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バングメーターは、大気圏内での核爆発を検知し、核兵器の威力を測定するために偵察衛星や航法衛星に搭載された非画像放射計である。 [1]また、戦術核爆発の検知、位置特定、分析を支援するために、一部の装甲戦闘車両、特にNBC偵察車両にも搭載されている。この役割では、標準的な放射線センサーに加えて、圧力センサーや音センサーと一緒に使用されることが多い。一部の核シェルターや軍事施設には、地震イベント検出器と一緒にこのようなセンサーが装備されていることもある。
バングメーターはロスアラモス国立研究所のヘルマン・ホーリン率いるチームによって開発されました。[2]
歴史
バングメーターは1948年にサンドストーン作戦の核実験の爆発を測定するために発明され、最初の概念実証装置が作られました。プロトタイプと生産機器は後にEG&Gによって製造され、「バングメーター」という名前は1950年にフレデリック・ラインズによって作られました。[3]バングメーターは米国の核実験を 観察するために使用される標準的な機器になりました。Mod IIバングメーターはバスター・ジャングル作戦（1951年）とタンブラー・スナッパー作戦（1952年）の爆発を観察するために開発されました。[4]これらのテストは、爆弾警報システム（1961-1967年）を備えた北米全国的なバングメーターの大規模配備の基礎を築きました。
1963年8月5日、ジョン・F・ケネディ米大統領とニキータ・フルシチョフソ連共産党第一書記 は、各締約国が独自の技術的手段を使って大気圏内や宇宙空間での核実験の禁止を監視できるという条件の下、部分的核実験禁止条約に署名した。[ 5 ]
バングメーターは1961年に、ソ連のツァーリ・ボンバ実験を事前に発表して監視するために改造されたアメリカのKC-135A航空機に初めて搭載されました。[7]
ヴェラ衛星は、アメリカ空軍と原子力委員会が共同で開発した初の宇宙観測装置であった。ヴェラ衛星の第一世代には、バングメーターは搭載されていなかったが、核爆発によって生成される強力なX線単一パルスを検出するX線センサーが搭載されていた。 [8]バングメーターを搭載した最初の衛星は、アドバンスト・ヴェラ衛星であった。
1980年以来、バンメーターは米国のGPSナビゲーション衛星に搭載されている。 [9] [10] [11]
説明
シリコンフォト ダイオードセンサーは、大気圏内の核兵器爆発から放出される特徴的な明るい可視光の二重パルスを検出するように設計されています。[2]この特徴は、約1ミリ秒続く短くて強い閃光と、それに続く、数分の1秒から数秒かかる、はるかに長くて強度の低い光の放出で構成されます。[12]最大強度が2倍になるこの特徴は、大気圏内の核爆発の特徴であり、地球の大気が可視光に対して不透明になり、爆発の衝撃波が通過するときに再び透明になることによって生じます。[10]
この現象は、初期の火球の表面が急速に膨張する「ケースショック」、つまり装置のケースやその他の物質であったもののイオン化プラズマからなる大気の衝撃波に飲み込まれるために発生します。[13]それ自体はかなりの量の光を発しますが、不透明であるため、はるかに明るい火球が透過するのを防ぎます。記録された最終的な結果は、衝撃波が拡大するにつれて宇宙から見える光が減少し、バングメーターによって記録された最初のピークを生み出します。
膨張するにつれて衝撃波は冷え、内部の火球が発する可視光線に対する不透明度が下がる。バンメーターは最終的に可視光線の強度の増加を記録し始める。火球の膨張により表面積が増加し、その結果宇宙に放射される可視光線の量が増える。火球は冷却を続けるため、最終的に光量が減少し始め、バンメーターで2番目のピークが観測される。最初のピークと2番目のピークの間の時間を使用して、その核出力を決定することができる。[14]
高度約30キロメートル（19マイル）以下の爆発では効果は明確ですが、この高度を超えるとより曖昧な単一のパルスが生成されます。[15]
名前の由来
この検出器の名前は、プロジェクトに携わる科学者の一人、フレッド・レインズがつけた語呂合わせ[ 3]である。この名前はヒンディー語の「バン」に由来する。これは、酔わせるために吸ったり飲んだりする地元産の大麻の一種で、このバンメーター検出器が適切に機能すると信じるには麻薬を服用しなければならないというジョークである。これは、核爆発の検出を連想させる「バンメーター」とは対照的である。[3]
参照
参考文献
- ^ 「科学、技術、社会紀要」ペルガモン・プレス、1985年。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ ab Burr, William; Cohen, Avner; De Geer, Lars-Erik; Gilinsky, Victor; Polakow-Suransky, Sasha; Sokolski, Henry; Weiss, Leonard; Wright, Christopher (2019年9月22日). 「Blast From the Past」. Foreign Policy 誌. 2020年6月23日閲覧。
- ^ abc Ogle, William E. (1985年10月). 「Bhangmeter — Prologue」（PDF） . 1958-1961年の核実験モラトリアム後の米国の核兵器実験再開に関する記述。米国エネルギー省 — NV 291。67ページ。2009年1月19日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2008年12月18日閲覧。
- ^ Grier, Herbert (1953). 「Operation Tumbler-Snapper、ネバダ州試験場、1952年4月～6月、プロジェクト12.1 — Bhangmeter Mod II」。EG&G。2015年6月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年8月29日閲覧。
- ^ 「限定的核実験禁止条約」。米国国務省。1963年。
- ^ Bell, Aaron J. (2002). 米国核爆発検知システム (USNDS) の GPS 衛星割り当ての分析(PDF)。空軍工科大学。2013 年 4 月 8 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ジョンストン、ロバート (2009)。「マルチメガトン兵器」 。 2012年6月19日閲覧。
- ^ グラントマン、マイク（2004）。『道を切り拓く：宇宙船とロケットの初期の歴史』アメリカ航空宇宙学会、ISBN 1-56347-705-X。
- ^ リチェルソン、ジェフリー（1998年11月～12月）。「検証：方法と手段」『原子科学者会報』54ページ。
- ^ ab ゴールドブラット、ヨゼフ、コックス、デイビッド（1988年）。「核実験禁止の検証手段」。核兵器実験：禁止か制限か？オックスフォード：オックスフォード大学出版局。239ページ。ISBN 9780198291206. 2012年6月16日閲覧。
- ^ 「GPSタイムライン」。2010年2月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年6月16日閲覧。
- ^ ハーフェマイスター、デイヴィッド。「科学と社会のテストIX：検証の技術的手段」 。 2012年6月16日閲覧。
- ^ ボーデン研究所による核事象とその影響...「ケースショック」
- ^ Forden, Geoffrey (2006). 「ミサイル発射監視共有のための衛星群」(PDF)。MITの科学技術社会プログラム。2012年6 月 17 日閲覧。
- ^ アンジェロ、ジョセファ A. ジュニア (2004)。原子力技術。グリーンウッド プレス。pp. 304–306。ISBN 9781573563369。
さらに読む
- ツィピス、コスタ、ハフェマイスター、デイビッド・W、ジェーンウェイ、ペニー（1986年）。軍備管理の検証：それを可能にする技術。ワシントン：ペルガモン・ブラッシーズ・インターナショナル・ディフェンス・パブリッシャーズ。ISBN 9780080331720。
- Priedhorsky, William C. (2003). 「条約検証と基礎研究のための宇宙センサーの目」(PDF) . Los Alamos Science . 28. 2012 年6 月 17 日閲覧.
- Higbie, Paul R.; Blocker, Norman K. (1993). GPS 衛星の核爆発検出システム(PDF) . Los Alamos National Laboratory. doi :10.2172/10185731. S2CID 118978885 . 2012 年6 月 17 日閲覧。
- Barasch, Guy E. (1979 年 11 月)。大気圏内の核爆発によって発生する光の閃光(PDF)。Vol. LASL-79-84。ロスアラモス国立研究所。
- 米陸軍 (1952)。アイビー作戦最終報告書 統合任務部隊132 (PDF) 。 2014年3月11日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。