プロジェクト・プラウシェア

プラウシェア計画は、平和的な建設目的で核爆発物を使用する技術の開発を目的とした米国の総合的な計画であった。この計画は、1957年6月に世界規模の原子力平和利用活動の一環として組織された。計画の一環として、27回の別々の実験で35個^{[1]の核弾頭が爆発した。同様の計画が}ソ連でも「国民経済のための核爆発」という名前で実施されたが、ソ連の計画は124回の実験から構成されていた。

核爆発物の非戦闘用途の実証成功には、岩石爆破、タイトガスの刺激、化学元素の製造、^[a]恒星内元素合成のR過程の謎の解明と地球深部地殻の構成の調査、地質学者や後続の鉱山会社の探鉱に役立つ反射地震学振動データの作成などがある。^{[2] [3] [4]}

このプロジェクトで行われた異例の大規模かつ大気放出型のセダン核実験により、地質学者はバリンジャークレーターがこれまで想定されていた火山噴火ではなく、隕石の衝突によって形成されたと結論付けた。これは地球上で衝突によって形成されたことが明確に証明された最初のクレーターとなった。^[5]

プラウシェア計画のテストによる悪影響は世論の大きな反対を引き起こし、最終的に1977年に計画は終了した。^[6]これらの結果には、トリチウム水（CERジオニュークリア社は、当時の飲料水の最大レベルの2％にまで増加すると予測していた）^{[7]や、条約で}地下テストが義務付けられる前に大気中に注入された放射性物質による降下物の堆積が含まれていた。

原子力産業と政府は、医療、土壌除去、そして後に原子力発電所での「友好的な原子」の平和利用を活用することで、原子力技術に対する国民の不安を和らげ、核兵器の受容を促進しようとした。^[8]原子力時代の絶頂期に、米国連邦政府は「平和的な核爆発」を含むプラウシェア計画を開始した。当時の米国原子力委員会委員長ルイス・ストラウスは、プラウシェア計画は「核爆発装置の平和利用を強調し、それによって兵器の開発と実験に好意的な世界世論の風潮を作り出す」ことを目的としていると発表した。^{[9] [10] [検証には引用が必要]}これらのテストは、原子爆弾が平和目的に使用できること、原子の剣を叩き込んで鋤にすることができることを実証するためのものだった。

プラウシェア計画で提案された核爆弾の用途には、パナマ運河の拡張、ニカラグアを通る海面レベルの水路（汎原子力運河という愛称）の建設、山岳地帯の高速道路建設、内陸河川システムの接続などがあった。他の提案には、水、天然ガス、石油貯蔵用の洞窟の爆破が含まれていた。また、これらの爆薬をさまざまな採掘作業に使用することも真剣に検討された。ある提案では、核爆発を使用してアリゾナ州の地下帯水層を接続することが提案された。別の計画では、水輸送プロジェクトのためにカリフォルニア州サクラメント渓谷の西斜面で地表爆破を行うことが含まれていた。 ^[6]

実行に近づいた最初の本格的なクレーター建設計画の一つは、アラスカ州ケープ・トンプソンに水素爆弾を数発使用して人工港を建設するチャリオット計画だった。原住民への懸念と、港の潜在的利用性がリスクと費用に見合うほどになかったことから、実行には至らなかった。^[11]

1963年に原子力委員会、カリフォルニア州高速道路局（現Caltrans）、サンタフェ鉄道によって提案されたキャリーオール計画^[12]は、22回の核爆発を使用してモハーベ砂漠のブリストル山脈に大規模な道路切通しを行い、州間高速道路40号線と新しい鉄道の建設に備えることになっていた。^[6]

1963年にローレンス・リバモア国立研究所が覚書で提案したプロジェクトでは、2メガトンの核爆発を520回使用してイスラエルのネゲブ砂漠に運河を掘削し、スエズ運河の代替ルートとする計画だった。推定費用は5億7500万ドル（2021年に換算すると50億ドル）。^{[13] [14]}

プログラムの最終段階では、核爆発物と爆破技術を開発して、「密な」地下貯留層における天然ガスの流れを刺激することが主な目的となった。1960年代には、核爆発物を使用して瓦礫煙突（オイルシェール層内の岩石を破片に砕いて作ったゾーン）を作成するという、改良された原位置シェールオイル抽出プロセスの提案がなされた 。^[15] しかし、このアプローチはいくつかの技術的な理由から放棄された。

最初の平和的核爆発（PNE）は、 1961年12月10日にニューメキシコ州南東部のカールスバッドの南東24マイル（39km）の塩床で実施されたプロジェクト・ノームである。爆発により、深さ1,184フィート（361m）で3.1キロトン（13TJ）のエネルギー収量が放出され、直径170フィート（52m）、高さ80フィート（24m）の空洞が形成された。この実験には多くの目的があったが、最も公的な目的は、発電に使用できる蒸気を発生させることだった。もう1つの目的は、有用な放射性同位元素の製造とその回収だった。さらにもう1つの実験は、中性子飛行時間物理学に関するものであり、4番目の実験は、時限地震源に基づく地球物理学的研究に関するものだった。最後の目的だけが完全に成功したと考えられていた。爆発により、報道陣が見守る中、意図せず放射性蒸気が放出された。グノーム実験に続いて行われる予定だった、部分的に開発されたプロジェクト・コーチの爆発実験はその後中止された。

クレーター形成の概念実証爆破が数多く実施された。その中には、エリア30の溝/溝に5つの1キロトンの爆弾を投下したバギー爆破や、 1962年7月6日にネバダ州南部の原子力委員会のネバダ試験場（NTS）内のユッカフラッツ北端で行われた最大の104キロトン（435テラジュール）の爆破などがある。この爆破「セダン」は1200万ショートトン（110億キログラム）以上の土壌を押しのけ、高度12,000フィート（3.7km）まで放射能雲を上昇させた。放射能の塵の煙は北東に向かい、その後東に進んでミシシッピ川に向かった。^[6]

その後11年間で、米国のPNEプログラムの下でさらに26回の核爆発実験が行われた。839回の米国の地下核実験爆発による放射性爆発残骸は、現在もその場に埋もれており、エネルギー省のネバダサイトオフィスによって除去が不可能と判断された。資金援助は1997年にひっそりと終了し、プログラムの費用は7億7000万ドル以上と見積もられている。^[6]

3回の核爆発実験は、 「タイト」な地層ガス田からの天然ガスの流出を刺激することを目的としていた。産業界の参加者には、ニューメキシコ州ファーミントン近郊のガスバギー実験に参加したエルパソ天然ガス社、ルリソン実験に参加したCERジオニュークリア社とオーストラル石油社、^[16]およびリオブランコ実験に参加したCERジオニュークリア社が含まれていた。

最後のPNE爆破は1973年5月17日、コロラド州グランドジャンクションの北47.5マイル（76.4キロ）のフォーンクリークの地下で行われた。深さ5,768、6,152、6,611フィート（1,758、1,875、2,015メートル）で同時に3回の30キロトンの爆発が起きた。この爆発が成功していたら、西部ロッキー山脈のガス田で数百個の特殊な核爆弾を使用する計画だった。以前の2回のテストでは、生産された天然ガスは安全に使用するには放射能が強すぎることが示されていた。リオブランコのテストでは、3つの爆破空洞が期待通りにつながっておらず、結果として生じたガスには依然として許容できないレベルの放射性核種が含まれていたことが判明した。^[17]

1974 年までに、核ガス刺激技術プログラムに約 8,200 万ドルが投資されました。回収可能とみなされる天然ガスをすべて生産してから 25 年経っても、投資額の 15 ～ 40% しか回収できないと推定されました。また、カリフォルニアのストーブのバーナーから、爆風による放射性核種がすぐに家庭に微量放出されるかもしれないという考えは、一般大衆に受け入れられませんでした。汚染されたガスが商業供給ラインに流されることはありませんでした。

その後30年間、状況は変わらなかったが、コロラド州西部斜面の天然ガス掘削が再び活発になり、資源開発は当初の地下爆発地点にどんどん近づいていった。2009年半ばまでに、現場から半径3マイル（4.8km）以内で84件の掘削許可が発行され、そのうち11件は現場から1マイル（1.6km）以内で発行された。^[18]

プラウシェア作戦は「大きな期待と希望を持って始まった」。計画者はプロジェクトが安全に完了できると信じていたが、従来の方法よりも経済的に完了できるという確信は薄かった。さらに、プロジェクトに対する国民や議会の支援は不十分だった。チャリオット計画とコーチ計画は、技術的な問題と環境への懸念から、数年をかけてさらに実行可能性の調査が行われ、最終的に各プロジェクトが中止された2つの例である。^[2]

市民団体はプラウシェアの実験の一部に懸念と反対を表明した。スクーナー号の爆発による爆風の影響で、稼働中の井戸が枯渇したり、地震が引き起こされる恐れがあるとの懸念があった。ルリソンとリオブランコの両実験には、放射性ガスの燃焼やその他の環境への危険の可能性を理由に反対があった。^[2] 1973年の記事で、タイム誌はプラウシェア作戦を「疑わしいプロジェクト」と表現した。^[17]

プラウシェア計画の27回の核爆発のうちいくつかは、主に計画の初期段階で行われたものや爆発力が極めて高かったものから悪影響を及ぼした。

プロジェクト・ノームとセダンテストについて: ^[6]

プロジェクト・ノームは、安全性を確認するために呼ばれた記者席の上に放射性蒸気を放出した。次の爆発はネバダ州ユッカ・フラットで起きた104キロトンの爆発で、1,200万トンの土壌が吹き飛ばされ、放射性粉塵雲は12,000フィート（3,700メートル）上昇し、ミシシッピ川に向かって流れた。その他の結果（土地の荒廃、コミュニティの移転、トリチウム汚染水、放射能、大気圏に舞い上がった残骸からの放射性降下物）は、主に世論の反対により、1977年にプログラムが終了するまで無視され、軽視された。^[6]

プロジェクト・プラウシェアは、国家安全保障の向上を目的とした計画が、社会的、政治的、環境的影響を十分に考慮しなければ、意図せずして逆効果をもたらす可能性があることを示している。また、「国民の憤りや反対がプロジェクトを阻止する可能性があることを強調している」^{[6] 。}

社会科学者 ベンジャミン・ソバクールは、核爆発の最も有望な経済的利用法と多くの人が考えていた石油・ガス刺激の主な問題は、生産された石油とガスが放射性であり、消費者がそれを拒絶し、最終的にこの計画が失敗に終わったことだと主張している。^[6]しかし、石油とガスはもともと自然に放射性である場合があり、業界は放射性汚染物質を含む石油とガスに対処するように設定されている。^{[19]歴史家のマイケル・ペイン博士は、}キューバ危機などの出来事に対する世論の変化が主に抗議を引き起こし、^[20]訴訟と一般的な敵意を引き起こし、石油・ガス刺激の取り組みを終わらせたと指摘している。さらに、核兵器の開発がさらに進まず生産が鈍化すると、1950年代から60年代にかけて平和的利用への関心は薄れていった。その後数年間で、米国のほとんどのガス田に適した、より安価な非核刺激技術が開発された。^{[21] [22]}

比較すると、顧客製品の汚染問題を引き起こさなかった最も成功し、利益を上げた核刺激の取り組みは、ソ連のスレドネ・ボツオビンスクガス田での1976年のネヴァ計画であり、これは複数のよりクリーンな刺激爆薬、好ましい岩石層、地下の汚染物質貯蔵空洞の創出によって可能になった。^{[23] [24]}ソ連は、これまでに実証された最もクリーンで核分裂率の低い核兵器の記録を保持している。

核融合のみの反応によって最も高い割合の核分裂生成物を生成し、その結果として桁違いに少ない量の長寿命核分裂生成物を生成した装置の公開記録は、 1970年代のソ連の平和的な核爆発であり、ペチョラ・カマ運河の一部を掘削した3回の爆発では、タイガ実験の3つの15キロトンの爆発力の装置でそれぞれ98%の核融合、つまり15ktの装置での総核分裂割合が0.3キロトンと引用されています。^[25]比較すると、次の3つの高核融合爆発装置は、いずれも総爆発爆発力が石油・ガス爆発には高すぎた。50メガトンのツァーリ・ボンバは、爆発力の97%が核融合由来であった。^[26]一方、米国では、9.3メガトンのハードタック・ポプラ実験では爆発力の95.2%が核融合由来であると報告されている。 ^[27]また、4.5メガトンのレッドウィング・ナバホ実験では爆発力の95%が核融合由来であると報告されている。 ^[28]

米国は他の兵器関連の一連のテストと併せて27回のPNE発射を実施した。^[2]アメリカ科学者連盟の報告書には、以下に示すものと若干異なる威力が記載されている。^[29]

核実験に加えて、プラウシェアは核爆発物を最大限に活用する方法を学ぶために、いくつかの非核実験プロジェクトを実行しました。これらのプロジェクトのいくつかは、実用性だけでなく、大型爆発物に関する知識の深化にもつながりました。これらのプロジェクトには次のものが含まれます。^[2]

いくつかのプロジェクトが提案され、いくつかの計画は達成されましたが、実行されませんでした。これらのリストは次のとおりです。^[2]

• プラウシェア運動
• 平和のための原子力
• 国民経済のための核爆発- 「実用化」のステータスを達成したソビエトの同等のプログラム。
• 原子時代
• オリオン計画は、1950年代から1960年代にかけて、宇宙船の後方で核爆弾を爆発させて宇宙船を推進させる研究として行われた。

• 1968 年のエドワード・テラー著「核爆発の建設的利用」の IAEA によるレビュー。
• 「地下核爆発の封じ込め」、プロジェクトディレクター Gregory E van der Vink、米国議会、技術評価局、OTA-ISC-414、(1989 年 10 月)。

ウィキメディア・コモンズには、プラウシェア作戦に関連するメディアがあります。

• 「プラウシェア（1961） - 米国原子力委員会」YouTube
• ボルト、ブルース A (1976)、核爆発と地震：分けられたベール、サンフランシスコ：WHフリーマン＆カンパニー、ISBN 0-7167-0276-2。
• ハンセン、チャック（1988）、米国の核兵器：秘められた歴史、アーリントン、テキサス州：エアロファックス、ISBN 0-517-56740-7。
• ———、アルマゲドンの剣：1945年以降の米国の核兵器開発（CD-ROM）、米国の冷戦、 2016年8月17日閲覧。
• キルシュ、スコット（2005年）「Proving Grounds: Project Plowshare and the Unrealized Dream of Nuclear Earthmoving」、ニューブランズウィック、ニュージャージーおよびロンドン：ラトガース大学出版局。
• ミラー、リチャード L (1999)、「雲の下: 核実験の数十年」、ウッドランズ、テキサス州: Two Sixty Press、ISBN 1-881043-05-3。
• シュワルツ、スティーブン・I 編 (1998)、「原子力監査：1940 年以降の米国の核兵器のコストと結果」、ワシントン DC：ブルッキングス研究所出版、ISBN 0-8157-7773-6、 2016年8月17日閲覧。
• 「米国の核実験、1945 年 7 月から 1992 年 9 月まで」(PDF)。米国: エネルギー省ネバダ運用局。2000 年 12 月。DOE/NV-209-REV15。2010年 6 月 15 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
• Plowshare Program (PDF)、OSTI 、2016 年8 月 17 日取得。
• 「背景」、放射性降下物からの放射性ヨウ素 131、国立がん研究所、2014 年 12 月 5 日。
• 「エグゼクティブサマリー」、ネバダ州大気圏内核爆弾実験後の放射性降下物中のヨウ素131によるアメリカ国民の推定被曝量と甲状腺被曝量（報告書）、国立がん研究所、1999年、図1 – すべての実験からのすべての被曝経路による一人当たりの甲状腺被曝量。
• 地下試験場における選択された修復代替案の重点評価(PDF)、ネバダ州、米国：エネルギー省、環境修復部、運用局、1997 年 4 月、doi :10.2172/469154、DOE/NV-465。
• 「プラウシェア」、ネバダ州(PDF) 、米国: DOE、 2006 年 9 月 7 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ、プラウシェア プログラムの一環として実施された 11 回の核実験の威力の機密解除。
• 「プラウシェア プログラム」、原子力旅行者(PDF) (年表)提案されたテストや実施されたプロジェクトなどのマイルストーン。
• 短編映画「Plowshare (Part I)」（1961年頃）は、インターネット アーカイブで無料で視聴およびダウンロードできます。
• 短編映画『Plowshare (Part II)』(1961年頃)は、インターネット アーカイブで無料で視聴およびダウンロードできます。
• 短編映画「ニューメキシコ、1961/11/30（1961年）」は、インターネットアーカイブで無料で視聴およびダウンロードできます。
• 短編映画「原子力探査における放射線安全（パート I）」は、インターネット アーカイブで無料で視聴およびダウンロードできます。
• 短編映画「原子力探査における放射線安全（パート II）」は、インターネット アーカイブで無料で視聴およびダウンロードできます。