ソ連の原子爆弾計画

ソ連の原子爆弾計画
ソ連の原子爆弾計画
	1949 年、ソ連による最初の核実験が行われたと思われる場所。
業務範囲	運用研究開発
位置	アトムグラード、セミパラチンスク、チャガン
企画者	NKVD、NKGB、MGB PGU; GRU
日付	1942–1949
実行者	ソビエト連邦
結果	核兵器開発の成功; 冷戦のさらなる激化;

ソビエト原子爆弾計画は、第二次世界大戦中および戦後にソビエト連邦のヨシフ・スターリンによって核兵器の開発を認可された機密研究開発計画であった。^[1]^[2]

ソ連の科学界は1930年代を通じて原子爆弾の可能性について議論し、^[3]^[4] 1940年にはそのような兵器を開発するという具体的な提案まで行ったが、^[5]^[6]^{[7]本格的な計画は1941年に}ナチスドイツがソ連に侵攻するまで開始されず、優先されることもなかった。

ドイツ、アメリカ、イギリスの科学者による核分裂に関する科学出版物が著しく沈黙していることから、ロシアの物理学者ゲオルギー・フリョロフは、連合国が1939年以来秘密裏に「超兵器」^[2]を開発しているのではないかと疑った。フリョロフは1942年にスターリンにこの計画を開始するよう促す手紙を書いた。^[8]^{: 78–79}当初の取り組みはドイツのソ連侵攻により遅れ、主にアメリカのマンハッタン計画で活動していたソ連のスパイ組織からの情報収集で構成され続けた。^[1]

スターリンが広島と長崎への原爆投下を知った後、この計画は積極的に推進され、ドイツの核兵器計画とアメリカのマンハッタン計画に関する効果的な情報収集を通じて加速された。^[9]ソ連の取り組みでは、捕らえられたドイツの科学者たちも集めて計画に参加させ、スパイからソ連の諜報機関に渡された知識に頼った。^[10]^{: 242–243}

1949年8月29日、ソ連はカザフスタンのセミパラチンスク21で秘密裏に初の核実験（ファースト・ライトニング、アメリカの「ファットマン」設計に基づく）に成功した。^[1]スターリンはソ連の政治関係者や科学者とともにこの実験の成功を喜んだ。^[11] 核武装したソ連は、ライバルである西側諸国、特にアメリカを前例のない恐怖状態に陥れた。^[12] 1949年以降、ソ連は大規模な核兵器の製造と実験を行った。 ^{: 840}^[13]これらの実験によって開発された核能力は、その世界的な地位を予測し維持するために不可欠であった。冷戦中、ソ連は合計で715回の核兵器実験を行った。さらに、ソ連の核能力は、米国との冷戦を核戦争の可能性へとエスカレートさせ、相互確証破壊の教義を先導した。^[14]

初期の取り組み

背景の起源とルーツ

ロシアでは、1910年には早くも、数人のロシア人科学者によって放射性元素に関する独自の研究が行われていた。^[15]^{: 44}^[16]^{: 24–25} 1917年の国民革命とそれに続く1922年の激しい内戦でロシア科学アカデミーが直面した困難にもかかわらず、ロシアの科学者は1930年代までにはソ連における物理学研究の進歩に向けて目覚ましい努力をしていた。^[17]^{: 35–36} 1905年の第一次革命の前に、鉱物学者のウラジミール・ヴェルナツキーは、ロシアのウラン鉱床の調査を公に何度も呼びかけていたが、誰も聞き入れなかった。^[17]^{: 37}こうした初期の取り組みは、1922年にペトログラード（現在のサンクトペテルブルク）のラジウム研究所が開設され、研究が産業化されるまで、さまざまな組織によって独立して個人的に資金提供されていた。 ^{: 44}^[15]

1920年代から1930年代後半にかけて、ロシアの物理学者は、ニュージーランドの物理学者アーネスト・ラザフォードが運営するキャベンディッシュ研究所で、ヨーロッパの物理学者と共同で原子物理学の進歩に関する研究を行っていた。この研究所では、ゲオルギー・ガモフとピョートル・カピツァが学び、研究を行っていた。^[17]^{: 36}

原子核物理学の発展に向けた影響力のある研究は、ソ連の様々な技術学校で様々な研究プログラムを後援していたレニングラード物理技術研究所（LPTI）の所長であったアブラム・ヨッフェによって導かれた。^[17]^{: 36}英国の物理学者ジェームズ・チャドウィックによる中性子の発見は、1 MeVを超えるエネルギーへの最初のサイクロトロンの稼働と、ジョン・コッククロフトとアーネスト・ウォルトンによる原子核の最初の「分裂」により、LPTIのプログラムの有望な拡大をさらにもたらした。^[17]^{: 36–37}ロシアの物理学者は、ロシア革命と2月革命の間に引き起こされた激動のためにほとんど関心を寄せられていなかったソ連の科学の発展のために、政府に圧力をかけ、ロビー活動を始めた。^[17]^{: 36–37}ウフタ油田の掘削孔水から回収できるため、その供給は可能であった。^[17]^{: 37}

1939年、ドイツの化学者オットー・ハーンは、ウランを中性子で分裂させて、はるかに軽い元素であるバリウムを生成する核分裂の発見を報告した。これは最終的に、ロシアの科学者とアメリカの科学者の間で、そのような反応が軍事的に重要な意味を持つ可能性があるという認識につながった。 ^[18]^{: 20}この発見はロシアの物理学者を興奮させ、多くの人がすぐに原子爆弾を作る可能性に懐疑的だったため、彼らは主に発電を目的として、核分裂に関する独自の研究を開始した。 [ ^19]^{: 25}初期の研究はヤコフ・フレンケル（凝縮系物理学者）が主導し、 1940年に核分裂過程における結合エネルギーの運動学に直接関連する連続体力学に関する最初の理論計算を行った。 ^[18]^{: 99}ゲオルギー・フリョロフとレフ・ルシノフの熱反応に関する共同研究では、フレデリック・ジョリオ＝キュリーのチームが同様の結論に達してからわずか数日後に、核分裂ごとに3-1個の中性子が放出されると結論付けられた。^[18]^{: 63}^[20]^{: 200}

第二次世界大戦と加速した実現可能性

1942 年のロシアのウランの実現可能性に関する報告書、「*決議第 2352 号: ウランに関する作業の組織について*」

ロシアの科学者への強力なロビー活動の後、ソ連政府は当初、「ウラン問題」に取り組み、連鎖反応と同位体分離の可能性を調査するための委員会を設置した。^[21]^{: 33}ウラン問題委員会は、ソ連へのドイツの侵攻により研究への焦点が最終的に制限され、ロシアはその後4年間東部戦線で血なまぐさい紛争に巻き込まれたため、効果はなかった。 ^[22]^{: 114–115}^[23]^{: 200}ソ連の核兵器計画は重要ではなく、ほとんどの研究は非機密扱いで、論文は学術雑誌でパブリックドメインとして継続的に出版された。^[21]^{: 33}

ソ連の指導者ヨシフ・スターリンは、1940年から42年にかけての第二次世界大戦の東部戦線で、冶金・鉱山産業に従事していた科学者やソ連軍の技術部門に勤務していた科学者のほとんどと同様に、ロシアの科学者が持つ原子力に関する知識をほとんど無視していた。^[24]^{: xx}

1940年から42年にかけて、ソ連空軍将校を務めていたロシア人物理学者ゲオルギー・フリョロフは、物理学の他の分野での進歩にもかかわらず、ドイツ、イギリス、アメリカの科学者が核科学に関する論文を発表しなくなったと指摘した。明らかに、彼らはそれぞれ秘密裏に研究計画を進めていた。^[25]^{: 230}ソ連の科学者の分散により、アブラム・ヨッフェのラジウム研究所はレニングラードからカザンに移転し、戦時中の研究計画では「ウラン爆弾」計画はレーダーと船舶の機雷対策に次いで3番目に位置づけられた。クルチャトフはソ連海軍の機雷に取り組むため、カザンからムルマンスクへ移った。^[26]

1942年4月、フリョロフはスターリンに2通の機密文書を送り、原子兵器開発の結果について警告した。「その結果はあまりにも圧倒的なものとなるため、我が国でこの研究が怠られたことについて誰が責任を負っているのかを判断する必要はないだろう」^[27]^{: xxx} 2通目の手紙はフリョロフとコンスタンチン・ペトルジャクが書いたもので、「ウラン爆弾」の重要性を強く強調した。「ウラン爆弾を遅滞なく製造することが不可欠だ」^[25]^{: 230}

スターリンはフリョロフの手紙を読むと、直ちにロシアの物理学者をそれぞれの軍から引き抜き、工学物理学者のアナトリー・アレクサンドロフと原子物理学者のイーゴリ・V・クルチャトフの指揮下で原子爆弾計画を承認した。^[25]^{: 230}^[24]^{: xx}この目的のために、モスクワ近郊にクルチャトフの指揮下で第2研究所が設立された。^[25]^{: 230}クルチャトフは1942年後半にソ連の爆弾計画の技術責任者に選ばれた。彼はその任務の大きさに畏怖の念を抱いたが、前線の要求に見合う有用性については全く確信が持てなかった。^[26]アブラム・ヨッフェは高齢を理由にその職を辞退し、若いクルチャトフを推薦した。

同時に、フリョロフはドゥブナに異動し、そこで合成元素と熱反応に焦点を当てた原子核反応研究所を設立した。 ^[24]^{: xx} 1942年後半、国家防衛委員会は正式にこの計画をソ連軍に委任し、戦時中の主要な兵站活動は後にNKVD長官ラヴレンチー・ベリヤによって監督された。[ 22 ^]: ^114–115

1945年、モスクワ近郊のアルザマス16実験場が、ヤコフ・ゼルドヴィッチとユーリ・ハリトンの指揮下で設立され、彼らはイサク・ポメランチュクとともに核燃焼理論の計算を行った。^[28]^{: 117–118}初期から加速された努力にもかかわらず、兵器級ウランを使った爆弾製造の努力はロシアの科学者には絶望的に思えたと歴史家たちは報告している。^[28]^{: 117–118}イーゴリ・クルチャトフはウラン爆弾の開発に疑念を抱いていたが、 NKVDからイギリスのデータが提供された後、兵器級プルトニウムを使った爆弾の開発に進展を見せた。^[28]^{: 117–118}

1945年にソ連が広島と長崎への原爆投下を知ったとき、状況は劇的に変化した。 ^[29]^{: 2–5}

原爆投下直後、ソ連政治局は核兵器開発をできるだけ早く監督するための特別委員会を設立し、原爆プロジェクトの管理を引き継いだ。^[29]^{: 2–5} 1946年4月9日、閣僚会議はKB-11（「設計局-11」）を設立し、主にアメリカのアプローチに基づいて兵器級プルトニウムで爆発する最初の核兵器の設計図を描くことに取り組んだ。^[29]^{: 2–5}

プログラムの作業は、モスクワ近郊に研究用原子炉を建設することで加速され、1946年10月25日に初めて臨界状態に達した。^[29]^{: 2–5}この施設がまだ計画段階にあったにもかかわらず、政府委員会はウラル山脈の東側に、アメリカのハンフォード・サイトに似たプルトニウム生産施設の場所を視察し、承認した。この施設には、研究用原子炉よりもはるかに大きなサイズの原子炉と、放射性化学物質抽出工場が併設されていた。クイシトゥイムという小さな町の東約15マイルに建設されたこのプルトニウム生産施設は、チェリャビンスク40、さらに後にマヤックとして知られるようになった。

この地域が選ばれた理由の一つは、チェリャビンスク・トラクター工場に近いことだった。この工場は、戦時中に撤退したハリコフ・ディーゼル工場およびレニングラード・キーロフ工場の一部と統合され、一般に「タンコグラード」として知られる大規模な戦車生産施設となった。この施設とこの地域の数十の兵器工場に電力を供給するため、1942年に巨大な発電所が新たに建設され、そこから電力が供給された。チェリャビンスク州、特に小さな町キシュティム周辺は、12の強制労働収容所がある大規模な強制収容所でもあった。 ^[30]

組織と管理

ドイツの援助

1941年から1946年まで、ソ連外務省が原爆計画の兵站を担当し、外務大臣のヴャチェスラフ・モロトフが計画の方向性を決定した。^{: 33}^[31]しかし、モロトフは管理者として無能であることが判明し、計画は停滞した。^[32]原爆計画におけるアメリカの軍政とは対照的に、ロシアの計画はモロトフ、ラヴレンチー・ベリヤ、ゲオルギー・マレンコフ、ミハイル・ペルヴヒンなどの政治要人によって指揮され、軍人はいなかった。^[32]^{: 313}

広島と長崎への原爆投下後、計画の指導者は交代し、1945年8月22日にスターリンはラヴレンチー・ベリヤを任命した。 ^[32]ベリヤは計画の最終的な実施に貢献したリーダーシップで知られている。^[32]

ベリヤは研究に必要な範囲と力を理解していた。ロシア近代史における悪の化身であるこの男は、また、大きなエネルギーと仕事能力も備えていた。彼に会った科学者たちは、彼の知性、意志の強さ、目的意識を認めずにはいられなかった。彼らは、彼が仕事を最後までやり遂げることができる一流の管理者であると感じた...
— ユリイ・ハリトン『物理学の第一次戦争：原子爆弾の秘められた歴史、1939-1949』^[32]

ベリヤ政権下の新しい委員会は、ゲオルギー・マレンコフを留任させ、ニコライ・ヴォズネセンスキーとボリス・ヴァンニコフ人民軍備委員を加えた。^[32]ベリヤ政権下で、NKVDはソ連の原子力スパイ団の原子力スパイをアメリカの計画に取り込み、ドイツの核計画にも潜入した。ドイツの核科学者は後にソ連の核兵器の実現可能性の達成に重要な役割を果たした。^[32]

スパイ活動

ソ連の原子リング

北米在住のロシア当局者によってコントロールされていたアメリカの共産主義支持者による米国での核スパイ活動と産業スパイ活動は、1942年から1954年にかけてソ連の核開発計画の加速に大きく貢献した。^[33]^{: 105–106}^[34]^{: 287–305}第二次世界大戦中のドイツ軍の侵攻でソ連が敗北の可能性に直面したとき、採用されたアメリカの共産主義支持者によるソ連への機密情報提供の意欲が高まった。^[34]^{: 287–289} 1942年9月に国家防衛委員会が決議2352 ^{[35]を承認したとき、}英国内のロシア諜報網も米国にスパイ組織を設立する上で重要な役割を果たした。 ^[33]^{: 105–106}この決議は、ウクライナSSR科学アカデミーに原子力エネルギーとウラン核分裂に関する研究努力を再開するよう指示し、また翌年の4月1日までに爆弾または燃料源の可能性について報告するようアカデミーに指示した。^[35]

この目的のために、セミョーノフが操るスパイ、ハリー・ゴールドは、アメリカの化学産業における産業スパイや、イギリスの物理学者クラウス・フックスから引き継いだ原子に関する機密情報の入手など、幅広いスパイ活動に利用された。^[34]^{: 289–290}アメリカの理論物理学者セオドア・ホールとクラウス・フックスから受け継がれた知識とさらなる技術情報は、ロシアの核兵器開発の方向性に大きな影響を与えた。^[33]^{: 105}

ロシアの技術者からKGB職員になったレオニード・クヴァスニコフがこの特別な目的に任命され、そのような活動を調整するためにニューヨーク市に赴任した。 ^{[36]ニューヨークの別のNKVD職員である} アナトリー・ヤツコフも、セルゲイ・クルナコフがサヴィル・サックスから収集した機密情報を入手することに関与していた。^[36]

ロシアのスパイの存在は1943年にアメリカ軍の秘密のヴェノナ計画によって暴露された。 ^[37]^{: 54}

1943年、モロトフはNKVDの諜報活動を通じて蓄積された諜報データをクルチャトフと共有した。クルチャトフはモロトフに「資料は素晴らしい。我々がこれまで見逃していたものをまさに補ってくれた」と語った。リチャード・ローズによると、「クルチャトフはソ連の計画を転換するのに十分な情報を得た。ソ連の計画を丸々2年早める情報だ」。これには爆弾製造におけるウラン同位体分離の問題に対する代替案も含まれていた。代わりにプルトニウム239が使用でき、ウラン238による中性子吸収によってウラングラファイト堆積物で生成できる。さらにクルチャトフによると、スパイ資料は「我々の計画に遠心分離機とともに拡散実験を含めるよう促した」という。 ^[38]

マンハッタン計画におけるソ連の諜報活動

1945年、ソ連の諜報機関は米国初の原子力装置の大まかな設計図を入手した。^[39]^[40]アレクセイ・コジェヴニコフは、スパイ活動がソ連の計画を加速させた主な理由は、ハリトンが臨界質量の大きさを判定するための危険な実験を回避できたためだと推測している。^[41]米国でのこれらの実験は「ドラゴンの尻尾をくすぐる」と呼ばれ、かなりの時間を消費し、少なくとも2人の命を奪った。ハリー・ダリアンとルイス・スローティンを参照。

1945年に出版されたマンハッタン計画に関するスミス報告書はロシア語に翻訳され、翻訳者は、初版（石版）にあったプルトニウム239の「中毒」の影響に関する文章が、グローブスによる次の版（プリンストン版）では削除されていたことに気づいた。この変更はロシアの翻訳者によって指摘され、ソ連に問題が知らされた（つまり、原子炉で生成されたプルトニウムは、提案されたシンマンのような単純な銃型爆弾には使用できないということだった）。

ソ連諜報部がフックスから得た重要な情報の一つは、 DT核融合の断面積であった。このデータは、1949年にフィジカル・レビュー誌に公表される約3年前にソ連高官の手に渡っていた。しかし、このデータがヴィタリー・ギンツブルグやアンドレイ・サハロフに送られたのは、出版の実質的に数か月前というかなり遅い時期だった。^[要出典]当初、ギンツブルグとサハロフの両者は、そのような断面積はDD反応に類似していると見積もっていた。実際の断面積がギンツブルグとサハロフに知られると、スロイカ設計が優先され、1953年にテストが成功した。

水素爆弾開発のタイムラインを比較して、一部の研究者^{[誰? ]}は、少なくとも1950年後半から1953年の間、ソ連は水素爆弾に関する機密情報へのアクセスにギャップがあったという結論に達しました。それより前、例えば1948年に、フックスはソ連に古典的な超原子核^{[42]の進歩の詳細な最新情報を提供し、リチウムを使用するというアイデアも含めましたが、それが具体的にリチウム6であるとは説明していませんでした。1951年までにテラーは、さまざまな研究者（}スタニスワフ・ウラムを含む）によって得られた結果と、1950年後半にジョン・フォン・ノイマンによって行われた計算を受けて、「古典的な超原子核」計画は実現不可能であるという事実を受け入れました。

しかし、ソ連の「古典的な超」類似物の研究は、1953 年 12 月まで続き、その時点で研究者たちは、後に真の水素爆弾の設計となる、放射線爆縮に基づく新しいプロジェクトに再配置されました。ソ連の諜報機関が 1953 年または 1954 年初頭にテラー - ウラム設計に関する具体的なデータを入手できたかどうかは、研究の余地が残っています。しかし、ソ連の当局者は科学者に新しい計画に取り組むよう指示し、プロセス全体は 2 年もかからず、1954 年 1 月頃に開始され、1955 年 11 月にテストが成功しました。また、放射線爆縮のアイデアが考案されるまでに数か月しかかからず、優先権を主張する文書化された証拠はありません。また、ソ連が 1953年にジョンウィーラーが列車で紛失した文書を入手できた可能性もあります。この文書には、熱核兵器の設計に関する重要な情報が含まれていたと言われています。

熱核兵器の初期設計

熱核爆弾の初期のアイデアは、米国におけるロシアの諜報活動とソ連内部の研究から生まれた。スパイ活動は確かにソ連の研究に役立ったが、初期の米国の熱核設計と概念には重大な欠陥があったため、ソ連の核兵器能力獲得の取り組みを助けるどころか、混乱を招いた可能性がある。^[43]初期の熱核爆弾の設計者は、核分裂性物質と周囲の高性能爆薬の間にある液体重水素の層で熱核反応を開始するために必要な熱と圧縮を提供するトリガーとして原子爆弾を使用することを構想していた。^[44]グループは、重水素の十分な熱と圧縮が不足すると、重水素燃料の融合がほとんど起こらないことに気付いた。^[44]

1948年、FIANのアンドレイ・サハロフの研究グループは、重水素の周りに天然の未濃縮ウランの殻を追加すると、天然ウランが中性子を捕獲し、熱核反応の一環として核分裂するため、ウランと重水素の境界での重水素濃度と装置全体の出力が増加するという2番目の概念を思いつきました。この層状の核分裂-核融合-核分裂爆弾のアイデアから、サハロフはそれをスロイカ、つまり層状のケーキと呼びました。^[44]

これはRDS-6S、つまり第2の爆弾アイデアとしても知られていました。^[45]この第2の爆弾アイデアは、現代の意味で完全に進化した熱核爆弾ではなく、純粋な核分裂爆弾と熱核「スーパー」爆弾の間の重要なステップでした。^[46]米国による放射線圧縮の重要なブレークスルーの3年の遅れにより、ソ連の開発努力は異なる方向に進みました。米国では、単段式核融合爆弾をスキップし、2段式核融合爆弾を主な取り組みとして開発することを決定しました。^[44]^[47]ソ連とは異なり、アナログRDS-7先進核分裂爆弾はそれ以上開発されず、代わりに単段式400キロトンRDS-6Sがソ連の爆弾として選択されました。^[44]

RDS-6Sレイヤーケーキ設計は1953年8月12日に爆発され、連合国は「ジョー4」というコード名をつけたテストを行った。^[48]このテストでは400キロトンの威力が生まれ、これはそれまでのソ連のテストの約10倍の威力であった。この頃、米国は1952年11月1日に放射線圧縮法を用いた最初の超兵器を爆発させ、コード名マイクと名付けた。マイクはRDS-6Sの約20倍の威力があったが、RDS-6Sとは異なり、実用的ではない設計であった。^[44]

RDS-6Sの打ち上げ成功に続いて、サハロフはRDS-6SDと呼ばれる改良型を提案した。^[44]この爆弾は欠陥があることが判明し、製造もテストも行われなかった。ソ連チームはRDS-6Tのコンセプトに取り組んでいたが、これも行き詰まったことが判明した。

1954年、サハロフは3番目の概念である2段階熱核爆弾に取り組んだ。^[44] 3番目のアイデアは、熱と圧縮だけではなく、核分裂爆弾の放射線波を使用して核融合反応を点火するというもので、ウラムとテラーの発見と類似していた。核融合燃料を主原爆起爆装置内に配置するRDS-6Sブースト爆弾とは異なり、熱核スーパーは核融合燃料を原爆起爆装置から少し離れた二次構造に配置し、そこで圧縮され、原爆のX線放射によって点火する。^[44] KB -11科学技術評議会は1954年12月24日に設計を進める計画を承認した。新しい爆弾の技術仕様は1955年2月3日に完成し、RDS-37と命名された。^[44]

RDS-37は1955年11月22日に1.6メガトンの威力で実験に成功しました。この威力は6年前のソ連初の原子爆弾のほぼ100倍であり、ソ連が米国と競争できることを示しました。 ^[44]^[49]やがて米国を追い抜くことさえありました。

物流上の問題

ソ連初期の核計画における最大の問題は、ウラン原鉱石の調達であった。核計画開始当初、ソ連は国内の資源が限られていたためである。国内でのウラン採掘の時代は、1942年11月27日、全権を握っていた戦時国家防衛委員会が指令を出した日に遡る。ソ連初のウラン鉱山はタボシャル（現在のタジキスタン）に設立され、 1943年5月までにウラン濃縮物を年間数トン生産していた。 ^[50] タボシャルは、ウラン採掘と生産に関連するソ連の多くの公式秘密閉鎖都市の最初のものであった。^[51]

実験用爆弾プロジェクトからの需要ははるかに高かった。アメリカは、1940年にベルギーのビジネスマン、エドガー・サンジエの助けを借りて、すでにコンゴ、南アフリカ、カナダの既知の供給源へのアクセスを遮断していた。1944年12月、スターリンはヴャチェスラフ・モロトフからウランプロジェクトを取り上げ、ラヴレンチー・ベリヤに委ねた。ソ連初のウラン処理工場は、タジキスタンのチカロフスク（現在のガフロフ地区ブストン）にレニナバード鉱山化学コンビナートとして設立され、比較的近い場所に新しい生産場所が特定された。これにより労働力が必要となり、ベリヤはその必要性を強制労働で満たした。数万人のグラーグ囚人^[要出典]が鉱山、処理工場、および関連する建設に従事させられた。

1946年12月に稼働を開始したソ連のF-1原子炉の燃料として、ドイツの原子爆弾計画の残骸から押収されたウランが使われたが、国内生産はまだ不十分だった。このウランはベルギー領コンゴで採掘されたもので、ベルギーの鉱石は1940年にドイツがベルギーに侵攻し占領した後にドイツ人の手に渡った。 1945年には、レフ・アルツィモヴィッチ率いる電磁気的方法によるウラン濃縮も、ソ連がアメリカのオークリッジの並行施設を建設することができず、限られた電力網システムでは計画に必要な電力を生産できなかったため失敗した。

計画初期におけるウランの供給源としては、東ドイツ（SAGヴィスムートという紛らわしい名前の鉱山経由）、チェコスロバキア、ブルガリア、ルーマニア（シュテイ近郊のバイツァ鉱山）、ポーランドなどがあった。ボリス・プレゲルは戦時中、米国政府の許可を得て0.23トンのウラン酸化物をソ連に販売した。^[52]^[53]^[54]

最終的に、ソ連国内に大きな鉱床が発見されました（現在のカザフスタンにあるものも含む）。

ソ連の核兵器計画のためのウランは、以下の国々の鉱山から産出された。^[55]

重要な核実験

RDS-1

RDS -1（ロシア語：PДC）は、 1949年8月29日にカザフスタンのセミパラチンスクでテスト発射されたソビエト初の核兵器でした。ロシアの核能力を証明した最初の核実験には、内部コード名「最初の稲妻」（Первая молния、またはPervaya Molniya）を含む、ロシアの政治コミュニティ内で多くのコード名があります。

それにもかかわらず、この実験は「RDS-1」（ロシアは自分でやる）として広く知られていました。これはイゴール・クルチャトフの提案によるもので、ロシアのすべての核実験はRDSの命名法に従っていました。アメリカ人はこの実験をジョー1とコード名付けました。エネルギー収量の測定とその設計は、主にTNT /ヘキソゲン爆縮レンズ設計を使用したアメリカの設計「ファットマン」に基づいていました。

RDS-2

RDS-2は1951年9月24日に行われた2番目の重要な核実験である。ソ連の物理学者は、この装置のエネルギー収量を38.3キロトンと測定した。この装置は、浮上したコアを備えたトリチウム「ブースト」ウラン爆縮装置に基づいていた。^[56]米国はこの実験を「ジョー2」というコード名で呼んだ。

RDS-3

RDS -3は、1951年10月18日にセミパラチンスクで試験発射された3番目の核爆発装置でした。アメリカではジョー3として知られ、浮遊プルトニウムコアとウラン235シェルの複合構造を使用したブースト核分裂装置で、推定爆発出力は41.2 ktでした。RDS -3は、高度10 kmで投下され、地上400メートルで爆発した、ロシア初の空中投下爆弾試験としても有名です。

RDS-4

RDS-4 は小型戦術兵器の研究分野を代表するものであった。これは「浮遊」コア設計のプルトニウムを使用したブースト核分裂装置であった。最初のテストは 1953 年 8 月 23 日の空中投下であり、28 キロトンの威力があった。1954 年には、この爆弾はトツコエ演習場でのスノーボール演習でも使用され、40,000 人の歩兵、戦車、ジェット戦闘機が見守る中、Tu-4 爆撃機によって模擬戦場に投下された。RDS-4 は世界初の中距離弾道ミサイルである R-5Mの弾頭を構成し、1956 年 2 月 5 日に初めてかつ唯一の実弾テストが行われた。

RDS-5

RDS-5 はプルトニウムをベースとした小型の装置で、おそらく中空のコアを使用しています。2 つの異なるバージョンが製造され、テストされました。

RDS-6

ソ連初の水素爆弾実験であるRDS-6は1953年8月12日に行われ、アメリカ人からはジョー4というあだ名が付けられた。この実験では、核分裂燃料と核融合燃料（ウラン235とリチウム6重水素化物）のレイヤーケーキ設計が使用され、400キロトンの威力を発揮した。この威力は、ソ連がこれまでに実施したどの実験よりも約10倍強力だった。^[44]より高レベルの爆弾を開発する際、ソ連は類似の先進的核分裂爆弾RDS-7の代わりにRDS-6を主な取り組みとして進めた。これが3番目のアイデア爆弾であるRDS-37につながった。^[44]

RDS-9

RDS-4 のはるかに低出力版で、威力は 3 ～ 10 キロトンであるRDS-9 は、 T-5 核魚雷用に開発された。1955 年 9 月 21 日、この魚雷を使用して 3.5 キロトンの水中テストが実施された。

RDS-37

ソ連によるメガトン級の「真の」水素爆弾の最初の実験は1955年11月22日に行われた。ソ連はこれをRDS-37と名付けた。これは多段式の放射線爆縮熱核爆弾の設計で、ソ連ではサハロフの「第三のアイディア」 、米国ではテラー・ウラム設計と呼ばれていた^[57]。

ジョー1、ジョー4、RDS-37はいずれもカザフスタンのセミパラチンスク試験場で試験された。

ツァーリ・ボンバ（RDS-220）

ツァーリ・ボンバ（Царь-бомба）は、これまでに爆発された最大かつ最強の熱核兵器であった。これは、約50メガトンの威力を持つ3段式の水素爆弾であった。^[58]これは、第二次世界大戦で使用されたすべての爆発物を合わせた量の10倍に相当する。^{[59] 1961年10月30日に}ノヴァヤゼムリャ諸島で爆発し、約100メガトンの威力があったが、発射直前に意図的に縮小された。兵器化されたが、実戦には投入されず、当時のソ連の軍事技術の能力を実証するためのものであった。爆発の熱は、空気が澄んだ場所から100km離れた場所で、潜在的に第3度の熱傷を引き起こす可能性があると推定された。 ^[60]

チャガン

チャガンは、核兵器の平和利用を調査するための米国のプラウシェア作戦に相当するソ連の国家経済のための核爆発（プロジェクト7としても知られる）の一発である。これは地下爆発であり、1965年1月15日に発射された。場所はセミパラチンスク核実験場の端にあるチャガン川の乾いた河床で、春の増水時にクレーターの縁が川をせき止めるように選ばれた。結果としてできたクレーターは直径408メートル、深さ100メートルだった。高さ20～35メートルの隆起した縁の後ろにすぐに大きな湖（10,000 m ^{3 ）が形成され、}チャガン湖またはバラパン湖として知られるようになった。^[^要出典^]

この写真は文献ではRDS-1と混同されることがあります。

秘密の都市

冷戦中、ソ連は少なくとも9つの閉鎖都市（アトムグラード）を創設し^[61]、核兵器関連の研究開発が行われた。ソ連崩壊後、すべての都市は名前を変更した（元のコードネームのほとんどは単に州名と数字だった）。すべての都市は法的には現在も「閉鎖」されているが、一部の都市は特別許可を得た外国人観光客が一部に立ち入ることができる（サロフ、スネジンスク、ジェレズノゴルスク）。

環境と公衆衛生への影響

ソ連は1943年に核技術の実験を開始したが、事故の報告が公表されて教訓となるようなことはなく、放射線の危険性も国民に知らされていなかったため、核の安全性についてはほとんど考慮されていなかった。 ^{: 24–25}^[63]核装置の多くは放射性同位元素を残し、爆発現場のすぐ周囲、風下、下流の地域の空気、水、土壌を汚染した。ロシア政府が1991年に公開した記録によると、ソ連は1949年から1990年の間に969個の核装置をテストしており、これは地球上のどの国よりも多くの核実験を行った。^[62]^{: 1}ソ連の科学者は環境や公衆衛生への影響をほとんど考慮せずにテストを実施した。^{: 24}^[63]兵器のテストと放射性物質の処理によって生成された有毒廃棄物の有害な影響は、今日でも感じられている。数十年経った今でも、被災地の住民の様々な種類の癌、特に甲状腺癌や肺癌を発症するリスクは全国平均をはるかに上回っています。^[64]^{: 1385} 核分裂兵器の主な副産物である放射性同位元素であるヨウ素131は甲状腺に蓄積されるため、この種の中毒は被災者の間では一般的です。^[64]^{: 1386}

ソ連は1949年から部分的核実験禁止条約が発効した1963年までの間に、大気圏内で214回の核実験を行った（1950年、1959年、1960年、1962年にはソ連による核実験は行われていない）。 ^[62]^{: 6}大気中に放出された数十億の放射性粒子により、無数の人々が極めて変異原性および発がん性の高い物質に晒され、無数の有害な遺伝子疾患や奇形が生じた。これらのテストの大部分は、カザフスタン北東部に位置するセミパラチンスク核実験場（ポリゴン）で行われた。^[62]^{: 61}セミパラチンスク核実験だけで、数十万人のカザフスタン国民が有害な影響を受け、この場所は今でも地球上で最も放射線量が高い場所の一つとなっている。^[65]^{: A167}初期の実験が行われていた頃は、科学者たちでさえ放射線被曝の中期的・長期的な影響について十分な理解を持っていなかった。深刻な事故や放射線被曝があったとしても、多くの科学者はお互いにその研究について報告しなかった。^{: 24}^[63]実際、セミパラチンスクが野外実験の主要場所として選ばれたのは、ソ連が自国の兵器が持つ永続的な危害の可能性に興味を持っていたからである。^[64]^{: 1389}^[^{検証に失敗した}^]

大気圏内核実験による大気や土壌の汚染は、より広範な問題の一部に過ぎない。使用済みウランの不適切な処分や沈没した原子力潜水艦の崩壊による水質汚染は、ロシア北西部のコラ半島で大きな問題となっている。ロシア政府は放射能を帯びた原子力潜水艦の炉心は安定していると述べているが、沈没した船舶に残っている3万2000個の使用済み核燃料要素について、多くの科学者が深刻な懸念を表明している。^[65]^{: A166} 2000年8月の原子力潜水艦の爆発沈没以外に大きな事故はないが、多くの国際的な科学者は、船体が浸食され、ウランが海に流出してかなりの汚染を引き起こす可能性に依然として不安を抱いている。^[65]^{: A166}潜水艦は環境リスクをもたらすが、公衆衛生に深刻な危害をもたらすに至っていない。しかし、マヤック核実験場周辺、特にカラチャイ湖の水質汚染は著しく、放射性副産物が飲料水に混入するほどになっている。1950年代初頭、ソ連が数千万立方メートルの放射性廃棄物をこの小さな湖に汲み上げて処分し始めて以来、この地域は懸念されていた。^[65]^{: A165}半世紀後の1990年代でも、湖にはまだ数億キュリーの廃棄物が残っており、汚染があまりに深刻だった場所もあり、特定の地域でわずか30分間被曝しただけで、人間の50％を殺すのに十分な放射線量にさらされることになる。^[65]^{: A165}湖のすぐ周囲には人が住んでいないが、干ばつ時には湖が干上がる可能性がある。もっとも重大なことは、1967年に湖が干上がり、風が放射性粉塵を数千平方キロメートルにわたって運び、少なくとも50万人の市民がさまざまな健康リスクにさらされたことだ。^[65]^{: A165}粉塵を制御するために、ソ連の科学者は湖の上にコンクリートを積み上げた。これは粉塵の量を緩和するのに効果的であったが、コンクリートの重さで放射性物質が地下水とより密接に接触することになった。^[65]^{: A166}カラチャイ湖の水質汚染が健康や環境に及ぼす全体的な影響を評価することは困難である。民間人の被ばくに関するデータが入手できず、癌発生率の上昇と特に湖からの放射性汚染との因果関係を示すことが困難である。

旧ソ連における放射能汚染を管理する最近の取り組みはほとんどない。過去と現在の危険に対する国民の認識、およびロシア政府による現在の浄化活動への投資は、広島、長崎、チェルノブイリ、スリーマイル島などの孤立した核事故と比較して、STS やその他のサイトに対するメディアの注目が不足していることによって、おそらく弱まっている。^[66]国内政府の浄化対策への投資は、公衆衛生への配慮ではなく、経済的な懸念によって推進されているようだ。この分野で最も重要な政治立法は、すでに汚染されている旧兵器施設マヤックを国際的な放射性廃棄物処理場にし、原子力産業の放射性副産物を引き取る代わりに他国から現金を受け取ることに同意する法案である。[ 65 ^]^{: A167}この法案では、収益はセミパラチンスクやコラ半島などの他の試験場の浄化に充てられると規定されているが、専門家は、ロシアの現在の政治経済情勢を考えると、これが実際に実現するかどうか疑問視している。 [ ^65]^{: A168}

参照

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外部リンク

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[47] スーパーオーラロイ爆弾はロスアラモスで開発され、1952年11月15日にテストされた。

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[49] 1956年から1957年以降のソ連の兵器設計の詳細は一般に不明である。ミサイル弾頭に関するデータからある程度のことは推測できるが、最近の歴史では、2つの核弾頭開発局がどの兵器を設計したかを慎重に明らかにし始めている。

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