トーテム作戦

トーテム
トーテム1試験場のオベリスク
情報
国	イギリス
テストサイト	エミューフィールド、南オーストラリア州、オーストラリア
期間	1953年10月15日～27日
テスト数	2
テストの種類	タワー
最大収量	10キロトンTNT（42TJ）
テストシリーズの年表

トーテム作戦は、1953 年 10 月に南オーストラリアのエミュー フィールドで行われた2 回のイギリスの大気圏内核実験です。この実験は、1 年前にモンテベロ諸島で行われたイギリス初の原子爆弾実験であるハリケーン作戦に続くものでした。実験の主な目的は、爆弾に含まれる プルトニウム 240の許容量限度を決定することでした。

2 つの主なテストに加えて、「キトゥン」と呼ばれる 5 つの一連の臨界未満テストがありました。これらは核爆発を起こすものではありませんでしたが、従来の爆発物、ポロニウム 210、ベリリウム、天然ウランを使用して中性子起爆装置の性能を調査しました。

第二次世界大戦の初期、英国はチューブ・アロイズというコードネームの核兵器プロジェクトを進めていたが^[1]、1943年のケベック協定でアメリカのマンハッタン計画と統合され、アメリカ、イギリス、カナダの共同プロジェクトとなった。イギリス政府は、共同発見とみなしていた核技術を戦後もアメリカが共有し続けると予想していたが、1946年の米国原子力法（マクマホン法）により技術協力は終了した。^[2]アメリカの孤立主義の再燃とイギリスが大国としての地位を失うことを恐れたイギリス政府は、独自の開発努力を再開した^{[3] 。これには「}高性能爆薬研究」という表向きの名前が付けられた。^[4]イギリス初の原子爆弾は、1952年10月3日、西オーストラリアのモンテベロ諸島で行われたハリケーン作戦でテストされた。^[5]

この実験の主な目的は、爆弾に含まれ得るプルトニウム240の許容限度量を決定することであった。オリジナルのハリケーン装置に使用されたプルトニウムはウィンズケールの原子炉で生産されたが、ウィンズケール原子炉には英国政府の計画された兵器プログラムに十分な材料を供給する能力がなかったため、さらに8基の原子炉が計画された。これらは電力とプルトニウムの両方を生産することを目的としており、その設計はPIPPA（加圧発電およびプルトニウム生産炉）として知られていた。^[6]

PIPPA はウィンズケール炉よりもプルトニウム生成量は少なかったが、送風機を稼働させるために年間 34 万ポンド相当の電力を消費するのに対し、送電網に戻すことのできる電力も生成した。生成される電力は従来の石炭火力発電所よりも高価だったが、これは生成されるプルトニウムの価値によって相殺され、プルトニウムの価値は 1 グラムあたり約 100 ポンド (1 オンスあたり 3,100 ポンド) であった。^[7]最初の PIPPA の建設は1953 年 3 月にカルダー ホールで開始された。コスト上の理由から、PIPPA はウィンズケールで生成される物質よりもプルトニウム 239製品に含まれるプルトニウム 240 の割合が高くなるように稼働することになっていた。プルトニウム 240 は自発核分裂を起こしやすいため、臨界事故や不発弾のリスクが高まり、収量が減少する。プルトニウム240の割合の増加の影響を測定するために核実験が必要であった。 ^[6]

エミューフィールド

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オーストラリアのエミューフィールドの場所

イギリス海軍は、ハリケーン作戦のテストと同等の支援を時間的に提供することができなかったため、モンテベロ諸島は候補から外された。^[8]ウーメラロケット実験場付近の本土での代替地の探索は、 1952年6月にすでに始まっていた。その地域の調査は、長距離兵器研究所（LRWE）の測量士、レン・ビーデルが実施した。そこの主任監督官、ハリー・プリチャードが、この調査のためにブリストル・シカモア・ヘリコプターを貸与した。 ^[9]当初コード名X200が与えられ、後にエミュー・フィールドと改名された場所が選ばれた。それは、南オーストラリア州ウーメラから北西480キロ（300マイル）のグレートビクトリア砂漠にある、孤立した乾燥した平坦な粘土と砂岩の広大な地域だった。ディンゴ・クレイパンとして知られる天然の粘土平野には、すぐに使える滑走路が用意されていた。 8月、イギリス軍需省の主任兵器研究部長でイギリスの核兵器開発の責任者であるウィリアム・ペニー卿^{[10]は、オーストラリア}軍需省の主任科学者WASブテメントに、ハリケーン実験の前にその場所を訪問する意向を伝えた。ブテメントはペニーに、そこは非常に辺鄙な場所であり、ビーデルとその仲間がおそらくその場所を見た最初の非アボリジニの人々であるだろうと警告した。 ^[11]

原子兵器研究施設の所長ジョン・コッククロフト卿は、 9月4日の会議で、ロバート・メンジーズ首相に実現可能性調査の正式な要請を個人的に提出した。議論された他の事項には、ハリケーン実験へのオーストラリアのオブザーバーとしてのビュトマンとオーストラリア国防科学顧問レスリー・マーティンの出席、オーストラリア原子力委員会の設立、およびオーストラリア産ウランの英国への供給が含まれていた。コッククロフトは、メンジーズがペニーによるエミューフィールドの偵察に原則的に同意したと外務省のロジャー・メイキンズ卿に報告した。 ^{[12]ペニーは}イギリス空軍（RAF）のパーシバル・プリンスに乗ってディンゴクレイパンに飛来した。彼のグループには、プリチャード、ビュトメント、マーティン、ベン・ゲイツ（射撃場管理者）、メルボルンの英国補給省職員のアイヴァー・ボーエン、カナダ防衛研究委員会のオモンド・ソランドが含まれていた。グループはヘリコプターとランドローバーでその地域を視察した。軽い砂質粘土質の土壌は自動車で簡単に移動できた。エミューフィールドの欠点も議論された。これにはウーメラから全天候型道路がないという事実が含まれていた。^[12]

12月、ペニーは1953年10月に2回の核実験を行うための大臣許可を英国政府から得た。^[6] 1回はブルー・ドナウ型だが核分裂性爆薬の容量が小さいもの、もう1回は新しい実験型である。^[12]当時の英国首相ウィンストン・チャーチルは、当時ロンドンにいたメンジーズに許可を求めた。チャーチルの科学顧問チャーウェル卿は12月13日にメンジーズに覚書を手渡した。 ^{[9] 2日後、}アーサー・ファデン首相代行はオーストラリアから実験の承認を伝達した。^[13]

この一連のテストにはトーテムというコード名が付けられた。 [ ^{14 ]}英国では、トーマス・エルムハースト空軍元帥を議長とするトーテム・エグゼクティブ（トーテックス）がテストの調整役として結成された。[14]英国政府はテストの費用を負担することに同意した。^[9]ペニーが試験責任者に任命され、レナード・タイトが科学責任者に任命された。タイトは1953年5月に国立石炭委員会に任命され、チャールズ・アダムズが後任となった。^[15]オーストラリアでは、補給省長官のJESスティーブンスが議長を務めるトーテム委員会がオーストラリアの負担を調整するために設立された。 ^[14]防衛費が不足し、テスト費用を英国が負担していたため、支出が正しく記録され請求されることが重要であった。^[16]このテストの総費用は799,700ポンドと見積もられた。^[17]ハリケーンとは異なり、一連のテストは単一の軍が担当するのが最善であると決定され、オーストラリア陸軍がそのように指定された。^[16]

建設段階の調整役は、レオナルド・ルーカス准将 に与えられた。^[14]ルーカスは、第二次世界大戦中にオーストラリア陸軍の副工兵長を務めた建築家だった。1953年1月6日にこの任務に就いたとき、彼はパースの連邦公共事業省の地域ディレクターだった。ケネス・ガーデン中隊長が副ディレクター兼建設監督に任命された。建設部隊は陸軍、オーストラリア空軍（RAAF）、補給・公共事業省から編成された。 ^[18]

関与した主な部隊は、オーストラリア空軍第5飛行場建設中隊と陸軍第7独立野戦中隊、第17建設中隊の派遣隊で、これに王立オーストラリア電気機械工兵隊、王立オーストラリア通信隊、王立オーストラリア調査隊の部隊が加わった。民間人はソールズベリーとウーメラのLRWEから派遣された。 ^[19]オーストラリア空軍はまた、空気サンプル採取のためにウーメラ空軍基地とリッチモンド空軍基地を拠点とするアブロ リンカーン爆撃機10機、地表汚染調査のためにウーメラを拠点とするダコタ輸送機2機を提供した。オーストラリア空軍は雲サンプル採取のためにキャンベラ爆撃機1機を提供した。アメリカ空軍（USAF）は、放射性雲サンプル採取のためにリッチモンド空軍基地を拠点とするボーイングB-29スーパーフォートレス爆撃機2機とダグラスC-54スカイマスター輸送機2機を配備した。^[20]

1953年2月、ルーカス、ゲイツ、アルフレッド・ジョージ・ピサー大尉 （LRWE射撃場監督）、フランク・オグレイディ（LRWEソールズベリーのエンジニアリング監督）、およびオーストラリア保安情報機構（ASIO）の代表からなる5人からなるオーストラリア代表団が英国を訪れ、トーテムの手配について議論した。1週間の議論の末、オーストラリア人はトーテムの第2回会議に出席した。ルーカスは、ペニーの高性能爆薬研究チームが拠点を置いていたフォート・ハルステッドの人々に、トレーラーで仮村を作る計画は断念しなければならないと伝えた。トレーラーでは最初の砂丘を越えられないだろうとルーカスは彼らに伝えた。代わりに、オーストラリアのニッセン小屋が事務所と研究室として使用され、試験要員はテントで宿泊することとなった。ルーカスは、飲料水だけでなく、人員や機器の除染、人々が被曝した放射能の量を記録するフィルムバッジの処理にも必要な水の供給についての不安を和らげることができた。ルーカスは、蒸留施設は必要だが、井戸水の供給は十分にあると伝えることができた。英国チームはまた、2回の原子核実験に加えて、一連の臨界未満実験が行われると説明した。^[21]

孤立した場所にあり道路も悪かったため、試験に必要な3,000トンの装置のうち、道路で運ばれたのは500トンのみで、大部分は試験場から北西に約17キロ離れた乾いた湖底に急遽建設された滑走路を経由して運ばれた。このため、イギリス空軍とオーストラリア空軍は当初想定していたよりもはるかに多くの航空輸送努力を必要とした。主な科学者チームは8月17日に到着し、最初の試験用の装置は9月26日に到着し、その3日後にペニーが続いた。^[8]イギリス政府は、マーティン、ビュトマン、そしてマンハッタン計画に参加していたが現在はオーストラリアに住んでいるイギリスの原子物理学者アーネスト・ティッタートンをオブザーバーとして招待した。 ^{[22] [23]}さらに、ハリケーン作戦に参加したオーストラリア海軍の隊員を含む45人のオーストラリア人が試験チームの一員として参加することになっていた。そのうち10人は放射線危険グループ（RH5）に所属する。^[14]

重要な懸念事項は、この地域に居住する地元のアボリジニ、ピチャンチャチャラ族とヤンクンチャチャラ族の福祉であった。彼らは狩猟と採集活動で生活し、通常は約 25 人ほどのグループで、特別な機会に集まり、恒久的または半恒久的な場所の間を長距離移動していた。1917 年のオーストラリア横断鉄道の建設により、彼らの伝統的な移動パターンは乱された。ウォルター・マクドゥーガルは、1947 年 11 月 4 日にウーメラの先住民巡視官に任命され、LRWE のロケット試験プログラムによってアボリジニの人々が被害を受けないようにする責任を負っていた。彼は当初、公共事業住宅省に配属されていたが、1949年5月に補給省に異動となった。ロケットの射程距離が伸びるにつれ、彼の哨戒範囲も1949年10月の576キロメートル（358マイル）から1952年3月と4月の3,486キロメートル（2,166マイル）に伸びた。^[24]

マクドゥーガルは、アボリジニの人々が水場や聖地の場所などの重要な詳細を明かしたがらないことに気づいたが、ヤンクンチャチャラ族の領土にあるディンゴ・クレイパン地域には特に重要性や意義はないということを教えてくれた。^{[25]マクドゥーガルは1953年8月に}牧場 を自ら訪問し、牧場の管理者に警告し、地元のアボリジニの人々に警告を伝えるよう要請した。警告通知は実験場の周囲に掲示され、実験が近づくにつれて、通常は実験場から32キロメートル（20マイル）以内の空中および地上の捜索が頻繁に行われた。1985年にオーストラリアでの英国の核実験を調査した王立委員会は、これらの取り組みを批判し、1万平方キロメートル（3,900平方マイル）に広がる人々に警告するには不十分であると判断した。^{[26] [27]}

エミューフィールドの実験場はオーストラリア本土にあったため、オーストラリア政府はハリケーン実験のときよりもずっと多くの放射性降下物と放射能汚染に関する情報を必要としていた。チャーウェル卿がメンジーズに渡した覚書には、起こりうる放射能の危険性に関する情報をマーティンとティッタートンに提供すると書かれていた。イギリスのチームが作成した危険性報告書の全文を彼らが見られるよう手配された。^[28]爆弾の設計に関する詳細は提供されなかったが、^[14]トーテム装置にはハリケーン装置よりも核分裂性物質がはるかに少ないという保証は与えられた。マーティンは、気球飛行から10月に高度9,100～12,200メートル（30,000～40,000フィート）で時速190キロメートル（100ノット）に達する東風と北東風があったことが示されたことを特に懸念していた。ペニーはマーティンとティッタートンに、放射能雲は4,600メートル（15,000フィート）を超えるかもしれないが、9,100メートル（30,000フィート）に達することはないと保証した。これに基づいて、彼らはメンジーズに、実験によって悪影響を受ける人はいないと報告した。^[28]

最初のトーテム実験に先立って、9月26日と30日、10月6日にエミューフィールドサイトで3回のキトゥン実験が行われた。^[29]これらは、滑走路から6.4キロメートル東、メインの実験場から北西に約13キロメートルのKサイトと呼ばれる地域で行われた。^[30]イギリス人が「キトゥン」と呼んだこれらの実験では、核爆発は起こらなかったが、通常の爆薬であるポロニウム210、ベリリウム、天然ウランを使用して中性子起爆装置の性能を調べた。 [31 ^]これらはオーストラリア政府の正式な承認なしに、またオーストラリアやイギリスの科学者からオーストラリア政府に助言されることなく行われた。^[32]これらの実験により、有毒なベリリウムと高放射性ポロニウムが実験場周辺に撒き散らされた。メインの実験場を汚染しないよう注意が払われ、ポロニウムが安全なレベルまで崩壊するまで、その地域は封鎖された。^[33]

10月1日に本格的なリハーサルが行われ、10月7日にカウントダウンが始まったが、悪天候のためすぐにキャンセルされた。10月8日には雨が降り始めた。10月10日への期待はすぐに薄れ、翌日は日曜日だったが、オーストラリア政府は日曜日にテストを行うのは望んでいないと示していたため、テストは10月12日に再スケジュールされ、その後2回翌日に延期された。^{[34] [35]}今回は天候が持ちこたえた。VIPとメディアの代表者は早朝にアデレードから飛行機で到着したが、飛行機の窓はキャンバススクリーンで覆われていたため、テストサイトの正確な場所を特定できなかった。 ^{[34] [36]}

爆発装置は、現地時間10月14日午前7時（協定世界時10月13日午後9時30分）に塔から爆発した。^[37]爆発力はTNT換算で0.25～10キロトン（1.0～41.8 TJ）と予測され、おそらくはTNT換算で2～3キロトン（8.4～12.6 TJ）の範囲であった。爆発時の爆発力は予測より高く、ペニーはTNT換算で10キロトン（42 TJ）と推定した。雲は4,600メートル（15,000フィート）まで上昇した。風が弱かったため、雲は24時間その形を維持し、実験場のすぐ近くにはこれまでに見たことのない密集した放射性降下物のパターンが形成された。^{[34] [38] [39]}

雲のサンプル採取に割り当てられた5機のリンカーンは、3時間で15回横断した。フィルターには放射化学チームの要求を超える放射能が検出されたため、冷却のため12時間放置された。乗組員は汚染の有無を検査され、シャワーを浴びた後、清潔であることが確認された。機体は他の飛行機から離れた場所に駐機された。危険チームは前縁と尾翼に汚染を発見したが、許容範囲内であった。地上乗組員は機体での作業を許可されたが、機体での作業中は飲食や喫煙をしないように指示された。^[34]

センチュリオン戦車（登録番号169041）^[40]は爆心地から約320メートル（350ヤード）の地点に設置されていた。実験の2時間前、ハッチは閉じられ、エンジンは作動しブレーキはオフの状態で、乗組員を表すフィルムバッジを付けたテストダミーが置かれた。実験後、フィルムバッジは乗組員が数時間以内に病気になり、数日以内に死亡するのに十分な放射線を浴びたであろうことを示していた。戦車の損傷は予想よりもはるかに少なく、火災は発生せず、エンジンはまだ動いていた。戦車は後に自力で実験場から移動した。^[41]

戦車の軽微な損傷は修復され、再び運用された。その後、アトミック・タンクというニックネームが付けられ、後にベトナム戦争で使用された。1969年5月の銃撃戦で、169041（コールサイン24C）はロケット推進擲弾（RPG）の攻撃を受けたが、戦闘に耐えた。アトミック・タンクは現在、ノーザンテリトリー州ホルツェのロバートソン兵舎に保管されている。他の戦車も核実験を受けたが、核実験を受けたことが知られている戦車は169041のみであり、その後、15か月間戦地で過ごしたことを含め、さらに23年間運用された。^{[42] [43]}

トーテム1号の実験後、実験場から175キロ離れたグラナイト・ダウンズにあるワラティーナとウェルボーン・ヒルの基地の周囲に黒い霧が立ち込め、これらの場所の放射能汚染レベルは許容できないほど高くなった。アボリジニの人々が放射性降下物、特にこの霧によって受けた傷害については議論がある。ワラティーナでは約45人のヤンクンチャチャラ人が霧に巻き込まれて病気になったと報告されている。^{[26] [44]} 1985年の王立委員会は、「アボリジニの人々はワラティーナまたはその近くで黒い霧または雲の形でトーテム1号からの放射性降下物を経験した。これにより一部の人々が一時的に病気になった可能性がある。王立委員会は、それが他の病気や傷害を引き起こしたかどうかを判断するのに十分な証拠を持っていない」と結論付けた。^[45]

ビキニ環礁の核実験について以前に報道していた英国人ジャーナリストのジェームズ・キャメロンは、最初のトーテム実験に立ち会っており^{[36] 、その後平和主義者となり、}核軍縮キャンペーンの創設メンバーとなった^[46]。

10月14日と17日には、さらに2回のキトゥン実験が行われた。^{[29] [47]}もう一つの塔実験であるトーテム2実験は10月24日に予定されていたが、またもや天候不良のため10月27日に延期された。^[48]ペニーはトーテム2の威力がTNT換算で2～3キロトン（8.4～12.6 TJ）になると予測した。^[49]トーテム2は現地時間10月27日午前7時（協定世界時10月26日午後7時30分）に爆発した。^{[48] [49]}ペニーは実際の威力をTNT換算で10～18キロトン（42～75 TJ）と見積もったが、その後の計測で8キロトン（33 TJ）であることが判明した。トーテム2の雲は、水分の凝縮によりトーテム1よりも高く、高度8,500メートル（28,000フィート）まで上昇した。高度3,700メートル（12,000フィート）以下では風向は10度で許容範囲内だったが、高度6,100メートル（20,000フィート）では270度だった。しかし、強風により雲は拡散し、遠くまで追跡できないほどに分散した。^[48]イギリスの科学者はトーテム1から十分なデータが収集されたと考え、トーテム2にはリンカーン2機と米空軍のB-29のみが使用された。^[50]

トーテム作戦のテストの総費用は82万8千ポンドで、そのうち69万4千ポンドは英国、13万4千ポンドはオーストラリアが負担した。英国の負担分は、工場、設備、建築資材、航空輸送と陸上輸送に充てられた。オーストラリアの負担分は、主に軍人への給与と手当に充てられた。^[51] テストシリーズが終了すると、エミューフィールドのサイトは放棄された。RAAFの毎日のフライトで人員が飛び立った。ペニーは11月2日に出発し、10日後に英国に戻った。オーストラリアの軍人らは、クリスマスに間に合うように母国に飛行機で戻った。英国のスタッフは全員11月17日までに出発したが、一部はウーメラとソールズベリーにオーストラリアに残った。最後の人員は11月29日に出発したが、機器を撤去するための粘土平原へのフライトは続いた。一部の物資は英国に返却され、その他はウーメラとソールズベリーに保管された。残ったのは、誰もKサイトに入らないようにするための3人の英連邦治安担当官だけだった。 ^[52]彼らの功績により、ルーカスは大英帝国勲章オフィサーに、ガーデンは大英帝国勲章メンバーに任命された。^[53]

トーテム実験は、その主な目的であったプルトニウム240に関する疑問に決定的な答えを出しただけでなく、実験の実施方法や放射性降下物の測定方法について英国の科学者に多くのことを教えた。その後の実験では、オーストラリア全土に監視ステーションが設置された。^{[54]これらの実験の終了から数日後、英国政府はオーストラリア政府に正式に恒久的な実験場を要請し、1954年8月に}マラリンガ実験場の使用に合意した。しかし、次の実験であるモザイク作戦は1956年5月にモンテベロ諸島で行われ、熱核兵器開発の一環として行われた2つの実験には間に合わなかった。^[55]マラリンガでの最初の実験は1956年9月にバッファロー作戦シリーズで行われた。^[56]