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1930年代に達成された主要な科学的ブレークスルーを基に、英国は第二次世界大戦中の1941年に、世界初の核兵器研究プロジェクト「チューブ・アロイズ」を開始しました。米国は英国と協力して、翌年、核分裂を利用した兵器を開発する「マンハッタン計画」を開始しました。この計画にはカナダも参加しました。1945年8月、終戦間際の日本に対する広島と長崎への原爆投下は、英国の同意を得て米国によって行われました。これは現在に至るまで、敵対行為における唯一の核兵器使用例となっています。
ソ連はその後まもなく独自の原子爆弾開発計画を開始し、それから間もなく両国はさらに強力な核融合兵器である水素爆弾の開発に着手した。イギリスとフランスは1950年代に独自の核兵器システムを構築し、それ以来数十年の間に核兵器保有国の数は徐々に増加していった。
核兵器、別名原子爆弾は、核分裂、または核分裂と核融合反応の組み合わせによって、途方もない破壊力を持つ。
19世紀の最初の数十年間、物理学は、ジョン・ドルトンによる原子論の発見を含む原子の性質の理解の発展によって革命的になった。[ 1 ] 20世紀初頭頃、ハンス・ガイガーとアーネスト・マースデン、そしてアーネスト・ラザフォードによって、原子には原子核と呼ばれる非常に密度の高い非常に小さな電荷を帯びた中心核があることが発見された。1898年、ピエールとマリー・キュリーは、ウラン鉱石であるピッチブレンドに、大量の放射線を放出する物質（彼らはそれをラジウムと名付けた）が含まれていることを発見した。アーネスト・ラザフォードとフレデリック・ソディは、原子が崩壊して異なる元素に変化していることを特定した。科学者と一般人の間では、私たちの周りの元素には、利用されるのを待っている膨大な量の目に見えないエネルギーが含まれている可能性があるという希望が高まった。1905年、アルバート・アインシュタインは、有名な方程式E = mc²でこの可能性を説明した。
H・G・ウェルズはラザフォードの著作に触発され、第一次世界大戦直前の1914年に出版された小説『世界解放』で「原子爆弾」について書いた。 [ 2 ] 1924年の記事で、ウィンストン・チャーチルは軍事的な影響の可能性について推測し、「オレンジほどの大きさの爆弾が、建物の街区全体を破壊する秘密の力を持っていることが発見されるかもしれない。いや、千トンのコルダイトの力を集中させて、町を一撃で吹き飛ばすことができるかもしれない」と述べた。[ 3 ]
しかし当時、原子内部に存在すると理論づけられていた膨大なエネルギーポテンシャルを解き放つための既知のメカニズムは存在しなかった。当時、原子核内に存在すると知られていた唯一の粒子は正電荷を持つ陽子であり、陽子は自分に向かって運動する陽子を反発する働きをする。そして1932年、中性子の発見という重要なブレークスルーがもたらされた。中性子は電荷を持たないため、比較的容易に原子核を貫通することができる。
1933 年 1 月、ナチスがドイツで政権を握り、ユダヤ人科学者を弾圧した。物理学者のレオ・シラードはロンドンに逃れ、1934 年に中性子を用いた核連鎖反応のアイデアを特許化した。この特許では、連鎖反応を維持するために必要な最小限の物質量と爆発を引き起こす可能性を表すために臨界質量という用語も導入された(英国特許 630,726)。連鎖反応の可能性はまだ非常に推測の域を出なかったため、この特許は原子爆弾そのものに関するものではなかった。シラードはその後、特許を英国海軍省に譲渡し、公務秘密法で保護されるようにした。[ 4 ]シラードのこの研究は時代を先取りしており、核分裂が公に発見される 5 年前、原子炉が稼働する 8 年前のことだった。彼が中性子誘導連鎖反応という用語を造語したとき、同位体や元素の標準形の使用については確信が持てなかった。このような不確実性にもかかわらず、彼はウランとトリウムがそのような反応の主要な候補であると正しく理論づけ、後に実際には不要であることが判明したベリリウムも候補に挙げた。シラードはエンリコ・フェルミと共に、1942年にシカゴ大学で稼働した最初のウラン燃料原子炉であるシカゴ・パイル1号機の開発に携わった。 [ 5 ]
1934年、パリでイレーヌ・ジョリオ＝キュリーとフレデリック・ジョリオ＝キュリーは、安定元素にアルファ粒子を照射することで人工放射能を誘発できることを発見した。イタリアでは、エンリコ・フェルミがウランに中性子を照射した際に同様の結果を報告した。彼は誤って元素93と94を発見したと信じ、それぞれアウセニウムとヘスペリウムと名付けた。1938年、これらは実際には核分裂生成物であることが判明した。
1938 年 12 月、オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンは、ウランに中性子を照射した後に元素バリウムを検出したと報告した。リーゼ・マイトナーとオットー・ロベルト・フリッシュは、これらの結果がウラン原子の分裂によるものであると正しく解釈した。フリッシュは 1939 年 1 月 13 日にこれを実験的に確認した。[ 6 ]彼らは、細胞が 2 つの新しい細胞に分裂するのと似ていることから、このプロセスを「核分裂」と名付けた。マイトナーとフリッシュの解釈のニュースは、発表される前から大西洋を越えて伝わっていた。[ 7 ] 1939 年 2 月に発表された核分裂に関する 2 番目の論文で、ハーンとシュトラスマンは、核分裂プロセス中に追加の中性子が存在し、放出されることを予測し、核連鎖反応の可能性を開いた。
1939年にドイツで核分裂が行われたことを知ったレオ・シラードは、ウランこそが1933年に彼が提唱した核連鎖反応のアイデアを実現できる元素であると結論づけた。 [ 8 ]
米国では、ニューヨーク市のコロンビア大学の科学者たちがこの実験を再現することを決定し、1939年1月25日にプーピンホールの地下室で米国初の核分裂実験を実施した[ 9 ]。翌年、彼らはウランの活性成分が希少同位体ウラン235であることを特定した[ 10 ]。
1939年から1940年にかけて、ジョリオ＝キュリーのチームは、原子エネルギーのさまざまな用途を網羅する特許ファミリーを申請した。そのうちの1つ（特許FR 971,324 - Perfectionnements aux charges explosives、つまり爆薬の改良）は、戦争を含む目的として核爆発を明示的に言及した最初の公式文書である。[ 11 ]この特許は1939年5月4日に申請されたが、フランス当局によって保留されていたため、1950年にようやく付与された。
ウランは自然界では主に2つの同位体、ウラン238とウラン235として存在します。ウラン235の原子核が中性子を吸収すると核分裂が起こり、エネルギーと平均して2.5個の中性子を放出します。ウラン235は吸収する中性子よりも放出する中性子の方が多いため、連鎖反応を起こすことができ、そのため核分裂性物質と呼ばれます。一方、ウラン238は中性子を吸収しても通常は核分裂を起こさないため、核分裂性物質ではありません。
1939年9月の開戦までに、ナチスによる迫害を受ける可能性のある多くの科学者はすでに逃亡していた。両陣営の物理学者は核分裂を兵器として利用できる可能性を十分に認識していたが、それをどのように実現できるかについては誰も確信を持てなかった。1939年8月、ドイツが核分裂を利用した兵器開発計画を進めているのではないかと懸念したアルバート・アインシュタインは、フランクリン・D・ルーズベルト米大統領に書簡を送り、その脅威を警告した。[ 12 ]
ルーズベルトはライマン・ジェームズ・ブリッグスを委員長とするウラン委員会を設置して対応したが、初期資金が少なかった（6,000ドル）ため、進展は遅かった。米国が1941年12月に参戦するまで、ワシントンは極秘の優先度の高い爆弾プロジェクトに必要な資源を投入することを決定しなかった。[ 13 ]
組織的な研究は、カナダも参加した世界初の核兵器計画であるチューブアロイズ計画の一環として、イギリスで最初に始まった。 [ 14 ]モード委員会は、ウラン235の臨界質量を計算し、それが以前考えられていたよりもはるかに小さいことを発見したフリッシュとルドルフ・パイエルスの研究を受けて設立された。これは、運搬可能な爆弾が可能であることを意味する。 [ 15 ] 1940年2月のフリッシュとパイエルスの覚書では、次のように述べられている。「このような超爆弾の爆発で放出されるエネルギーは、一瞬にして太陽内部の温度に匹敵する温度を生み出すだろう。このような爆発の爆風は広範囲の生命を破壊するだろう。この範囲の大きさを推定するのは難しいが、おそらく大都市の中心部を覆うだろう。」
世界で最も高品質のウラン鉱石を産出していたコンゴのシンコロブウェ鉱山の取締役、エドガー・センギエは、ウランが爆弾に使用できる可能性に気づいていた。1940年後半、ドイツ軍に奪われることを恐れた彼は、鉱山の鉱石の備蓄すべてをニューヨークの倉庫に送った。[ 16 ]
18か月間、イギリスの研究はアメリカを上回っていたが、1942年半ばには、必要な産業努力が、すでに逼迫していたイギリスの戦時経済の限界を超えていることが明らかになった。[ 17 ]： 204
1942年9月、レスリー・グローブス将軍がマンハッタン計画として知られるようになった米国のプロジェクトを率いるよう任命された。彼の最初の2つの行動は、必要な調達品に最高優先度AAA格付けを割り当てる許可を得ることと、シンコロブウェ鉱石1,250トンすべてを購入するよう命じることであった。[ 16 ] [ 18 ]チューブアロイズ計画はすぐに米国の取り組みに追い越され、1943年にルーズベルトとチャーチルがケベック協定に署名した後、マンハッタン計画に移転して統合された。[ 17 ]カナダは計画のためにウランとプルトニウムを提供した。[ 19 ]
シラードは、大規模な連鎖反応実験を構築するために必要な材料である高品質の黒鉛とウランの入手を開始した。シカゴ大学の冶金研究所は、そのような原子炉の完成を任され、フェルミはそこに移り、コロンビアで始めた原子炉実験を続けた。多くの未臨界設計を経て、シカゴ原子炉1号機は1942年12月2日に臨界に達した。この実証実験と技術的ブレークスルーの成功は、部分的にはシラードの新しい原子理論、彼のウラン格子設計、そして黒鉛供給業者との共同作業による重要な黒鉛不純物（ホウ素）の特定と軽減によるものであった。[ 20 ]
アメリカにおける核兵器研究（マンハッタン計画）の始まりは、アインシュタインとシラードの書簡から始まった。
J. ロバート・オッペンハイマーが率いる科学チームによって、マンハッタン計画は、ヨーロッパからの亡命者を含む当時のトップクラスの科学者たちとアメリカの産業の生産力を結集させ、ドイツよりも先に核分裂を利用した爆発装置を製造することを目標としていた。イギリスとアメリカは資源と情報を共有することに合意したが、他の主要な連合国であるソビエト連邦（ソ連）には知らされていなかった。アメリカはこの計画に莫大な投資を行い、当時としては史上2番目に大きな産業事業となり、アメリカとカナダの30以上の拠点に広がった[ 17 ] 。科学開発はロスアラモスの秘密研究所に集中していた。
核分裂兵器が作動するためには、連鎖反応を支えるのに十分な核分裂性物質、すなわち臨界質量が必要である。核分裂性ウラン235同位体を非核分裂性ウラン238から分離するために、ウラン238の原子量がわずかに大きいという事実を利用した2つの方法が開発された。電磁分離と気体拡散である。テネシー州の田舎にあるオークリッジに、希少同位体の大規模生産と精製のための秘密施設が建設されたが、これには相当な投資が必要だった。当時、オークリッジ施設の1つであるK-25は、1つの屋根の下にある世界最大の工場だった。オークリッジ施設は最盛期には数万人を雇用していたが、そのほとんどは自分が何をしているのか知らなかった。
ウラン238は原子爆弾の初期段階では使用できないが、中性子を吸収するとウラン239になり、ネプツニウム239に崩壊し、最終的にはウラン235と同様に核分裂性を持つ比較的安定したプルトニウム239になる。これは、濃縮よりもはるかに簡単なプロセスで、照射済み燃料の残りから化学的に分離することができる。シカゴパイル1号機と2号機の成功を受けて、1943年からオークリッジのX-10黒鉛炉パイロットプラントで、原子炉の連続運転、プルトニウム生産、分離の技術が開発された。1944年からは、現在ハンフォードサイトとして知られる場所に、大規模な分離プラントとともに、B、D、F原子炉が秘密裏に建設された。重水炉によるプルトニウム生産に向けた個別の取り組みも進められ、P-9計画では減速材が製造され、1944年には試験炉シカゴ・パイル3号が建設された。このような原子炉は、戦後のサバンナ・リバー・サイトでのみプルトニウム生産に利用された。
最も単純な核兵器はガン型核分裂兵器であり、臨界未満の質量を別の臨界未満の質量に撃ち込むことで、臨界を超える質量と制御不能な連鎖反応を引き起こし、目的の爆発を起こさせる。1942年に構想された兵器は、ガン型核分裂兵器であるリトルボーイ（ウラン）とシンマン（プルトニウム）、そしてプルトニウム爆縮型爆弾であるファットマンであった。
1943年初頭、オッペンハイマーは2つのプロジェクトを進めるべきだと判断した。一つは「シンマン計画」（プルトニウム砲）、もう一つは「ファットマン計画」（プルトニウム爆縮）である。プルトニウム砲は最も不確実性の高いプロジェクトであったため、研究努力の大部分がそちらに注がれることになった。そして、そこからウラン砲型の爆弾が開発できると考えられていた。
1943年12月、19名の科学者からなる英国調査団がロスアラモスに到着した。ハンス・ベーテは理論部門の責任者に就任した。
1944年4月、エミリオ・セグレは、ハンフォード原子炉で生産されたプルトニウム239に高レベルのバックグラウンド中性子放射線が含まれており、プルトニウム240不純物の予期せぬ存在により、ごくわずかではあるが自発核分裂を起こすことを発見した。このようなプルトニウムをガン型兵器に使用した場合、臨界量が完全に集積される直前のほんの一瞬で連鎖反応が起こり、予想よりもはるかに低い出力で兵器が爆発してしまう。これは「フィズル」と呼ばれる現象である。
その結果、ファットマンの開発が最優先事項となった。化学爆薬を用いて、臨界未満のプルトニウム球を爆縮させ、密度を高めて臨界質量にするという方法が取られた。爆縮の難しさは、化学爆薬がプルトニウム球に完全に均一な衝撃波を与えるという問題に集中していた。少しでも非対称だと、兵器は不発に終わってしまう。この問題は、爆風を爆縮中の球内部に集中させる爆発レンズを用いることで解決された。これは、光学レンズが光線を集中させるのと似た原理である。[ 21 ]
Dデイ後、グローブス将軍は科学者チームに、勝利した連合軍の東進に同行してヨーロッパに入り、ドイツの核開発計画の状況を評価するよう命じた（そして西進するソ連が核物質や科学人材を獲得するのを阻止するため）。彼らは、ドイツにはヴェルナー・ハイゼンベルクが率いる小規模な核研究計画があったものの、政府はこの計画に十分な投資をしておらず、成功には程遠いと結論付けた。同様に、日本の核兵器開発の取り組みも資源不足に陥っていた。 1943年に西名義雄が率いる委員会が「戦争中に原子力の応用を実現することは、おそらく米国にとっても困難だろう」と結論付けたことで、日本海軍は関心を失った。 [ 22 ]
歴史家たちは、ナチスの核爆弾を示す大まかな概略図を発見したと主張している。[ 23 ] 1945年3月、ドイツの科学者チームは物理学者クルト・ディーブナーの指示の下、テューリンゲン州オールドルフで原始的な核兵器の開発を行った。[ 23 ] [ 24 ]最後の研究はハイガーロッホの実験用原子炉で行われた。
4月12日、ルーズベルト大統領の死去に伴い、ハリー・S・トルーマン副大統領が大統領に就任した。1945年5月8日のドイツの無条件降伏当時、マンハッタン計画は実用的な兵器の製造までまだ数ヶ月を要していた。
実用的なプルトニウム爆弾の製造が困難であったため、この兵器の実験を行うことが決定された。1945年7月16日、ニューメキシコ州アラモゴルド北部の砂漠で、コードネーム「トリニティ」と呼ばれる最初の核実験が行われた。この実験では、「ガジェット」という愛称の装置が使用された。プルトニウム爆縮型のこの装置は、TNT 22キロトンに相当するエネルギーを放出し、それまで使用されたどの兵器よりもはるかに強力であった。実験の成功のニュースは、ポツダム会談のトルーマン大統領に急いで伝えられ、チャーチル首相は報告を受け、ソ連のヨシフ・スターリン首相は新兵器について知らされた。7月26日、ポツダム宣言が発表され、日本に対する最後通牒が出された。降伏するか、「迅速かつ完全な破壊」を受けるかのどちらかであったが、核兵器については言及されなかった。[ 17 ]
日本に対する核兵器使用の可能性について科学者や軍関係者から議論を聞いた後（一部は無人地帯でのデモンストレーションとしての使用を推奨したが、大多数は人口密集地、つまり都市部への使用を推奨した）、トルーマンは日本の都市への核兵器使用を命じた。1943年のケベック協定の、相互の同意なしに他国に対して核兵器を使用しないことを規定した条項に基づき、日本への原爆投下は英米合同政策委員会の決定として記録された。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
トルーマンは、この攻撃が日本の指導部の降伏につながり、島々への長期にわたる侵攻を回避する強いメッセージになると期待していた。ルーズベルトが侵攻に参加すればスターリンに満州の支配権を与えると約束していたことを考えると、トルーマンと国務長官のジェームズ・F・バーンズは、ソ連が参戦する前に太平洋戦争を終結させることにも熱心だった。 [ 28 ] [ 29 ] 1945年5月10日～11日、オッペンハイマー率いるロスアラモスの標的委員会は、京都、広島、横浜、小倉を標的候補として推薦した。京都の文化遺産への懸念から、京都は長崎に置き換えられた。1945年7月下旬から8月上旬にかけて、日本のいくつかの都市に、差し迫った破壊的な攻撃を警告する一連のビラが投下された（ただし、核爆弾については言及されていない）。[ 30 ]これらのビラは広島と長崎に投下されなかったか、投下されたとしても遅すぎたという証拠があるが、[ 31 ] [ 32 ]証言はこれに反している。[ 33 ]
1945年8月6日、ウランをベースとした核兵器「リトルボーイ」が日本の広島市上空で爆発し、3日後にはプルトニウムをベースとした核兵器「ファットマン」が日本の長崎市上空で爆発した。現在に至るまで、広島と長崎は戦闘で核兵器が使用された唯一の2例である。原子爆弾の投下により、熱、放射線、爆風の影響で少なくとも10万人の日本の民間人および軍人が即死した。数万人が後に放射線障害や関連する癌で死亡した。[ 34 ] [ 35 ]トルーマンは、日本が直ちに降伏しなければ「破滅の雨」が降ると約束し、戦争遂行能力を組織的に排除すると脅した。[ 36 ] 8月15日、昭和天皇は日本の降伏を発表した。[ 37 ]
ソ連は、米国や他の連合国が開発した新兵器への参加を求められなかった。戦争中、マンハッタン計画（ソ連の電報ではエノルモズというコードネームで知られていた）に関わっていた多数の志願スパイから情報が大量に流入しており、ソ連の核物理学者イゴール・クルチャトフは連合国の兵器開発を注意深く監視していた。ポツダム会談でトルーマンが「強力な新兵器」を持っているとスターリンに告げたとき、スターリンは驚かなかった。トルーマンはスターリンの無関心に衝撃を受けた。スターリンはそれでもこの状況に憤慨したが、それは兵器そのものよりも、アメリカが核兵器を独占していることに憤慨した。一部の歴史家は、トルーマンが冷戦初期に核兵器を「交渉の道具」として即座に承認したという見解を共有している。この独占に危機感を抱いたソ連は、独自の核開発計画を緊急に開始した。[ 28 ]
アメリカのプロジェクトに潜入していたソ連のスパイは全員志願者で、ソ連国民は一人もいなかった。中でも最も貴重なスパイの一人、クラウス・フックスは、ドイツからの亡命理論物理学者で、初期のイギリスの核開発計画やロスアラモスへのイギリス派遣団の一員だった。フックスは爆縮型核兵器の開発に深く関わっており、トリニティ実験装置の詳細な断面図をソ連の協力者に渡していた。ロスアラモスに潜入していた他のスパイには、セオドア・ホールやデイビッド・グリーングラスなどがいたが、彼らは互いに面識はなかった。情報は保管されたものの、活用されることはなかった。ソ連はヨーロッパでの戦争に忙殺され、この新たなプロジェクトに資源を割く余裕がなかったからである。
第二次世界大戦直後の数年間、原子兵器を誰が管理すべきかという問題は、国際的な大きな争点となった。原爆を開発したロスアラモス研究所の科学者の多くは、「原子力の国際管理」を提唱し始め、多くの場合、超国家的な組織による管理、あるいはすべての超大国への兵器情報の意図的な配布を主張した。しかし、戦後のヨーロッパをはじめとする世界各地でソ連の意図に対する深い不信感があったため、アメリカの政策立案者たちはアメリカの核独占を維持しようと努めた。
新たに設立された国際連合において、バーナード・バルーク（バルーク・プラン）によって中途半端な国際管理計画が提案されたが、アメリカの評論家たちにとってもソ連側にとっても、それは主にソ連の核開発を阻止するための試みであることは明らかだった。ソ連はこの計画に拒否権を行使し、事実上、戦後における原子力に関する交渉を終結させ、原子兵器の使用全般を禁止する方向へと舵を切った。
ソ連は自国の原子兵器開発に工業力と人的資源のすべてを投入した。ソ連にとって当初の問題は主に資源の問題だった。ソ連は国内のウラン資源を探査しておらず、米国はベルギー領コンゴにある既知の最大規模（かつ高純度）のウラン鉱床を独占する協定を結んでいた。ソ連はチェコスロバキア（現在はソ連の支配下にある地域）の古い鉱床を強制労働で採掘し、国内の他の鉱床を探査した（そして最終的にそれらは発見された）。
長崎への原爆投下から2日後、米国政府はプリンストン大学の物理学者ヘンリー・デウルフ・スミスが執筆したマンハッタン計画の公式技術史（通称スミス報告書）を発表した。この戦時中の取り組みを簡潔にまとめた報告書は、主に生産設備と投資規模に焦点を当てており、アメリカ国民に戦時支出を正当化する目的も兼ねていた。
ソ連の計画は、元NKVD長官ラヴレンティ・ベリヤ（1930年代のスターリンによる大粛清の参加者であり、勝利者でもあった）の疑わしい監視の下、この報告書を青写真として利用し、アメリカの取り組みを可能な限り模倣しようとした。ハンフォードやオークリッジに相当するソ連の「秘密都市」は、その後数十年間、文字通り地図上から姿を消した。
ソ連版ロスアラモス研究所であるアルザマス16では、物理学者ユーリ・ハリトンが兵器開発のための科学的取り組みを主導していた。しかし、ベリアは科学者たちを信用しておらず、入念に収集された諜報情報も信用していなかった。そのため、ベリアは複数の科学者チームに同じ任務を与え、互いの存在を知らせなかった。もし彼らが異なる結論に達した場合、ベリアは初めて彼らを一同に集め、新たに知り合った相手と議論させた。ベリアは諜報情報を科学者たちの進捗状況を確認する手段として利用し、アメリカの計画を模倣しようとするあまり、より効率的な爆弾設計を却下し、長崎への攻撃でアメリカが使用した実績のあるファットマン爆弾に酷似した設計を採用した。
1949年8月29日、その努力は実を結び、ソ連は初の核分裂爆弾の実験に成功し、米国はこれを「ジョー1 」と呼んだ[ 38 ]。ソ連初の爆弾のニュースは、カザフ・ソビエト社会主義共和国の実験場から発生した大気中の放射性痕跡を検出した米国によって、世界に最初に発表された[ 39 ]。[ 40 ]
アメリカの核兵器独占の喪失は、核軍拡競争における最初の報復合戦となった。[ 41 ]
1946年の原子力法により、米国議会は軍から核兵器の開発を引き継ぎ、原子力発電を開発するために民間の原子力委員会（AEC）を設立した。 [ 42 ] AECは、ウランやトリウムの処理、および爆弾開発に関連するその他の緊急の作業に多くの民間企業を利用した。これらの企業の多くは安全対策が非常にずさんで、従業員は当時も現在も許容されているレベルをはるかに超える放射線に被曝することがあった。[ 43 ]（1974年には、これらの作業によって残された汚染された場所に対処するために、陸軍工兵隊の旧使用地修復プログラム（FUSRAP）が設立された。[ 44 ]）
原子力法はまた、米国議会合同原子力委員会を設立し、同委員会は核問題に関して広範な立法および行政監督権限を持ち、米国史上最も強力な議会委員会の1つとなった。[ 45 ]初期の2人の委員長、ブライアン・マクマホン上院議員とバーク・ヒッケンルーパー上院議員は、ともに核物質の生産増加とそれに伴う米国の核兵器備蓄量の増加を推進した。[ 46 ]戦後間もない時期に少なかったその備蓄量は、[ 47 ]厳重に守られた秘密だった。[ 48 ]実際、国務省や国防総省を含む米国政府内では、備蓄量の規模を実際に誰が知っているかについてかなりの混乱があり、一部の人々は、うっかりその数を漏らしてしまうことを恐れて、知らないことを選んだ。[ 47 ]
核融合反応を引き起こすために核分裂兵器を使用するという概念は、1941年9月にエンリコ・フェルミがコロンビア大学での議論中に同僚のエドワード・テラーに初めて提案したことに遡る。[ 49 ] 1942年夏にカリフォルニア大学バークレー校でJ・ロバート・オッペンハイマーが主催した原子爆弾開発に関する最初の主要な理論会議で、テラーは議論の大部分をこの「スーパー」爆弾のアイデアに向けさせた。
当時、核分裂兵器の開発は比較的容易であり、水素爆弾（熱核兵器）の開発は第二次世界大戦終結前に完了できるだろうと考えられていた。しかし実際には、通常の原子爆弾の開発だけでも科学者たちの次の数年間の関心事となるほど大きな問題であり、ましてやより憶測的な「スーパー」爆弾の開発など到底不可能だった。プロジェクトリーダーのオッペンハイマーとハンス・ベーテの意向に反して、テラーだけがプロジェクトに取り組み続けた。
1949年8月に行われたソ連によるジョー1号原子爆弾実験は、アメリカ人の予想よりも早く行われ、その後数ヶ月にわたり、アメリカ政府、軍、科学界では、はるかに強力なスーパーの開発を進めるべきかどうかについて激しい議論が交わされた。[ 50 ]
日本への原爆投下後、ロスアラモス研究所の多くの科学者は、最初の原子爆弾の数千倍もの威力を持つ兵器を開発するという考えに反発した。科学者たちにとって、この問題は技術的な側面（兵器の設計はまだ不確実で実用的ではなかった）と倫理的な側面の両方から成り立っていた。彼らは、そのような兵器は多数の民間人に対してしか使用できず、したがって大量虐殺の兵器としてしか使用できないと主張した。
ベテをはじめとする多くの科学者は、米国はそのような兵器を開発してソ連に見せしめを与えるべきではないと主張した。一方、テラー、アーネスト・ローレンス、ルイス・アルバレスといった兵器推進派は、そのような開発は避けられないものであり、特にソ連が同様の兵器を開発する可能性が高い状況下で、米国民にそのような防衛手段を与えないことは、それ自体が非道徳的で愚かな行為であると主張した。
当時、マンハッタン計画の後継組織である原子力委員会の諮問委員会委員長を務めていたオッペンハイマーは、この兵器の開発に反対する勧告を主導した。その理由の一つは、当時この技術の成功は限定的であるように思われたこと（そして、それが事実かどうかを確認するために資源を投入する価値がないと思われたこと）、そしてオッペンハイマーは、米国の核戦力は、大型で扱いにくい超爆弾よりも、多数の大型核分裂兵器（同じ標的に複数の爆弾を投下できる）で構成された方が効果的であると信じていたからである。超爆弾の場合、そのような開発を正当化するのに十分な大きさの標的は比較的限られていた。
さらに、もしそのような兵器が両超大国によって開発されたとしたら、ソ連よりも米国に対してより効果的だろう。なぜなら、米国はソ連よりもはるかに多くの工業地帯や民間活動地域を抱えており、大型兵器の標的となり得るからだ。
最終的に、トルーマン大統領は1949年のソ連による初の原子爆弾実験への適切な対応策を模索し、最終決定を下した。1950年1月31日、トルーマンは水素（核融合）爆弾の開発を急ピッチで進める計画を発表した。正確なメカニズムはまだ解明されておらず、核分裂爆弾の熱を利用して核融合物質に点火する従来の水素爆弾は、実現性に乏しいと思われた。ロスアラモス研究所の数学者スタニスワフ・ウラムの洞察により、核分裂爆弾と核融合燃料は爆弾の別々の部分に配置され、核分裂の放射線によって核融合物質が圧縮されてから点火される可能性があることが示された。
テラーはこの考えをさらに推し進め、ブースト核分裂「ジョージ」実験（少量の核融合燃料を用いて核分裂爆弾の威力を高めるブースト核分裂装置）の結果を利用して、重水素元素の核融合を確認し、最初の本格的な多段階式水素爆弾実験であるテラー・ウラム実験の準備を進めた。オッペンハイマーやベーテなど、当初はこの兵器に反対していた多くの科学者も、開発は止められないと考え、それまでの意見を改めた。
最初の核融合爆弾は、1952年11月1日、マーシャル諸島のエニウェトク環礁のエルゲラブ島で、アメリカ合衆国が「マイク」というコードネームで実施したアイビー作戦で実験された。マイクは、核融合燃料として液体重水素を、起爆装置として大型の核分裂兵器を使用した。この装置は試作設計であり、実戦配備可能な兵器ではなかった。高さは20フィート（6メートル）以上、重量は少なくとも14万ポンド（64トン）（冷却装置も2万4千ポンド（1万1千キログラム））あり、大型機からでも投下することは不可能だった。
その爆発はTNT火薬10.4メガトンに相当するエネルギーを生み出し、長崎に投下された原爆の450倍以上の威力となり、エルゲラブ島を跡形もなく破壊し、かつて島があった場所に幅6240 フィート（1.9km ）、深さ164 フィート（50m）の海底クレーターを残した。トルーマンは当初、この実験が来るべき大統領選挙の争点にならないように、メディアの報道管制を敷こうとしたが、1953年1月7日、トルーマンは水素爆弾の開発を世界に発表した。その頃には、すでに報道機関で水素爆弾に関するほのめかしや憶測が出始めていた。
負けじと、ソ連は物理学者アンドレイ・サハロフが設計した初の熱核兵器を1953年8月12日に爆発させた。西側諸国はこの兵器を「ジョー4」と呼んだ。これはアメリカ政府と軍に懸念を引き起こした。なぜなら、マイクとは異なり、ソ連の兵器は運搬可能な兵器であり、アメリカはまだそのような兵器を保有していなかったからである。しかし、この最初の兵器は厳密には水素爆弾ではなく、爆発力は数百キロトン程度（段階式兵器のメガトン級には達しなかった）にとどまった。それでも、ソ連にとっては強力なプロパガンダツールとなり、技術的な違いはアメリカ国民や政治家にはあまり理解されていなかった。
マイク爆発から1年も経たないうちにジョー4は、爆弾が避けられないという主張を裏付け、核融合計画の開発を支持してきた人々を正当化するように見えた。マッカーシズムが最高潮に達していた時期に起こったこの出来事は、1954年初頭の安全保障公聴会に顕著な影響を与え、ロスアラモス研究所の元所長ロバート・オッペンハイマーの機密保持資格は、彼が信頼できない人物であり、アメリカの水素爆弾計画を支持しておらず、1930年代に長年左翼と関係を持っていたという理由で取り消された。エドワード・テラーは、オッペンハイマーに不利な証言をした唯一の主要科学者として公聴会に参加し、その結果、物理学界から事実上追放された。
1954年3月1日、米国はマーシャル諸島のビキニ環礁で、リチウムの同位体を核融合燃料として使用した初の実用的な熱核兵器、キャッスル・ブラボー実験の「シュリンプ」装置を爆発させた。この装置は予想の2倍以上となる15メガトンの威力を発揮し、米国史上最悪の放射線災害となった。予想外の大規模な爆発と悪天候が重なり、放射性降下物の雲が7,000平方マイル（18,000 km 2 ）以上を汚染した。マーシャル諸島の住民239人と米国人28人が大量の放射線に被曝し、その後数年間にわたって癌や先天異常の発生率が上昇した。 [ 51 ]
立ち入り禁止区域のすぐ外側で操業していた日本のマグロ漁船「ラッキードラゴン5号」の乗組員は、放射線障害と皮膚の火傷を負って港に戻った。乗組員のうち1人は末期症状だった。汚染された魚の積荷を回収する努力がなされたが、少なくとも2匹の大型マグロはおそらく売られて食べられたと思われる。3月から12月の間に漁獲されたさらに75トンのマグロは食用に適さないことが判明した。乗組員が死亡し、米国が汚染の全容を公表すると、放射線の危険性に対する日本の懸念が再燃した。[ 52 ]
水素爆弾の時代は、一般市民と軍関係者の核戦争に対する考え方に大きな影響を与えた。核分裂爆弾のみの時代においては、核戦争は限定的なものになり得ると考えられていた。航空機から投下され、主要都市の最も密集した地域しか破壊できない核分裂爆弾は、第二次世界大戦中のドイツや日本の都市への大規模な焼夷弾爆撃のような、大規模な通常爆撃の技術的延長線上にあるものと捉えられることが多かった。核分裂爆弾の支持者たちは、そのような兵器が世界的な死傷者や被害をもたらす可能性があるという主張を、重大な誇張として一蹴した。
核分裂兵器が登場する数十年前から、人類が事故あるいは意図的な悪意によって地球上のすべての生命を滅ぼす可能性について憶測はあったが、当時の技術ではそのような行為を可能にする力はなかった。水素爆弾の絶大な威力は、世界規模の絶滅を可能にした。
キャッスル・ブラボー事件自体が、核戦争における生存可能性について多くの疑問を投げかけた。米国とソ連の政府科学者は、核融合兵器は核分裂兵器とは異なり、核融合反応では核分裂反応のような危険な放射性副産物が生成されないため、よりクリーンであると主張していた。技術的には正しいものの、これはより恐ろしい点を隠していた。多段階水素爆弾の最終段階では、核融合反応によって生成された中性子を用いて天然ウランの被覆内で核分裂を誘発し、爆弾自体の威力の約半分を供給していたのである。
この核分裂段階によって、核融合兵器は当初考えられていたよりもはるかに汚染度の高いものとなった。これは、ブラボー実験後に発生した、致命的な放射性降下物の巨大な雲を見れば明らかである。1955年にソ連が初のメガトン級核兵器を実験した際、国民や政治家の間では、限定的な核戦争の可能性はさらに遠いものに思えた。直接の標的とならなかった都市や国でさえ、放射性降下物による汚染に苦しむことになる。極めて有害な核分裂生成物は、通常の気象パターンによって拡散し、地球上の土壌や水に付着するだろう。
全面的な核戦争が勃発した場合、放射性降下物や塵が、直接関係する都市や国だけでなく、世界全体にどのような影響を与えるのかという憶測が広がり始めた。こうして、世界の運命は、核兵器を保有する超大国の運命と結びつくことになった。
1950年代から1960年代初頭にかけて、米国とソ連は互いに報復し合いながら、相手国が核の優位性を獲得するのを阻止しようと努めた。これは冷戦中に政治的、文化的に大きな影響を与えた。この考え方の一例として、1950年代初頭には、アメリカの兵器を世界に示すデモンストレーションとして、月に核爆弾を投下することが提案された。[ 53 ]
1945年8月6日と9日にそれぞれ広島と長崎に投下された最初の原子爆弾は、大型の特注品であり、その起爆と投下には高度な訓練を受けた人員が必要だった。当時最大の爆撃機であるB-29スーパーフォートレスからしか投下できず、1機の爆弾倉には1発しか搭載できなかった。最初の水素爆弾も同様に巨大で複雑なものだった。1機の飛行機に1発の爆弾という比率は、従来の非核兵器と比べれば依然としてかなり印象的だったが、他の核保有国にとっては重大な脅威とみなされた。
戦後間もない頃、米国は爆弾を「GI耐性」にすることに多大な努力を注いだ。つまり、ノーベル賞受賞科学者ではなく、米陸軍兵士が使用・配備できる爆弾を作ることに力を注いだのである。1950年代には、核兵器の性能向上を目指して核実験計画に着手した。
1951年から、ネバダ砂漠にあるネバダ核実験場が米国の核実験の主要拠点となった（ソ連では、カザフスタンのセミパラチンスク核実験場が同様の役割を果たした）。実験は主に「兵器関連」（新しい兵器が機能することを確認したり、その仕組みを詳しく調べたりすること）と「兵器の影響」の2つのカテゴリーに分けられた。核兵器の影響に関する詳細な研究は、S. グラスストーンと PJ ドーランの著作を参照されたい。[ 54 ]
当初、核実験はほぼすべて大気圏内（地上、大気圏内）か水中（マーシャル諸島で行われた実験など）で行われていた。核実験は国家力と技術力の象徴として用いられたが、同時に核放射性降下物を大気中に放出する（1954年のキャッスル・ブラボー実験が最も劇的であったが、大気圏内核実験のほぼすべてで、より限定的な量ではあるものの放射性降下物が放出された）ため、実験の安全性に関する疑問も提起された。
核実験は技術開発の証とみなされていたため（何らかの実験なしに実用的な兵器を設計できる能力は疑わしいと考えられていた）、核兵器開発競争そのものの停止の代わりとして、核実験の停止がしばしば求められ、多くの著名な科学者や政治家が核実験の禁止を訴えた。1958年、米国、ソ連、そして新たに核保有国となった英国は、政治的および健康上の理由から一時的な核実験の一時停止を宣言したが、1961年までにソ連は一時停止を破り、ソ連と米国はともに頻繁に核実験を開始した。
ソ連は政治的な力の誇示として、1961年10月に史上最大の核兵器である巨大なツァーリ・ボンバの実験を行った。この実験は出力が約50メガトンに抑えられた状態で行われたが、完全な状態では約100メガトンと推定されている。この兵器は実際の軍事使用にはほとんど実用的ではなかったが、100キロメートル離れた場所でも第三度熱傷を引き起こすほどの高温だった。完全な、汚染度の高い設計では、1945年以降の世界の放射性降下物の量を25%増加させるものであった。
1963年、すべての核保有国と多くの非核保有国が部分的核実験禁止条約に署名し、大気圏内、水中、宇宙空間での核兵器実験を控えることを誓約した。この条約は地下核実験を容認していた。
ほとんどの実験ははるかに小規模で、直接的な技術的目的と潜在的な政治的含意の両方を目的として行われた。兵器の改良は主に2つの形態をとった。1つは効率と出力の向上であり、わずか数年のうちに第二次世界大戦中に作られたものより何倍も強力な核分裂爆弾が開発された。もう1つは小型化計画であり、核兵器のサイズを縮小することであった。
爆弾が小型化されたことで、爆撃機はより多くの爆弾を搭載できるようになり、また1950年代から1960年代にかけて開発されていた新世代ロケットにも搭載可能になった。アメリカのロケット科学は戦後、ナチス・ドイツのロケット開発計画から引き抜かれた技術者たちの助けもあり、大きく発展した。その中には、ナチスがイギリス海峡を越えて発射したV-2ロケットの設計に携わったヴェルナー・フォン・ブラウンのような科学者も含まれていた。アメリカの「ペーパークリップ計画」は、ドイツの科学者を（ソ連の手から）アメリカの手に取り、アメリカのために働かせることを目的としていた。
初期の核搭載ロケット、例えば1953年に米国が初めて配備したMGR-1オネスト・ジョン などは、射程距離が比較的短い（最大約25km ）地対地ミサイルであり、核出力は最初の核分裂兵器の約2倍であった。射程距離が限られていたため、特定の種類の軍事状況でのみ使用可能であった。例えば、米国のロケットはモスクワを即座に攻撃する脅威とはなり得ず、戦術兵器（つまり、小規模な軍事状況）としてのみ使用できた。
戦略兵器、すなわち国家全体を脅かす可能性のある兵器は、当面の間、敵地深くまで侵入できる長距離爆撃機に依存していた。米国では、この必要性から1946年に戦略航空軍団（ SAC）が創設された。SACは、第二次世界大戦中に日本本土への焼夷弾爆撃を指揮したカーティス・ルメイ将軍が率いる爆撃機部隊である。クロームドーム作戦（1961年～1968年）のような作戦において、SACは核兵器搭載機を24時間体制で飛行させ、モスクワ攻撃命令をいつでも出せるように待機させていた。
こうした技術的可能性によって、核戦略は従来の軍事思想とは大きく異なる論理を発展させることが可能になった。核戦争の脅威があまりにも恐ろしいものであったため、当初は将来の戦争を不可能にするかもしれないと考えられていた。冷戦初期におけるドワイト・D・アイゼンハワー大統領の「大量報復」ドクトリンは、ソ連に対するメッセージであり、赤軍がポツダム会談で東側陣営に割譲されなかったヨーロッパの一部（例えば西ドイツ）に侵攻しようとすれば、ソ連軍、ひいてはソ連指導者に対して核兵器が使用されるだろう、というものだった。
ロケットや長距離爆撃機などのより迅速な対応技術の開発に伴い、この政策は変化し始めた。ソ連も核兵器を保有し、「大量報復」政策が実行された場合、最初の攻撃で殺されなかった、あるいは攻撃中に発射されたソ連軍は、米国に対して独自の核報復を行うことができるだろうと考えられた。これが望ましくない結果であると認識した軍将校とランド研究所のゲーム理論家は、最終的に相互確証破壊（MAD）と呼ばれることになる核戦争戦略を開発した。
MAD（相互確証破壊）は、潜在的な核戦争を先制攻撃と第二撃の二つの段階に分けた。先制攻撃とは、核兵器を保有する一方の国が、同じく核兵器を保有するもう一方の国に対して核兵器を最初に使用することを意味する。攻撃国が被攻撃国の核報復を阻止できなかった場合、被攻撃国は攻撃国に対して第二撃で報復する。このような状況では、米国がソ連を先に攻撃したか、ソ連が米国を先に攻撃したかにかかわらず、両国は社会崩壊寸前の深刻な被害を受けることになる。
ゲーム理論によれば、核戦争を始めることは自殺行為であるため、論理的に考えてどの国も先制攻撃はしないだろう。しかし、もしある国が先制攻撃によって標的国の対応能力を完全に破壊できるとしたら、その国は核戦争を開始する自信を持つかもしれない。相互確証破壊（MAD）戦略を採用する国の目的は、敵対国にこのような先制攻撃能力を与えないことにある。
相互確証破壊（MAD）は、一見相反する二つの思考様式、すなわち冷徹な論理と感情的な恐怖を利用した。英語でよく使われる「核抑止」という言葉は、フランス語では「抑止」、ソ連では「恐怖」と訳された。核戦争のこの一見矛盾した性質は、イギリスの首相ウィンストン・チャーチルによって「事態が悪化すればするほど、事態は好転する」と要約された。つまり、相互確証破壊の脅威が大きければ大きいほど、世界はより安全になるということである。
この哲学は、参加国に対して多くの技術的・政治的要求を課した。例えば、敵国が先制攻撃能力を獲得しようとしている可能性を常に想定し、それを常に回避しなければならないとした。アメリカの政治においては、これはソ連がアメリカを圧倒する可能性のある「爆撃機ギャップ」や「ミサイルギャップ」を回避するという要求につながった。また、アメリカとソ連の両国が、敵国の主要な民間および軍事インフラを破壊するのに必要な量をはるかに超える数千発の核兵器を生産することを奨励した。これらの政策と戦略は、1964年のスタンリー・キューブリック監督の映画『博士の異常な愛情』で風刺されている。この映画では、ソ連はアメリカの先制攻撃能力に追いつけず、代わりに相互確証破壊（MAD）を計画し、終末兵器を建造する。そして、（文字通り）狂ったアメリカの将軍がソ連への核攻撃を命じた後、世界の終焉がもたらされる。
この政策は、最初の早期警戒システムの開発も促進した。通常戦争は、たとえ最速であっても数日から数週間を要した。長距離爆撃機を使えば、核攻撃の開始から終結までわずか数時間で済む。ロケット弾を使えば、紛争は数分で終結する。計画立案者たちは、従来の指揮統制システムでは核攻撃に適切に対応できないと考え、敵の攻撃を探知し、迅速な対応を指示できるコンピュータシステムの開発に多大な労力を費やした。
米国は、遠隔レーダー局からの情報を用いて敵爆撃機を追跡・迎撃できるシステムであるSAGEの開発に巨額の資金を投入した。これは、リアルタイム処理、多重化、表示装置を備えた最初のコンピュータシステムであり、最初の汎用計算機であり、現代のコンピュータの直接の前身である。
広島と長崎への原爆投下と第二次世界大戦の終結は、1945年のトリニティ核実験の直後に起こり、リトルボーイは1945年8月6日に日本の広島市で爆発した。12,500 トンのTNTに相当する威力で爆発したこの爆弾の爆風と熱波は、約5万棟の建物を破壊し、約7万5千人を殺害した。[ 55 ]その後、世界の核兵器備蓄は増加した。[ 56 ]
クロスロード作戦は、1946年夏にアメリカ合衆国が太平洋のビキニ環礁で実施した一連の核兵器実験である。その目的は、核兵器が海軍艦艇に与える影響を検証することであった。ビキニ環礁を核実験に備えるため、ビキニの先住民は住居から追放され、自給自足できない小さな無人島に移住させられた。[ 57 ]
各国の指導者たちは、核兵器が国内政策や外交政策に与える影響について議論した。核兵器政策に関する議論には、原子力科学者連盟やパグウォッシュ会議などの専門家団体を通じて科学界も参加した。[ 58 ]核兵器実験による放射性降下物が初めて世間の注目を集めたのは1954年、太平洋で行われた水素爆弾実験で日本の漁船「第五福竜丸」の乗組員が汚染された時だった。漁師の一人は7か月後に日本で死亡した。この事件は世界中で大きな懸念を引き起こし、「多くの国で反核兵器運動の出現に決定的な推進力となった」。[ 59 ]反核兵器運動は急速に拡大した。なぜなら、多くの人々にとって原子爆弾は「社会が向かっている最悪の方向を象徴するもの」だったからである。[ 60 ]
日本では平和運動が起こり、1954年にそれらが結集して統一組織「日本反原水爆協議会」が結成された。太平洋での核兵器実験に対する日本の反対は広範に及び、「核兵器禁止を求める嘆願書には推定3500万人の署名が集まった」[ 60 ] 。ラッセル＝アインシュタイン宣言は、冷戦の最中、 1955年7月9日にバートランド・ラッセルによってロンドンで発表された。この宣言は核兵器がもたらす危険性を強調し、世界の指導者たちに国際紛争の平和的解決を求めるよう呼びかけた。署名者には、1955年4月18日に亡くなる数日前に署名したアルバート・アインシュタインを含む11人の著名な知識人や科学者が含まれていた。発表から数日後、慈善家のサイラス・S・イートンは、宣言で呼びかけられた会議を、イートンの生誕地であるノバスコシア州パグウォッシュで開催することを申し出た。この会議は、1957年7月に開催された、科学と世界情勢に関するパグウォッシュ会議の第一回目となる予定だった。
英国では、核軍縮キャンペーンが主催した最初のアルダーマストン行進が1958年のイースターに行われ、数千人がロンドンのトラファルガー広場からイングランドのバークシャー州アルダーマストン近郊の原子力兵器研究所まで4日間行進し、核兵器への反対を表明した。[ 61 ] [ 62 ]アルダーマストン行進は1960年代後半まで続き、数万人が4日間の行進に参加した。[ 60 ]
1959年、原子力科学者会報に掲載された手紙が、ボストンから19キロ離れた海に原子力委員会が放射性廃棄物を投棄するのを阻止するキャンペーンの成功のきっかけとなった。[ 63 ] 1961年11月1日、冷戦の最盛期に、平和のための女性ストライキによって集められた約5万人の女性が、核兵器に反対するデモをするために米国の60都市で行進した。これは20世紀最大の全国的な女性の平和抗議運動であった。 [ 64 ] [ 65 ]
1958年、ライナス・ポーリングとその妻は、核兵器実験の中止を求める11,000人以上の科学者の署名を集めた請願書を国連に提出した。ルイーズ・ライス博士が率いる「乳歯調査」は、1961年に、地上核実験が、汚染された草を摂取した牛の乳を介して主に拡散する放射性降下物という形で、公衆衛生に重大なリスクをもたらすことを決定的に証明した。[ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]世論の圧力と研究結果により、地上核兵器実験の一時停止が実現し、続いて1963年にジョン・F・ケネディとニキータ・フルシチョフによって部分的核実験禁止条約が署名された。[ 58 ] [ 69 ] [ 70 ]
爆撃機や短距離ロケットは信頼性に欠けていた。航空機は撃墜される可能性があり、初期の核ミサイルは射程距離が限られていた。例えば、ソ連初のロケットの射程距離はヨーロッパの標的に限られていた。しかし、1960年代までに、米国とソ連はともに大陸間弾道ミサイルを開発し、標的から極めて遠く離れた場所から発射できるようになった。また、射程距離は短いものの、レーダーによる警告なしに標的のごく近くから潜水艦から発射できる潜水艦発射弾道ミサイルも開発していた。これにより、核ミサイルに対する国家防衛はますます非現実的なものとなった。
軍事的現実が不安定な外交状況を生み出した。瀬戸際外交という国際政治は、指導者たちに相手にいかなる優位性も譲歩するよりは核戦争に参加する覚悟があると表明させ、自分たちの世代が最後の世代になるかもしれないという国民の不安を煽った。両超大国が実施した民間防衛計画、例えば核シェルターの建設や核戦争における生存可能性についての市民への啓発活動などは、国民の不安を和らげるにはほとんど役に立たなかった。
瀬戸際外交のクライマックスは1962年初頭に訪れた。アメリカのU-2偵察機が、アメリカ南部沿岸沖のキューバ島で建設中の複数の中距離弾道ミサイル発射基地を撮影し、キューバ危機として知られる事態が始まった。ジョン・F・ケネディ政権は、当時ニキータ・フルシチョフが率いていたソ連が、共産主義者フィデル・カストロの支配下にあったキューバ島にソ連の核ミサイルを配備する計画を立てていると結論付けた（これは、アメリカがイタリアとトルコにジュピター中距離弾道ミサイルを配備したことへの対抗措置だった）。 10月22日、ケネディ大統領はテレビ演説でこの発見を発表した。彼はソ連の核兵器輸送を阻止するためキューバ周辺海域の封鎖を発表し、軍は「あらゆる事態に備えている」と警告した。これらのミサイルは射程距離が2,400マイル（4,000キロ）あり、核戦争が勃発した場合、ソ連はアメリカ東海岸の多くの主要都市を迅速に破壊することができた。
二つの超大国の指導者は顔を突き合わせ、第三次世界大戦の勃発を目前に控えているように見えた。フルシチョフがキューバに兵器を配備しようとした背景には、米国が英国、イタリア、そして近隣のトルコに同様の兵器を配備していたこと、そして前年に失敗に終わったピッグス湾侵攻においてキューバ侵攻を支援しようとしたことがあった。10月26日、フルシチョフはケネディにメッセージを送り、ケネディが今後キューバ侵攻を行わないという政策を約束すれば、ミサイルをすべて撤去すると申し出た。フルシチョフは確実な破壊という脅威を雄弁に表現した。
あなたと私は今、戦争という結び目を結んだロープの両端を引っ張るべきではありません。なぜなら、私たちが強く引っ張れば引っ張るほど、結び目はきつく締まるからです。そして、この結び目があまりにもきつく締まりすぎて、結んだ本人でさえ解けなくなる時が来るかもしれません。そうなれば、結び目を切るしかありません。それが何を意味するのか、あなたに説明する必要はないでしょう。なぜなら、あなたご自身が、両国が持つ恐るべき力を完全に理解しているからです。
しかしその翌日、ソ連は再びメッセージを送り、今度はアメリカがキューバからミサイルを撤去する前にトルコからミサイルを撤去するよう要求した。同日、キューバ上空でU-2偵察機が撃墜され、ソ連商船が検疫区域に接近した際、別のU-2偵察機がソ連上空でほぼ迎撃された。ケネディ大統領は最初の合意を公に受け入れ、弟のロバートをソ連大使館に派遣して2番目の合意を非公式に受け入れさせた。10月28日、ソ連船は検疫線で停止し、しばらく躊躇した後、ソ連に向けて引き返した。フルシチョフはキューバにある全てのミサイルの撤去を命じたと発表し、アメリカのディーン・ラスク国務長官は「我々は真正面から向き合ったが、相手はただ瞬きをしただけだった」とコメントした。
この危機は後に、米ソ両国が核戦争に最も近づいた出来事とみなされ、両超大国による土壇場での妥協によって辛うじて回避された。通信障害への懸念から、超大国間を直接繋ぐ初のホットラインが設置され、将来の軍事行動や政治的駆け引きについてより容易に協議できるようになった。ミサイル、爆撃機、潜水艦、そしてコンピュータ化された発射システムによって、いかなる状況も終末戦争へとエスカレートすることが、誰もが望む以上に容易になることが明らかになったのである。
核戦争の瀬戸際まで迫った後、米国とソ連は直ちに核の緊張緩和に努めた。この取り組みの最も直接的な成果は、1963年に締結された部分的核実験禁止条約であり、米国とソ連は、大気圏内、水中、宇宙空間での核兵器実験を行わないことに合意した。地下核実験は継続され、さらなる兵器開発を可能にしたが、世界的な放射性降下物のリスクは意図的に低減され、大規模な核実験を威嚇手段として用いる時代は終焉を迎えた。
1979年12月、NATOはソ連の中距離移動式ミサイル配備に対抗して西ヨーロッパに巡航ミサイルとパーシングIIミサイルを配備することを決定し、1980年代初頭には「危険なソ連と米国の核対立」が生じた。[ 71 ] 1982年6月12日、ニューヨークで100万人が核兵器に抗議し、第2回国連軍縮特別会合を支持するために集まった。[ 72 ] [ 73 ]核廃絶運動が拡大するにつれ、ネバダ核実験場では多くの抗議が行われた。例えば、1987年2月6日には、6人の連邦議会議員を含む約2,000人のデモ参加者が核兵器実験に抗議し、400人以上が逮捕された。[ 74 ]この反核活動の再開を組織した重要なグループのうち4つは、グリーンピース、アメリカン・ピース・テスト、ウェスタン・ショショーニ、ネバダ砂漠体験であった。
核攻撃早期警戒プロトコルの発動につながった重大な誤報は少なくとも4件あり、最も最近のものは1995年のものである。これらには、訓練用テープが誤ってアメリカの早期警戒コンピューターに読み込まれたこと、コンピューターチップの故障により攻撃ミサイルの数がランダムに表示されたこと、太陽、アメリカのミサイル基地、ソ連の早期警戒衛星がまれに一直線に並び、高高度の雲をミサイル発射と誤認したこと、ノルウェーの研究用ロケットの発射によりエリツィン大統領が初めて核兵器用ブリーフケースを作動させたことなどが含まれる。 [ 75 ]
1950年代と1960年代には、さらに3カ国が「核保有国クラブ」に加わった。イギリスは1943年のケベック協定以来、マンハッタン計画の不可欠な一員であった。 1946年にアメリカがマクマホン法を可決したことで、この協力関係は一方的に解消され、イギリスへの情報提供は阻止された。クレメント・アトリー率いるイギリス政府は、イギリス製の原爆が不可欠であると判断した。イギリスはマンハッタン計画に関与していたため、一部の分野では豊富な知識を持っていたが、他の分野ではそうではなかった。
「ファットマン」の改良版が開発され、1952年2月26日、ウィンストン・チャーチル首相は英国が原子爆弾を保有していると発表し、 1952年10月3日に実験が成功した。当初はジェット爆撃機のV部隊で使用することを目的とした自由落下爆弾だった。 1956年10月11日、ビッカース・ヴァリアントが南オーストラリア州マラリンガで英国初の核兵器を投下した。その後、V部隊の爆撃機に搭載することを目的としたミサイル「ブルースティール」が登場し、続いて中距離弾道ミサイル「ブルーストリーク」 （後に開発中止）が登場した。核兵器に関する英米間の協力は、1958年の米英相互防衛協定によって回復した。この協定とポラリス販売協定の結果、英国は潜水艦ミサイルの米国設計を購入し、独自の弾頭を取り付けた。ミサイルの使用については完全な独立管理権を保持している。英国はもはや自由落下爆弾を保有していない。
フランスは第二次世界大戦前、ジョリオ＝キュリー夫妻の研究を通じて核研究に深く関わっていた。しかし、第四共和政の不安定さと資金不足のため、戦後はこの研究は中断された。 [ 76 ]しかし、1950年代にフランスは民生用核研究プログラムを開始し、副産物としてプルトニウムを生産した。
1956年、フランスは原子力の軍事利用に関する秘密委員会を設立し、運搬手段の開発計画を開始した。 1958年にシャルル・ド・ゴールがフランス大統領に復帰すると、原爆製造の最終決定が下され、1960年の実験は成功した。以来、フランスはNATOとは独立した独自の核抑止力を開発・維持している。
1951年、中国とソ連は、中国がウラン鉱石を供給する代わりに核兵器製造の技術援助を受けるという協定を締結した。1953年、中国は民生用原子力エネルギーを装って研究プログラムを開始した。1950年代を通じて、ソ連は大量の設備を提供した。しかし、両国間の関係が悪化するにつれて、ソ連は援助の量を減らし、1959年には複製目的の爆弾の寄贈を拒否した。それにもかかわらず、中国は急速に進歩した。中国は1964年に初めて核兵器を保有し、核兵器を保有する5番目の国となった。1964年10月16日、ロプノールで最初の原子爆弾実験（596号実験）を行い、1966年10月25日には核ミサイル実験を行い、1967年6月14日には熱核（水素）爆弾実験（6号実験）を行った。中国は最終的に合計45回の核実験を行った。中国は部分的核実験禁止条約に署名したことはないが、1996年に最後の核実験を実施した。1980年代、中国の核兵器計画は核拡散の原因となり、中国はCHIC-4技術をパキスタンに移転した。中国は1992年に核兵器国として核不拡散条約（NPT）に、 2004年に核供給国グループ（NSG）に加盟した。 [ 77 ] 2017年現在、中国の核弾頭数は数百発程度と考えられている。[ 78 ]原子力遺産財団は、2018年の推定で約260発の核弾頭を保有しており、これには50～60発のICBMと4隻の原子力潜水艦が含まれると指摘している。[ 77 ]中国は1964年に「先制不使用」政策を宣言したが、これはそのような政策を発表した唯一の核兵器国である。この宣言は、その能力に何ら影響を与えず、また、この宣言を検証または強制するための外交手段も存在しない。[ 79 ]
第二次世界大戦後、東西陣営間の勢力均衡と世界規模の破壊への恐怖が、原子爆弾の軍事利用を阻止した。この恐怖は、相互確証破壊の原則と呼ばれる冷戦戦略の中核をなすものであった。この勢力均衡は国際的な政治安定にとって非常に重要であったため、核兵器および核兵器を搭載した弾道ミサイルに対する防衛力の開発を抑制する目的で、1972年に米国とソ連は弾道ミサイル迎撃条約（ABM条約）に署名した。この原則は、両陣営があらゆるシナリオにおいて敵を壊滅させるだけの火力を確保しようとした結果、核兵器の数を大幅に増加させることになった。
初期の核兵器運搬システムは、主にアメリカのB-29スーパーフォートレスやコンベアB-36、そして後にB-52ストラトフォートレスといった爆撃機であった。弾道ミサイルシステムは、ヴェルナー・フォン・ブラウンの第二次世界大戦時の設計（特にV-2ロケット）に基づいて、アメリカとソ連の両チームによって開発された（アメリカの場合、開発はドイツの科学者と技術者によって主導されたが、ソ連も捕獲したドイツの科学者、技術者、技術データを広く利用した）。
これらのシステムはスプートニクなどの人工衛星の打ち上げや宇宙開発競争の推進に用いられたが、主な目的は地球上のどこにでも核兵器を運搬できる大陸間弾道ミサイル（ICBM）を開発することであった。これらのシステムの開発は冷戦中も継続されたが、戦略兵器制限条約（SALT I）を皮切りとする計画や条約によって配備が制限され、ソ連崩壊後にはシステム開発は事実上停止し、多くの兵器が無力化または破壊された。1967年1月27日、60カ国以上が宇宙空間における核兵器の使用を禁止する宇宙条約に署名した。
核災害の可能性のある事例は数多くあります。航空機事故により、米国の核兵器はニュージャージー州アトランティックシティ付近（1957年） 、ジョージア州サバンナ（1958年）（タイビー爆弾を参照）、ノースカロライナ州ゴールズボロ（1961年） 、沖縄沖（1965年）、スペインのパロマレス付近の海上（1966年）（1966年パロマレスB-52墜落事故を参照）、グリーンランドのチューレ空軍基地付近（1968年）（1968年チューレ空軍基地B-52墜落事故を参照）で失われました。失われた兵器のほとんどは回収され、スペインの兵器はDSV AlvinとDSV Aluminautによる3ヶ月の努力の末に回収されました。調査ジャーナリストのエリック・シュロッサーは、1950年から1968年の間に米国で少なくとも700件の「重大な」事故や事件が発生し、1,250個の核兵器が関与していたことを発見しました。 [ 80 ]
ソ連はこうした事件についてあまり公表しなかったが、環境保護団体グリーンピースは、米国が失った核兵器は主に潜水艦の事故によるものが11個であるのに対し、米国以外の核兵器は約40個が失われ、回収されていないと考えている。[ 81 ]米国はソ連の核兵器の回収を試みており、特に1974年のアゾリアン計画では、専門のサルベージ船ヒューズ・グロマー・エクスプローラー号を使用してソ連の潜水艦を引き揚げた。この無駄な計画のニュースが漏洩した後、CIAは機密情報の開示を拒否するためのお気に入りのフレーズを考案し、それをグロマー化と呼ぶようになった。「要求された情報の存在を確認することも否定することもできないが、仮にそのようなデータが存在するとすれば、その主題は機密扱いとなり、開示することはできない。 」 [ 82 ]
1991年のソビエト連邦崩壊は、事実上冷戦を終結させた。しかし、冷戦の終結は核兵器使用の脅威を終わらせることはできず、核戦争への世界的な恐怖は大幅に軽減されたものの、その脅威は消え去ることはなかった。象徴的な緊張緩和策として、ボリス・エリツィンは1992年1月26日、ロシアがアメリカの都市への核攻撃を停止する計画であることを発表した。
核兵器の設計、試験、製造、配備、および防御は、核兵器を保有する国々にとって最大の支出の一つである。冷戦時代の米国では、「第二次世界大戦以降の軍事費の4分の1から3分の1が核兵器とそのインフラに費やされた」[ 83 ] 。1998年にブルッキングス研究所の核兵器コスト調査委員会（1993年にW・アルトン・ジョーンズ財団によって設立）が発表した 回顧的調査によると、1940年から1998年までの米国の核兵器への総支出は、1996年ドル換算で5兆5000億ドルであった[ 84 ] 。
比較のために、1998会計年度末の公的債務総額は1998年ドル換算で5兆4781億8900万ドル[ 85 ]、つまり5兆3000億ドルでした。したがって、1998年の公的債務総額は、冷戦中の米国の核兵器および核兵器関連プログラムの研究開発および配備の費用に相当しました。[ 83 ] [ 84 ] [ 86 ]
第二次核時代は、アメリカ・ソ連・中国の対立以外の理由により、小国間で核兵器が拡散した時代と見なすことができる。
イスラエルは核弾頭を保有していると考えられているが、これは公式には確認も否定もされていない。
インドは比較的早い時期から核兵器開発計画に着手したが、1962年の中印国境紛争後、その開発を加速させたようだ。インド初の核実験は1974年の「スマイリング・ブッダ」で、インドはこの実験を「平和的な核爆発」と称した。
パキスタンは1971年にバングラデシュが独立した後に核兵器開発計画を開始し、1974年のインドの核実験を受けてこれを加速させた。パキスタンの違法な調達計画は、リビア、イラン、北朝鮮の核開発計画の技術源となった。2004年1月、パキスタンの計画に関わっていたAQカーン博士は、「拡散活動」の主要推進者であったことを自白した。[ 87 ]
南アフリカはウランをベースとした核兵器の開発計画を積極的に進めていたが、1990年代に核兵器計画を解体した。[ 88 ]専門家は、南アフリカが実際にそのような兵器を実験したとは考えていないが、後に粗雑な装置を製造し、最終的に解体したと主張した。1970年代後半、アメリカのスパイ衛星が「アフリカ大陸南端付近で、短時間で強烈な二重の閃光」を検出した。[ 89 ]ベラ事件として知られるこの事件は、南アフリカまたはイスラエルの核兵器実験だったのではないかと推測されたが、自然現象や検出器の誤作動が原因だったと考える人もいる。
ロシア以外の旧ソ連圏諸国で核兵器を保有していた国々、すなわちベラルーシ、ウクライナ、カザフスタンはすべて、1996年までに核弾頭をロシアに移管した。
1994年の安全保障に関するブダペスト覚書の一環として、ウクライナはソ連から引き継いだ核兵器を放棄したが、これはウクライナが核兵器を放棄すれば国境が尊重されるという約束に基づくものであった。2022年、ロシアによるウクライナ侵攻の前兆として、ロシアのウラジーミル・プーチン大統領は、過去にも軽々しく行ってきたように、ウクライナが核兵器を受け取る道を歩んでいると主張した。プーチンによれば、NATO加盟の道を歩んでいるように見えるウクライナに西側同盟国が核兵器を供給する「現実的な危険」があるという。批評家たちは、プーチンの主張をウクライナ侵攻の口実を作るための「陰謀論」だと非難した。[ 91 ] [ 92 ]
北朝鮮は2003年に複数の核爆発物を保有していると発表した。最初の核爆発は2006年10月9日に行われた核実験である。2009年5月25日、北朝鮮は国連安全保障理事会決議1718に違反して核実験を再開した。3回目の実験は2013年2月13日に行われ、2016年には1月と9月に2回、そして1年後の2017年9月にも実験が行われた。
ウェルズは…アーネスト・ラザフォードの研究記録を読んでおり、原子が分裂する可能性があることを知っていた。この発見に、彼は究極の戦争兵器を見出した。彼はその兵器を「原子爆弾」と名付けた。
、核兵器とそのインフラに費やされてきた…
米国は核軍拡競争に5兆5000億ドル以上を費やしたが、これは1998年当時の国家債務額に匹敵する額だった。