マーク4核爆弾

マーク4核爆弾
揺りかごの上に置かれた大きな爆弾
マーク4Nのリベット留めアルミニウム爆弾のケース。ストックパイルMk4sは2,830ポンド（1,280 kg）の鋼鉄製のケースを使用していた。[ 1 ]
タイプ空中投下された核分裂兵器
原産地アメリカ合衆国
サービス履歴
稼働中1949–1953
使用者アメリカ空軍（USAF）
生産履歴
 建造数約550
仕様
質量10,800～10,900ポンド（4,900～4,940 kg）
長さ128インチ（3,300 mm）
直径60インチ（1,500 mm）
クルーピット挿入と武装用の武器兵1人
充填複合ウラン・プルトニウム核分裂ピット
爆発メカニズム
集中爆縮
爆発収量1、3.5、8、14、21、22、31 kt（4.2、14.6、33.5、58.6、87.9、92.0、129.7 TJ）、構造および/または坑道によって異なる

マーク4核爆弾は、アメリカ製の爆縮型核爆弾で、トリニティ実験と長崎への原爆投下で使用されたマーク3ファットマンの設計をベースとしていました。マーク3では、個々の部品を高度に訓練された技術者のみが厳密に管理された環境下で手作業で組み立てる必要があったのに対し、マーク4は実用的な兵器として核兵器を製造することを目的としていました。マーク4 Mod 0は1949年3月19日から備蓄され[ 2 ]、1953年まで使用されました。500基以上が調達されたマーク4は、世界初の量産型核兵器となりました。

デザイン

マーク4は、1561年に組み立てられたマーク3ファットマンとほぼ同じ核爆弾パッケージを使用していたが、ロスアラモスに新たに設立されたZ部門は、現場での組み立てを容易にするため、電子機器と通常爆弾パッケージをよりモジュール化するように再設計することに重点を置いていた。マーク4爆弾計画の優先目標は、航空機の爆弾倉に搭載して標的まで運ばれる間に、兵器のバッテリーと電気系統を監視できるようにすることであった。[ 3 ]多くの問題により、マーク4の設計と製造は遅延したが、その最初の問題は、Z部門施設の形成と物理的な配置であった。Z部門の初期の頃は、はんだ付け用ロジンや接続線など基本的な電気供給の不足により兵器部品の製造が遅れ、核兵器事業のインフラストラクチャとロジスティクスの欠如が浮き彫りになった。[ 4 ] Z部門の人員は、 1946年のクロスロード作戦におけるマーク3テストの支援にも使用され[ 5 ] 、 1948年のサンドストーン作戦のためのエニウェトクでの兵器テストにも再び使用されました。 [ 5 ]しかし、核兵器の状況に関する報告書に関する議会からの要請を受けてのテストの合間に、ロスアラモス科学研究所は、信管コンポーネントを収容する「カートリッジタイプ」アセンブリの開発や、「アーチー」レーダーを実装する決定などの前向きな成果を報告することができました。レーダーの他の開発とともに、システムの主要コンポーネントは、最終的に「アーチー」となるAPS/13尾部警報装置でした。[ 6 ]このレーダー装置は、各信管に4つのユニットを使用して、事前に決定された高度でリレーを閉じ、少なくとも2つのユニットが点火して、発射信号を進めることができるようにしました。[ 6 ]初期の兵器試験の遅れにもかかわらず、ベルリンでの緊張の高まりとともに、兵器の開発と備蓄生産は強化され、合理化されました。[ 7 ]

マーク4 Mod 0は直径60インチ（1.5メートル）、長さ128インチ（3.3メートル）で、マーク3と基本的な寸法は同じでした。重量はマーク4のバージョンによって異なり、わずかに重く、10,800～10,900ポンド（4,900～4,940キログラム）でした。（マーク3の重量は10,300ポンド、つまり4,670キログラムでした。）

マーク4 Mod 1は製造が容易なだけでなく、長年にわたり採用された兵器の安全概念である空中投入（IFI）の概念を導入した。IFI爆弾は手動または機械による組み立て式で、投下地点に近づくまで核コアは爆弾の外側に保管される。マーク4を起爆させるには、ケースの前面ハッチを開け、前部ポーラーキャップ、2つの外側五角形レンズと起爆装置、2つの内側爆薬ブロックを取り外し、ピットを露出させる必要があった（レンズとブロックの総重量は156キログラム）。ピットのアルミニウム製プッシャーには、直径12センチメートル、重量1キログラムの取り外し可能なトラップドアが付いており、ウランタンパーにも直径12センチメートル、重量3キログラムの取り外し可能なトラップドアが付いていた。その後、兵器担当者は特殊な吸引ツールを用いて核の挿入または除去を行うことができた。[ 8 ]

マーク4型は、ウランとプルトニウムの複合核分裂性ピット、およびウランとプルトニウムのみのピットを採用していました。ピットアセンブリは、他のいくつかの米国の核兵器、すなわちタイプCおよびタイプDのピットアセンブリと共通でした。

この装置は複合コアであることに加え、浮上ピット爆縮を利用した最初の兵器でもありました。これらの初期の浮上ピット兵器には、オープンピットと呼ばれる取り外し可能なピットが備えられていました。このピットはバードケージと呼ばれる特殊なカプセルに別途収納されていました。[ 9 ] マーク4の様々なバージョンは、爆発力が1、3.5、8、14、21、22、31キロトン（4～130  TJ）でした。

運用履歴

マーク4核兵器は約550発製造されました。マーク4の後継として、マーク6が開発されました。マーク4は、概ね同様の仕様ですが、大幅に改良されました。

1950年から、米軍は非核のマーク4アセンブリを海外に配備し始めました。これにはイギリス（1950年7月）や、1950年と1951年にはいくつかの航空母艦への配備も含まれていました。1950年には9基のマーク4非核アセンブリの派遣団がグアムに配備され、トルーマンは1951年4月に同基地への核分裂性コアの移送を承認しました。[ 10 ] [ 11 ]

W4ミサイル弾頭

SM-62スナーク巡航ミサイルへの搭載を目的としたW4（Warhead 4）と呼ばれる派生型が設計されたが、製造には至らなかった。W4の設計は1951年に中止された。

事故

1950 年には、マーク 4 の非核アセンブリで いくつかの核兵器事故が発生しました。これらの事故には次のものが含まれます。

これらの事故はいずれも核爆発を起こすことはなかった。なぜなら、いずれも核分裂性物質コアを持たない非核兵器型マーク4組立体によるものだったからだ。ハリー・S・トルーマン大統領の命令により、1947年から1951年まで、米軍は米国の核関連機器へのアクセスを禁じられていた。これらの機器は、大統領が軍に移管しない限り、米国原子力委員会の独占管理下に置かれていたからである。 [ 10 ]

参照

注記

  1. ^（ハンセン2007、179～180ページ）
  2. ^ (サンディア社 1967年、8ページ)
  3. ^ (サンディア社 1967年、12ページ )
  4. ^ (サンディア社 1967年、16ページ)
  5. ^ a b（米国エネルギー省 2015年、p.2）
  6. ^ a b（ホーキンス、トラスロウ、スミス 1961、225ページ）
  7. ^ (サンディア社 1967年、20ページ )
  8. ^ (ゲッツ 2018、p.269 )
  9. ^ 「アーカイブコピー」（PDF） . hpschapters.org . 2007年2月25日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2022年1月17日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)
  10. ^ a bノリス, ロバート・S.; アーキン, ウィリアム・M.; バー, ウィリアム (1999). 「彼らがいた場所」 (PDF) .原子科学者会報. 55 (6): 26– 35. doi : 10.2968/055006011 .
  11. ^ノリス, ロバート・S.; アーキン, ウィリアム・M. (1993年3月). 「米国の兵器秘密が明らかに」.原子科学者会報. 49 (2): 48. Bibcode : 1993BuAtS..49b..48 . doi : 10.1080/00963402.1993.11456320 .

参考文献

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