高高度核爆発

高高度核爆発は、地球の大気圏の上層部と宇宙空間で行われる核兵器実験の結果である。 1958年から1962年にかけて、米国とソ連によって高高度で数回の核実験が行われた。

1963年10月に部分的核実験禁止条約が可決され、大気圏内および大気圏外での核実験が停止された。 1967年の宇宙条約は、他の大量破壊兵器に加えて、宇宙への核兵器の配備を禁止した。 1996年の包括的核実験禁止条約は、地上、地下、水中、大気圏内を問わず、あらゆる核実験を禁止しているが、条約締約国の一部が批准していないため、まだ発効していない。

EMP生成

結果として生じる強力な電磁パルス(EMP) には、いくつかの要素があります。最初の数十ナノ秒では、兵器の出力の約 10 分の 1 パーセントが、1 ～ 3メガ電子ボルト( MeV、エネルギーの単位)のエネルギーを持つ強力なガンマ線として現れます。ガンマ線は大気圏を貫通して空気分子と衝突し、そのエネルギーを放出して大量の陽イオンと反跳電子(コンプトン電子とも呼ばれる) を生成します。これらの MeV エネルギーのコンプトン電子は、その後加速し、地球の磁力線に沿ってらせん状に進みます。その結果生じる過渡的な電界と電流により、15 MHz～250 MHzの無線周波数範囲で電磁放射が発生します。この高高度 EMP は、地表から 30 ～ 50 キロメートル (19 ～ 31 マイル) 上空で発生します。対衛星兵器としての可能性は、1958 年 8 月のハードタックチークで明らかになりました。サモアのアピア天文台で観測された EMP は、太陽嵐によって生成されるものより 4 倍強力でした^[1] 。一方、 1962 年 7 月のスターフィッシュプライム実験では、ホノルルとニュージーランド(約 1,300 キロメートル (810 マイル) 離れた場所) の電子機器が損傷し、オアフ島(ハワイ)の街灯 300 個が溶け、約 100 個の盗難警報装置が作動し、カウアイ島のマイクロ波中継局が故障して、ハワイ諸島の他の島々との堅牢な電話システムが遮断されました。宇宙空間でこのような核兵器によって生成されるコンプトン放射線が効果的に衛星を破壊できる半径は、およそ 80 キロメートル (50 マイル) と決定されました。この目的のためにさらにテストが実行され、国防総省のプログラム437に具体化されました。

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欠点

しかし、核兵器の問題は実験や配備のシナリオにも引き継がれている。核兵器による出来事は半径が非常に大きいため、自衛星を含む他の衛星への無差別な損傷を防ぐことはほぼ不可能だった。 スターフィッシュ・プライムは宇宙に人工放射線帯を作り出し、すぐに3つの衛星を破壊した（アリエル、TRAAC、トランジット4Bは放射線帯を通過した後に故障し、コスモスV、インジャンI、テルスター1は太陽電池への放射線損傷などにより軽微な劣化を被った）。スターフィッシュから4か月後、極円地球軌道上の十分に遮蔽された衛星または有人カプセルの放射線量率は少なくとも0.6グレイ/日となり、NASAの有人宇宙探査プログラムに関する懸念を引き起こした。^[^要出典^]

大気圏内テストとの違い

一般に、宇宙（または非常に高い高度）での核爆発は、質的に異なる外観を呈する。大気圏内の核爆発は特徴的なキノコ型の雲を形成するが、高高度および宇宙での爆発は、地球の磁場によって歪むまでは球状の「雲」を形成する傾向がある。爆発によって生じた荷電粒子は、地球の磁力線に沿って加速され、共役点にオーロラ状の外観を形成する。^[2]このことから、ドキュメンタリー制作者のピーター・クラン氏は、これらの爆発を「虹色の爆弾」と呼んでいる。高高度または宇宙での爆発の視覚的影響は、大気圏内での実験よりも長く続くことがあり、30分を超えることもある。高度50キロメートル（31マイル）でのブルーギル・トリプル・プライムの発射による熱は、ジョンストン環礁の地上の人員に感じられ、この実験では、安全ゴーグルを着用していなかったグラウンドゼロの人員2名が網膜火傷を負った。 ^[^要出典^]

ソ連の高高度実験

ソ連は1961年に4回、1962年に3回の高高度核実験を実施した。 1962年10月のキューバ危機の際には、米国とソ連の両国が軍事的威嚇の一環として高高度核爆発を数回実施した。

ソ連の高高度実験による最悪の影響は、1962年10月22日のソ連のプロジェクトK核実験（ABMシステムA実証実験）で、300ktのミサイル弾頭がジェズカズガン付近の高度290キロメートル（180マイル）で爆発したときに発生しました。EMPは、測定された電流で570キロメートル（350マイル）の架空電話線を溶かしました。2,500 アンペアの雷雨により火災が発生し、カラガンダ発電所が全焼し、ツェリノグラードとアルマアタ間の浅埋設電力ケーブル1,000キロメートル（620マイル）が停止した。^[^要出典^]