーにガイドされた爆弾が、
鉄筋コンクリートの数メーターに浸透します。
図。3 B2爆撃機はアラスカでテストの間に非武
装のB61-11地球を鋭い爆弾を投下します。
40,000フィートの高度から落ちることにもかか
わらず、この爆弾は、土へおよそ20フィート穴
を掘りました。この浅い深さのいかなる核の突風
も含まれ、極度のローカルの原子灰を生産しま
す。
ビデオクリップ、から CNN (2.2MB)そして ロッキード・マーチン (2.8MB)
ペンタゴンは、既に表面からおよそ50フィート以内に破壊する確固とした目標の多くの有能な通常兵器を埋め
ます。非常に有名なもの(これらの中で)は、湾岸戦争中の空気キャンペーンの最終週に開発されており展開し
たGBU-28です。空軍は、繰り返された直接のヒットの後にバグダッドのよく保護された燃料庫北を最初に破
壊することができませんでした。4000ポンドのGBU-28は従来の爆発物で満たされた非常に重い余分の軍隊8
インチの銃チューブおよび修正済のレーザー・ガイダンス・キットから作成されました。それは燃料庫(それ
は、地球、コンクリートおよび確固とした鋼の30フィート以上によって保護された)を破壊しました。
これらの通常兵器の正確、鋭い能力および爆発性の力は、最近の十年間の間劇的に改善しました。また、これ
らの傾向は確かに継続するでしょう。確かに、GBU-37は爆弾(GBU-28の後継者)をガイドしました、既にサ
イロを不能にすることができると思われる、基づいたICBM?目標、以前は核攻撃にのみ弱い考え。近い将来
に、アメリカは、それらの目標の1〜2メーター以内に降りることができる重要目標侵入者の新しいクラスを展
開させるでしょう。
B61-11核爆弾
ミニ核兵器(しかしながら)主張者?核兵器実験室からほとんど来ること?発生量の少ない核兵器がより深い目標
さえ破壊するように設計されるべきであると主張します。
米国は1997年に地球を鋭い核兵器を導入しました、B61-11、新しい円錐頭を備えた確固とした鋼を土地浸
透能力を提供するために下調べすることの??ノ、初期の爆弾設計からの核爆弾を入れることによって。配備
は、新しい核兵器を開発しない公式米国政策のために論争の的になっていました。しかしながら、DOEおよび
武器実験室は、B61-11が単に"であると一貫して主張しました;修正"それが既存の"を使用したので、;(より古
い配達システムに、)物理学パッケージ。"
地球を浸透することしかしながら、B61-11の能力は適正に制限されています。テストは、40,000フィート
の高度から落とされた時それが乾燥した地球へ20フィートだけ程度に浸透することを示します。それでも、爆
発の前に地面へそれ自体を埋めることによって、爆発エネルギーのはるかに高い割合はアースするために転送
されます、衝撃、比較する、に、1つの、地表面爆発。しかしながら、都市の環境の中でそれを使用する、い
かなる試みも重い民間の死傷者に帰着するでしょう。その0.3-300キロトンの産出範囲の低額のものではさ
え、核の突風が、大きなエリア上の致死のガンマ線フィールドを作って、放射性の物質の巨大な火口を単に吹
くでしょう。
封じ込め
含まれている突風および原子灰のために、順番に埋められて、地下核爆発はどれくらいちょうど深いですに違
いありませんか。
米国は1960年代に一連の地下核爆発を導きました?鋤の頭テスト?発掘目的のための核爆弾の可能な使用の調
査。生産された火口のサイズを最大限にするために、図4の中で示されるセダン・テストのような1963年の大
気の核実験禁止(Atmospheric Test Ban)の条約に先立って実行されたものは、比較的浅い真中で埋められて
います。
図。4 100KTセダン核爆発(鋤の頭発掘テストのうちの1つ)は635フィートの深さで埋められていま
す。主要な雲およびベースサージは浅瀬を埋められた核爆発に典型的です。雲は、放射性のちり片で
高度に汚染され、極度のローカルの原子灰を生産します。
突風、空気衝撃および熱放射の即効に加えて、浅い核爆発は特に極度のローカルの放射性降下物を生産しま
す。速球は大気へ大量の汚れおよび砕片を運んで、地球の表面を通り抜けます。この材料は、核の爆発(それは
分裂製品からの放射能を増す)からの極度の中性子束に露出されました。雲は、典型的に、狭いカラムおよび、
5キロトンの爆発用1マイル以上の半径に拡大する、放射性のほこりで満たされた空気の広いベースサージから
成ります。 1 鋤の頭テストでは、爆発で生んだ放射能の合計のおよそ50パーセントが、ローカルの原子灰とし
て分配されました?高度に放射性の火口に制限されている他方の半分。
完全に含まれるために、ネバダ試験場(Nevada Test Site)の核爆発を5キロトンの爆発物のために650フィー
トの深さで埋めなければなりません?100キロトンの爆発物用の1300フィート。 2 そのときでさえ、破裂した
軸を注意深く密閉しており、ローカルの環境に放射能を公表したところで、多くのドキュメント化された場合
があります。
したがって、も、ミサイルに浸透する地球、地面へ何百もの足になんとかして穴を空けることができ次に、爆
発することができた、爆発は、恐らく高度に放射性のほこりおよびガスを周囲の領域にどっさり与えるでしょ
う。
長い棒浸透
図。5 地下核実験は完全に爆発を阻止するために密閉されて、大きな真中で、および注意深く埋めら
れるに違いあり?ワせん。より浅い爆発は大きな火口および極度のローカルの原子灰を生産します。こ
こに示された状況は、1つのKT産出を備えた爆発のためにあります。また、示された真中は、足であ
ります。0.1のKT爆発さえを完全に含まれるためにおよそ230フィートの深さで埋めなければなりま
せん。(許可を持ったテリー・ウォーレスの改作でした。)
しかしながら、ミサイル包装が完全なままであることである場合最大の浸透深さが厳しく制限されたことを示
すことは真直ぐです。1つは、浸透深さの合理的に正確な評価を"に関する十分に練られた理論に基づいたする
ことができます;長い棒浸透。"基本のパラメーター R 資料の射弾雄羊圧力と産出の強度の比率です。 3 その
目
標資料は産出します、また、浸透は生じます、いつ R 1以上です。鋼棒はコンクリートに浸透するために、
浸透用の最小の速度、およそ2分の1である、毎秒(毎時1100マイル)1キロメーター。展性のある用品について
は、侵入者から失われた運動エネルギーが目標を変形し、浸透火口を掘り出すことができます。
基本的に、しかしながら、浸透の深さは侵入者の産出の強度によって制限されています?この場合ミサイル包
装。最も強い用品についてはさえ、毎秒数キロメーターより大きな速度を密着させる、本質的に変形し、衝撃
装置を溶かすだろう。
地球を浸透することそれが地面へ穴を掘っている一方、核兵器は弾頭およびその関連するエレクトロニクスを
保護するに?痰「ありません。これは最もハードの(非常に)鉄鋼株で作られていた、ミサイル・ケースのための
1秒当たり約3キロメーター未満の速度を密着させるために厳しくミサイルを制限します。"に関する理論から;
長い棒浸透、"この限界の中で、最大の可能な深さ D 浸透の、侵入者の長さおよび密度に比例し、目標の密度
に反比例します。浸透の最大の深さは、侵入者の産出の強度に単に弱く依存します。 4 鋼とコンクリートに対
する典?^的な値については、私たちが、10の足ミサイル用におよそ10である浸透深さへの上界がミサイル長
さあるいは約100フィートの時間を計ると期?メします。実際の練習では、インパクト速度および浸透深さがミ
サイルを保証するためにこれよりかなり下になければなりません。また、その内容は厳しく破損されません。
これらを与えられました。強制、核爆発を阻止する地球に、十分に深く入り込むことは、運動エネルギー武器
にとって単に可能ではありません。
武器実験室およびCTBT
最も音声です。新しい小さな産出武器の提案者はロスアラモスとリヴァーモアで、国の核兵器研究所の出身で
す。
1991年に 戦略事務 "とタイトルをつけられた記事;十分に武装した専制者、"の兆しに逆らうこと;ロスアラモ
ス武器アナリスト、トマスDowlerおよびジョーゼフ・ハワードのII、米国が米軍に対する、化学あるいは生物
兵器を使用する欠陥品独裁者に対する比例したレスポンスを持っていないと主張しました。私たちの最も小さ
な核兵器?ヒロシマサイズyields謡ouldを備えたもの、非常に荒らしているので、米国の社長はそれらを使用
することができませんでした。私たちは"でしょう;自己防止されました。"このジレンマに逆らうために、それ
らは、米国が"を開発すると主張しました;小型核兵器、"0.01-1のKTと等価な産出で:"...比例数の原理を破って
いない間、非常に低い産出を備えた核兵器は、そのような危機中の敵に逆らうために有効なレスポンスを提供
することができました。"
核のセキュリティDecisionmakersフォーラム(Nuclear Security Decisionmakers Forum)、Sandia研究
所ディレクター(Sandia Laboratory Director)へのスピーチの中で、より最近ポール・ロビンソンが述べら
れました。
"米国は確かに新しい核兵器を要求するでしょう...冷戦から去られた武器の産出が制止物必要条件に取り組むこ
とには高すぎることが、悟られるので、1つの、multi、極、広く増殖した、世界。その状況を改正せずに、私
たちは結局自己防止されるでしょう。"
1つの、より皮肉。これらのステートメントの解釈は、研究所スタッフおよびリーダーシップが単にそれらの
活動に対する現在の制限によって脅かされたと感じて、オペレーションでそれらを無期限に維持する新しい使
命(また関連する資金調達)を生成したいということです。確かに、ソ連の崩壊および冷戦の終了から1990年に
始まって、爆弾研究所のうちの1
つを閉じる重大な議論がありました。
さらに社長クリントンは1993年に米国の核の試験を終了し、包括的核実験禁止条約(CTBT)に署名しました?
核の試験の永久の世界的な禁止?1996年に。1999年に上院がCTBTを批准することに失敗したことにもかか
わらず、その提案者は、条約が結局実施されるだろうと信じます。主な核保有国は、核の試験上の世界一時停
止を固守し続けます。また、インドおよびパキスタンさえ、それらの5月の1998年の核実験の後に一時停止を
連結したように見えます。
核兵器それがそれらを、既に私たちの兵器製造所の中で武器の備蓄を維持することに恐らく制限するので、実
験室はCTBTによって特に脅かされます。武器に興味を持っていた、続く若い科学者はプログラムします、そ
れらの主要な仕事が信頼度を保証する比較的現世のタスクである場合、特に困難です。実験室は、単に努力が
もたらす科学的かつ技術的なトレーニング経験のために、新しい核兵器を設計する挑戦を要求します。従っ
て、新しい開発計画を正当化する新しい使命を作成する、すさまじい圧力があります。
しかしできる、米国 それをテストせずに、新しい発生量の少ない核の地球を鋭い武器を展開させますか。核実
験禁止およびその関連する備蓄管理プログラム(Stockpile Stewardship Program)を支援する、継続的な政
治的圧力の下で、ロスアラモス、より若いスティーヴがいる指揮者を関連させる、述べた、"一つは、核の試験
に証明されることは要求しない核兵器の新しいセットを設計し展開させることができました。しかしなが
ら、...そのような単純な装置は非常に制限のある核実験データ・ベースに基づくでしょう。"
他方では、深く埋められて確固とした燃料庫を破壊するような異常な使命を実行することができる弾頭が、原
寸の試験なしで、展開することができたことはありそうもなく見えます。1位、も、ミサイル包装、高い速度
土地インパクト(弾頭")に耐えることができたこと物理学パッケージ"また、エレクトロニクスに伴うことは極
端な条件の下で機能するに違いありません。主要な装置は、極度の衝撃減速を受けた直後の確実な産出を爆発
させて生産するに違いない。次に、実際の核の産出が期待されたほど大きくないという大きな確信があるに違
いありません。分裂核兵器のための自然なエネルギー規模がオーダー10 KTであるので、はるかに低い産出武
器は設計寛容の強要に敏感であるに違いありません;最終利回りは指数関数的にますます多くの分裂をひょろ長
いニュートロンによって決定されます。したがって、ニュートロン世代の総数は素晴らしく合わせられるに違
いない。 それにこれらの武器を与える、人口センターの近くで使用されたかもしれない、デザイナーが現実に
それをテストせずに、発生量の少ない弾頭を証明することができたことはしたがってほとんどありそうもなく
見えます。
米国が進み核兵器の新しい世代をテストすることを決定する場合、結果は何でしょうか。手紙で、ミズーリの
アイク・スケルトン共和党員(下院軍事委員会の最高位の民主党員)に表明された下院民主党員として、
"私たちの国家安全を増加させて、米国および国際的な非増殖努力を害するのではなく、核兵器を含んでいるそ
のようなプログラムに起因する核実験爆発の再開は、減少するでしょう。"
米国が放棄する場合猶予期間、ロシア皮および中国は、ほとんど確かに同じやり方で答えるでしょう?CTBTの
究極の可決の前途の破壊。
結論
小さな核兵器の新しい世代を構築する提案者は、核兵器がユニークな使命を実行することができる状況につい
てめったに明確ではありませんでした。深く攻撃する通常兵器の代わりとしてシナリオがこれらの弾頭を使用
していて明瞭なものは、設備を埋めました。しかしながら、
分析にここに基づいて、この使命は重い放射能汚
染を引き起こさずに、可能に見えません。アメリカの大統領は、この状況の中で核兵器を使用することに決定
しないでしょう?もし別の国が既に私たちに対する核兵器を使用していなかったならば。
寒さの終了戦争は、核兵器の開発および使用に私たちが一層の制限を設けることを可能にするべきです。移動
する危険、から、1つの、核戦争に従来、非常に巨大である、米国は米軍が圧倒される危険な状態にあった時
さえ、朝鮮の中で核兵器を使用することを差し控えました。発生量の少ない核兵器の新しい世代を開発する試
みは核戦争をより恐らく単に行なうでしょう。また、それらは、核の試験-冷戦の核の競技の危険に、だが参
加している多くの国家と私たちを返すステップ-に合法性を供給するように冷笑的に設計されたように見えま
す。
ロバートW.ネルソン(テクニカルな軍備制限問題を?、究する理論物理学者)は、プリンストン大学およびFAS
へのコンサルタントの研究スタッフ上にいます。
注:
1 ベースサージ半径規模、荒く、4000として W 1/3 kt 足、どこで W kt キロトンで産出です。
2 一般に、NTSテストは真中で埋められています、の D 450 W kt t 1/3.4 ある足完全に含まれていまし
た。
3 R =ρ v 2 /、2 Y = v / v c ) 2 どこでρ射弾密度です、 v その速度です、 Y 資料の産出の強度およ
び臨界速度です。 v c =(2) Y /r 1/2
4 目標よりはるかに強い侵入者のために、 D/L ?(ρ) p / ρ t )ln Y p /Y t どこで L 侵入者、ρの長さ
です;資料密度である、そして Y 資料です。曲がりやすいプラスチックへの強さ;添字 p そして t 侵入者お
よび目標を表わしてください。