ソ連の原子爆弾計画は、第二次世界大戦中および戦後に核兵器を開発するために、ソ連のヨシフ・スターリンによって承認された。[ 1 ] [ 2 ]
物理学者のゲオルギー・フリョロフは、西側連合国の核開発計画を疑い、1942年にスターリンに研究開始を促した。[ 2 ] [ 3 ]: 78-79初期の取り組みは、イゴール・クルチャトフが率いるモスクワの第2研究所と、米国のマンハッタン計画に参加していたソ連に同情的な原子スパイによって行われた。[ 1 ]その後の取り組みには、チェリャビンスクのマヤクでのプルトニウム生産と、サロフのKB-11での兵器の研究と組み立てが含まれていた。
スターリンは広島と長崎への原爆投下を知った後、米国とドイツの核兵器計画に関する情報収集を通じて核開発計画を加速させた。[ 4 ]特にクラウス・フックスとデイビッド・グリーングラスによるスパイ活動の成功により、爆縮型ファットマン爆弾とプルトニウム生産の詳細な説明が得られた。戦争末期には、ソ連の「ロシアのアルソス」部隊が、精製ウランやサイクロトロンを含むドイツとオーストリアの核科学者と核物質を奪取するために、西側連合国のアルソス任務と競い合った。[ 5 ] : 242–243ソ連の計画では、ウランの採掘、精製、機器製造をさらに進めるために東ドイツの産業が利用された。ラヴレンティー・ベリヤが原子計画の責任者に任命され、ファットマン爆弾の複製が優先された。[ 6 ]
マンハッタン計画は世界のウラン市場を独占していた。ソ連の計画は東ドイツのSAG Wismut社とタジキスタンのタボシャール鉱山の開発に依存していた。プルトニウム生産炉を建設するための高純度黒鉛と高純度ウラン金属の国内での大規模生産は、大きな課題であった。
1946年後半、北米以外で最初の原子炉であるF-1が第2研究所で臨界に達した。1948年半ば、マヤーク施設でA-1プルトニウム生産炉が稼働を開始し、1949年半ばには最初のプルトニウム金属が分離された。[ 7 ]最初の核兵器は、閉鎖都市アルザマス-16 (サロフ)にあるユーリー・ハリトンが率いるKB-11設計局で組み立てられた。[ 8 ]
1949年8月29日、ソビエト連邦はカザフ・ソビエト社会主義共和国のセミパラチンスク核実験場で、初の核兵器実験RDS-1を秘密裏に実施した。[ 1 ]同時に、プロジェクトの科学者たちは概念的な熱核兵器の開発を進めていた。米国が事前の放射性降下物監視によってこの実験を検知したことで、米国は熱核兵器開発の緊急プログラムを開始し、冷戦の核軍拡競争が始まった。
1950年代には、ブースト型核分裂兵器や多段階式熱核兵器が開発され、核実験はノヴァヤゼムリャやカプスティン・ヤールにまで拡大し、ガス遠心分離機の発明など、核分裂性物質の生産拠点も増加した。この計画は、核兵器の運搬、指揮統制、早期警戒に対する需要を生み出し、ソ連の宇宙開発計画にも影響を与えた。ソ連の核兵器は、キューバ危機や中ソ国境紛争など、冷戦において重要な役割を果たした。
1910年にはすでにロシアでは、数人のロシア人科学者によって放射性元素に関する独立した研究が行われていた。 [ 9 ] : 44 [ 10 ] : 24–25 1917年の国民革命、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、ロシアの科学者たちは1930年代までにソビエト連邦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。[ 11 ] : 35–36 1905年の第一次革命以前、鉱物学者のウラジーミル・ヴェルナツキーはロシアのウラン鉱床の調査を公に呼びかけたが、どれも聞き入れられなかった。[ 11 ] : 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、研究が工業化されるまで、さまざまな組織によって独立して私的に資金提供されていた。: 44 [ 9 ]
1920年代から1930年代後半にかけて、ロシアの物理学者たちは、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たちと原子物理学の発展に関する共同研究を行っていた。ゲオルギー・ガモフとピョートル・カピツァもそこで研究を行っていた。[ 11 ]: 36
原子核物理学の発展に向けた影響力のある研究は、ソビエト連邦のさまざまな技術学校でさまざまな研究プログラムを支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・イオッフェによって指導された。[ 11 ] : 36イギリス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、LPTI のプログラムの有望な拡大をもたらし、最初のサイクロトロンが 1 MeVを超えるエネルギーで稼働し、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」が行われた。[ 11 ] : 36–37ロシアの物理学者たちは、ロシア革命と二月革命によって引き起こされた混乱のためにほとんど関心を持たれていなかったソビエト連邦の科学の発展のために政府に働きかけ始めた。[ 11 ] : 36–37初期の研究は、ラジウムの医学的および科学的探査に向けられていた。ウクタ油田の掘削井戸水から採取できたため、供給は可能であった。[ 11 ]: 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を発見したと発表した。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、こ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。[ 12 ]: 20この発見はロシアの物理学者を興奮させ、彼らは核分裂に関する独自の調査を開始した。その多くは、原子爆弾をすぐに製造できる可能性に懐疑的であったため、主に発電を目的としていた。 [ 13 ] : 25初期の取り組みは、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を直接関連付ける連続体力学に関する最初の理論的計算を行った。[ 12 ] : 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たわずか数日後に、核分裂ごとに 3-1 個の中性子が放出されるという結論に達した。[ 12 ] : 63 [ 14 ] : 200

ソ連の科学者たちの強力なロビー活動の後、ソ連政府は当初、「ウラン問題」に対処し、連鎖反応と同位体分離の可能性を調査する委員会を設置した。[ 15 ]: 33ウラン問題委員会は、ドイツによるソ連侵攻によって研究への集中が制限され、ソ連がその後4年間、東部戦線で血みどろの紛争に巻き込まれたため、効果を発揮しなかった。 [ 16 ]: 114-115 [ 17 ]: 200ソ連の原子兵器計画は重要性を持たず、論文は学術誌に継続的に公開されたため、ほとんどの研究は機密扱いされなかった。[ 15 ]: 33
ソ連の指導者ヨシフ・スターリンは、ソ連の科学者たちが持つ原子に関する知識をほとんど無視していた。というのも、 1940年から1942年の東部戦線において、利用可能な科学者のほとんどが冶金・鉱業に従事していたか、ソ連軍の技術部門に配属されていたからである。[ 18 ]: xx
1940年から1942年にかけて、ソ連空軍の将校を務めていたロシアの物理学者ゲオルギー・フリョロフは、物理学の他の分野で進歩が見られたにもかかわらず、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の発表をやめてしまったと指摘した。明らかに、彼らはそれぞれ秘密裏に研究プログラムを進めていた。[ 19 ]: 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り、戦時中の研究プログラムでは、レーダーと艦船の機雷防御に次いで「ウラン爆弾」プログラムが3番目に位置づけられた。クルチャトフはカザンからムルマンスクに移り、ソ連海軍の機雷の研究に従事した。[ 20 ]
1942年4月、フリョロフはスターリンに2通の機密書簡を送り、原子兵器開発の結果を警告した。「その結果はあまりにも圧倒的なものとなるため、我が国でこの作業が怠られてきた責任が誰にあるのかを判断する必要はないだろう」[ 21 ]: xxx 2通目の書簡は、フリョロフとコンスタンチン・ペトルジャクによるもので、「ウラン爆弾」の重要性を強く強調している。「遅滞なくウラン爆弾を製造することが不可欠である」[ 19 ]: 230
フリョロフの手紙を読んだスターリンは、ソ連の物理学者たちをそれぞれの軍務から即座に引き上げ、工学物理学者のアナトリー・アレクサンドロフと核物理学者のイゴール・V・クルチャトフの下で原子爆弾計画を承認した。[ 19 ] : 230 [ 18 ] : xxこの目的のために、モスクワ近郊にクルチャトフの下で第2研究所が設立された。[ 19 ] : 230クルチャトフは1942年末にソ連の爆弾計画の技術責任者に選ばれた。彼は任務の規模に圧倒されたが、前線の要求に対するその有用性については全く確信していなかった。[ 20 ]アブラム・ヨッフェは年を取りすぎているという理由でその職を辞退し、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移り、そこで核反応研究所を設立し、合成元素と熱反応の研究に注力した。[ 18 ]: xx 1942年末、国家防衛委員会は正式にこの計画をソ連軍に委任し、その後、主要な戦時兵站活動はNKVD長官ラヴレンティー・ベリヤによって監督された。[ 16 ]: 114-115
1945年、モスクワ近郊のアルザマス16サイトがヤコフ・ゼルドヴィチとユーリ・ハリトンの指揮下で設立され、彼らはイサーク・ポメランチュクと共に核燃焼理論の計算を行った。[ 22 ]: 117-118初期の急速な努力にもかかわらず、歴史家によると、兵器級ウランを用いた爆弾製造の試みはソ連の科学者にとって絶望的だったようだ。[ 22 ]: 117-118イゴール・クルチャトフはウラン爆弾の開発に疑問を抱いていたが、 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用いた爆弾の開発を進めた。[ 22 ]: 117-118
1945年にソ連が広島と長崎への原爆投下を知ったことで、状況は劇的に変化した。 [ 23 ]: 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置し、原子爆弾計画を掌握した。[ 23 ]: 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き、兵器級プルトニウムで爆発する最初の核兵器の設計図作成に取り組んだ。[ 23 ]: 2-5
計画の作業は、モスクワ近郊に建設された原子炉研究炉によって加速され、この原子炉は1946年10月25日に初めて臨界に達した。[ 23 ]: 2-5この施設がまだ計画段階にある間にも、政府委員会はウラル山脈の東に、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建設場所を視察し承認した。この施設は、研究炉よりもはるかに大きな原子炉生産炉と放射化学抽出工場を併設するものであった。キシュティ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複合施設は、チェリャビンスク40、そして後にマヤ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、戦争中に疎開したハリコフ・ディーゼル工場とレニングラード・キーロフ工場の一部と合併し、「タンコグラード」として知られる大規模な戦車生産複合施設となった。この複合施設と周辺の数十の兵器工場に電力を供給するため、1942年に巨大な新しい発電所が建設され、そこから電力が供給されるようになった。チェリャビンスク州、特にキシュティムという小さな町の周辺は、この地域に約12の強制労働収容所がある主要なグラグ収容所でもあった。[ 24 ]
1941年から1946年にかけて、ソ連外務省が原子爆弾計画のロジスティクスを担当し、外務大臣ヴャチェスラフ・モロトフが計画の方向性を統括した。: 33 [ 25 ]しかし、モロトフは行政能力に乏しく、計画は停滞した。[ 26 ]アメリカの原子爆弾計画における軍政とは対照的に、ロシアの計画はモロトフ、ラヴレンティー・ベリヤ、ゲオルギー・マレンコフ、ミハイル・ペルヴヒンといった政治家によって指揮され、軍人は関与していなかった。[ 26 ] : 313
広島と長崎への原爆投下後、1945年8月22日にスターリンがラヴレンティー・ベリヤを任命し、プログラムの指導部が交代した。 [ 26 ]ベリヤは、プログラムの最終的な実施に貢献した指導力で知られている。[ 26 ]
ベリアは研究に必要な範囲と力学を理解していた。近代ロシア史において悪の権化とされたこの男は、同時に並外れたエネルギーと仕事能力も持ち合わせていた。彼に出会った科学者たちは、彼の知性、意志の強さ、そして目的意識の高さに感銘を受けずにはいられなかった。彼らはベリアを、仕事を最後までやり遂げる一流の管理者だと見抜いたのだ。
ベリア率いる新委員会は、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軍備人民委員のボリス・ヴァンニコフを加えた。 [ 26 ]ベリアの政権下で、NKVDはソ連の原子スパイ網の原子スパイをアメリカの計画に取り込み、ドイツの核計画に潜入した。ドイツの核科学者たちは後にソ連の核兵器の実現可能性を達成する上で重要な役割を果たした。[ 26 ]
ドイツの支援と、ソ連の核開発計画を推進する上でのドイツの核科学者の役割は、ロシア人が彼らの貢献を軽視したり、研究をロシアの科学者に渡したりしたため、論争の対象となっている。: 163–166 [ 27 ]

北米に駐在するロシア当局者の管理下にあったアメリカの共産主義シンパによる米国での核および産業スパイ活動は、 1942年から1954年にかけてのソ連の核開発計画のスピードを大きく促進した。[ 28 ]: 105-106 [ 29 ]: 287-305第二次世界大戦中のドイツ侵攻でソ連が敗北の危機に直面した際、採用されたアメリカの共産主義シンパによるソ連への機密情報提供の意欲が高まった。[ 29 ] : 287–289 1942 年 9 月に国防委員会が決議 2352 [ 30 ]を承認した際、英国におけるロシアの情報網も米国でのスパイ網の構築に重要な役割を果たした。[ 28 ] : 105–106この決議は、ウクライナ ソビエト社会主義共和国科学アカデミーに対し、核エネルギーとウラン核分裂の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指示した。[ 30 ]
この目的のために、セミョーン・セミョーノフに操られたスパイ、ハリー・ゴールドが、アメリカの化学産業における産業スパイ活動や、イギリスの物理学者クラウス・フックスから渡された機密性の高い原子情報の入手など、幅広いスパイ活動に利用された。[ 29 ]: 289-290理論物理学者であるアメリカのセオドア・ホールとクラウス・フックスから渡さ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。[ 28 ]: 105
ロシア人エンジニアからKGB将校に転身したレオニード・クヴァスニコフは、この特別な目的のために任命され、そのような活動を調整するためにニューヨーク市に移住した。[ 31 ]ニューヨークにいた別の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・サックスから集めた機密情報の入手に関与していた。[ 31 ]
ロシアのスパイの存在は、1943年にアメリカ陸軍の秘密裏に行われたヴェノナ計画によって暴露された。 [ 32 ]: 54
1943年、モロトフはNKVDのスパイ活動によって収集し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。まさに我々に欠けていたものを補ってくれる」と語った。リチャード・ローズによれば、「…クルチャトフはソ連の計画を変革するのに十分な情報を得た…ソ連の計画を丸2年加速させる情報だ」。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、ウラン238による中性子の吸収によってウラン・黒鉛炉内で生成されるプルトニウム239を使用できるというのだ。さらに、クルチャトフによれば、スパイ活動で得られた資料によって「遠心分離機とともに拡散実験を計画に含めることになった」という。 [ 33 ]
1945年、ソ連の情報機関は米国初の原子爆弾の概略設計図を入手した。[ 34 ] [ 35 ]アレクセイ・コジェフニコフは、スパイ活動がソ連の計画を加速させた主な要因は、ハリトンが臨界質量の大きさを決定するための危険な実験を回避できたことだと推測している。[ 36 ]「ドラゴンの尻尾をくすぐる」として知られる米国でのこれらの実験は、かなりの時間を要し、少なくとも2人の命を奪った。ハリー・ダグリアンとルイス・スロティンを参照。
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たが、翻訳者たちは、最初の(石版印刷版)版にあったプルトニウム239の「毒物」の影響に関する一文が、グローブスによる次の(プリンストン)版から削除されていることに気づいた。この変更はロシア語の翻訳者たちによって指摘され、ソ連に問題が知らされた(これは、原子炉で生成されたプルトニウムが、提案されたシンマンのような単純なガン型爆弾には使用できないことを意味していた)。
ソ連の情報機関がフックスから入手し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年前からソ連の最高幹部が入手していた。しかし、このデータはヴィタリー・ギンズブルグやアンドレイ・サハロフに伝えられたのは、公表のほぼ数ヶ月前という非常に遅い時期であった。当初、ギンズブルグとサハロフは、この断面積はDD反応の断面積と類似していると推定していた。ギンズブルグとサハロフが実際の断面積を知ると、スロイカ設計が優先事項となり、1953年の実験成功につながった。
水爆開発のタイムラインを比較すると、一部の研究者は、少なくとも1950年後半から1953年のある時期までの間、ソ連が水爆に関する機密情報へのアクセスに空白期間があったという結論に至った。例えば、1948年には、フックスはソ連に古典的な超核兵器[ 37 ]の進捗状況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示したが、それが具体的にリチウム6であるとは説明しなかった。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)が得た結果と、1950年後半にジョン・フォン・ノイマンが行った計算に基づいて、 「古典的な超核兵器」計画は実現不可能であるという事実を受け入れた。
しかし、ソ連版「古典的超」爆弾の研究は1953年12月まで続けられ、その後研究者たちは放射線爆縮に基づく、後に真の水素爆弾設計となるものに取り組む新たなプロジェクトに再配置された。ソ連の情報機関が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、未だ研究対象となっている。しかし、ソ連当局は科学者たちに新たな計画に取り組むよう指示し、その全過程は1954年1月頃に始まり、1955年11月に実験に成功するまで2年もかからなかった。放射線爆縮のアイデアが考案されるまでにもわずか数ヶ月しかかからず、優先権を主張する文書証拠は存在しない。また、ソ連は1953年にジョン・ホイーラーが列車内で紛失した文書を入手できた可能性もある。その文書には熱核兵器設計に関する重要な情報が含まれていたと伝えられている。

初期の熱核爆弾のアイデアは、米国におけるロシアのスパイ活動とソ連内部の研究から生まれた。スパイ活動はソ連の研究に役立ったものの、初期のアメリカの熱核爆弾の設計と概念には重大な欠陥があったため、ソ連の核能力獲得の努力を助けるどころか、混乱させた可能性がある。[ 38 ]初期の熱核爆弾の設計者たちは、原子爆弾を起爆装置として使用し、核分裂性物質と周囲の化学高性能爆薬の間の液体重水素層で熱核反応を開始するために必要な熱と圧縮を与えることを想定していた。 [ 39 ]このグループは、重水素に十分な熱と圧縮がないと、重水素燃料の核融合がほとんど起こらないことに気づいた。[ 39 ]
1948年に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非濃縮ウランの殻を追加することで、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番目の概念を考案した。これは、天然ウランが中性子を捕獲し、熱核反応の一部として核分裂を起こすためである。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」と呼んだ。[ 39 ]
これはRDS-6S、または第二のアイデア爆弾としても知られていました。[ 40 ]この第二の爆弾のアイデアは、現代的な意味での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」の間の重要なステップでした。[ 41 ]米国が放射線圧縮の重要なブレークスルーを達成するのに3年遅れたため、ソ連の開発努力は異なる行動の道をたどりました。米国では、単段核融合爆弾をスキップして、二段核融合爆弾を主な取り組みとすることに決定しました。[ 39 ] [ 42 ]ソ連とは異なり、類似の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400キロトンのRDS-6Sがソ連の選択爆弾でした。[ 39 ]
RDS-6S レイヤーケーキ設計は、1953 年 8 月 12 日に連合国によって「ジョー 4」というコードネームが付けられた実験で爆発した。[ 43 ]この実験では 400 キロトンの威力が発生し、これはそれまでのソ連のどの実験よりも約 10 倍強力だった。この頃、米国は 1952 年 11 月 1 日に、放射線圧縮を使用した最初の超大型核兵器を爆発させた。コードネームはマイクだった。マイクは RDS-6S の約 20 倍の威力だったが、RDS-6S とは異なり、実用的な設計ではなかった。[ 39 ]
RDS-6sの発射が成功した後、サハロフはRDS-6sDと呼ばれる改良版を提案した。[ 39 ]この爆弾は欠陥があることが判明し、製造も試験もされなかった。ソ連チームはRDS-6tのコンセプトに取り組んでいたが、これも行き詰まりであることが判明した。
1954年、サハロフは3番目のコンセプトである2段階熱核爆弾の開発に取り組んだ。[ 39 ]この3番目のアイデアは、核融合反応を点火するために、熱と圧縮だけでなく、核分裂爆弾の放射線波を利用するもので、ウラムとテラーの発見と並行していた。核融合燃料を一次原子爆弾の起爆装置内に配置したRDS-6sブースト爆弾とは異なり、熱核スーパー爆弾は核融合燃料を原子爆弾の起爆装置から少し離れた二次構造内に配置した。そこで核融合燃料は圧縮され、原子爆弾のX線放射線によって点火された。[ 39 ] 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。[ 39 ]
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た。その威力は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、そしていずれ米国を凌駕するであろうことを示した[ 39 ] [ 44 ]。

ソ連の初期の核開発計画における最大の問題は、ウラン鉱石の調達であった。ソ連は核開発計画の開始当初、国内の供給源が限られていたからである。国内でのウラン採掘の時代は、全能の戦時国家防衛委員会が発令した指令の日付である1942年11月27日に正確に遡ることができる。最初のソ連のウラン鉱山は、現在のタジキスタンのタボシャールに設立され、 1943年5月までに年間数トンのウラン精鉱を生産していた。 [ 45 ]タボシャールは、ウラン採掘と生産に関連する、公式には秘密にされていたソ連の閉鎖都市の最初のものであった。[ 46 ]
実験爆弾計画からの需要ははるかに高かった。アメリカは1940年にベルギーの実業家エドガー・センジエの協力を得て、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すでに遮断していた。1944年12月、スターリンはウラン計画をヴャチェスラフ・モロトフから奪い、ラヴレンティー・ベリヤに与えた。最初のソ連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、比較的近辺に新たな生産拠点が特定された。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。数万人のグラグ囚人が鉱山、処理工場、関連建設現場の労働力として連れてこられた。
1946年12月に稼働を開始したソ連のF-1原子炉は、ドイツの原子爆弾開発計画の残骸から押収したウランを燃料として使用していたが、当時国内生産は依然として不十分だった。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年のドイツによるベルギー侵攻と占領後にドイツの手に渡った。 1945年には、レフ・アルツィモヴィチによる電磁法によるウラン濃縮も、ソ連が並行してアメリカのオークリッジ施設を建設できなかったことと、限られた電力網システムでは計画に必要な電力を供給できなかったことが原因で失敗に終わった。
プログラム初期におけるウランのその他の供給源は、東ドイツ(紛らわしい名前のSAG Wismut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)、ポーランドの鉱山であった。ボリス・プレゲルは、米国政府の許可を得て、戦争中に0.23トンの酸化ウランをソ連に売却した。[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]
最終的に、ソビエト連邦(現在のカザフスタンにあるものを含む)で大規模な国内資源が発見された。
ソ連の核兵器計画に使用されたウランは、以下の国々の鉱山生産から得られたものである。[ 50 ]
斜体で示されている原子炉は、トリチウム生産のために建設されたものである。


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試験発射されたソ連初の核兵器である。ロシアの核能力を証明したこの最初の核実験は、ロシアの政治コミュニティ内で多くのコードネームで呼ばれており、内部コードネームは「第一の稲妻」 (Первая молния、またはPervaya Molniya)である。
それにもかかわらず、この実験は「RDS-1」(ロシア語: Россия делает сама、ロシア語: Rossiya Delayet Sama、直訳すると「ロシアは自らやる」)として広く知られており、これはイゴール・クルチャトフが提案したもので、その後、ロシアのすべての核実験はRDSという命名法に従うようになった。アメリカ側はこの実験をジョー1とコードネームで呼んだ。エネルギー収量の測定と設計は、主にアメリカの「ファットマン」の設計に基づいており、TNT /ヘキソゲン爆縮レンズ設計が用いられた。
RDS-2は、1951年9月24日に実施された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出力を38.3キロトンと測定した。[ 52 ]米国はこの実験を「ジョー2」とコードネームで呼んだ。
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ある。アメリカではジョー3として知られるこの装置は、浮遊プルトニウムのコアとウラン235のシェルを組み合わせた複合構造の核分裂装置で、推定爆発出力は41.2キロトンであった。RDS -3はまた、高度10km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実験としても特筆すべきものである。
RDS-4は小型戦術兵器の研究の一分野を代表するもので、プルトニウムを「浮上」コア設計に用いた。最初の実験は1953年8月23日の空中投下であり、28キロトンの威力を発揮した。1954年には、トツコエ演習場で行われたスノーボール演習でも使用され、4万人の歩兵、戦車、戦闘機が展開する模擬戦場にTu-4爆撃機から投下された。RDS-4は、世界初の中距離弾道ミサイルであるR-5Mの弾頭を構成しており、R-5Mは1956年2月5日に実弾頭を用いた最初で唯一の実験が行われた。
RDS-5は小型のプルトニウム系装置で、おそらく中空構造であった。2種類の異なるバージョンが製造され、試験された。
ソ連初の水素爆弾実験であるRDS-6sは1953年8月12日に行われ、アメリカではジョー4と呼ばれた。核分裂燃料と核融合燃料(ウラン235、重水素化リチウム6、三重水素化リチウム6)の層状構造を採用し、400キロトンの威力を生み出した。この威力は、それまでのソ連の実験の約10倍の威力であった。[ 39 ]ソ連はより高レベルの爆弾を開発する際、類似のRDS-7先進核分裂爆弾ではなく、RDS-6のコンセプトを主力として進めた。これが3番目のアイデア爆弾であるRDS-37につながった。[ 39 ]
RDS-9は、RDS-4の低出力版で、出力は3~10キロトンであり、T-5核魚雷用に開発された。1955年9月21日、この魚雷を用いて3.5キロトンの水中試験が実施された。
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。ソ連ではRDS-37と呼ばれた。これは、ソ連ではサハロフの「第三のアイデア」 、米国ではテラー・ウラム設計と呼ばれる多段階放射線爆縮熱核兵器設計であった[ 53 ]。
RDS-1、RDS-6s、およびRDS-37はすべて、カザフスタンのセミパラチンスク核実験場で試験された。
ツァーリ・ボンバ(Царь-бомба)は、これまで爆発した中で最大かつ最も強力な熱核兵器でした。これは、約50メガトンの威力を持つ3段階水素爆弾でした。[ 54 ]これは、第二次世界大戦で使用されたすべての爆発物の10倍に相当します。[ 55 ] 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りましたが、発射直前に意図的に威力が低下しました。兵器化されましたが、実戦配備されることはなく、当時のソ連の軍事技術の能力を示すための実証実験に過ぎませんでした。爆発の熱は、100km離れた場所で空気が澄んだ場所でも第三度熱傷を引き起こす可能性があると推定されました。 [ 56 ]
チャガンは、核兵器の平和利用を調査するソ連の「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)の一環として行われた実験である。これは、米国の「プラウシェア作戦」に相当する。地下核爆発であり、1965年1月15日に実施された。実験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干上がった川床で、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メートルであった。高さ20~35メートルの隆起した縁の背後には、すぐに大きな湖(10,000立方メートル)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。
この写真は、文献によってはRDS-1と混同されることがある。
冷戦中、ソビエト連邦は核兵器関連の研究開発が行われるアトムグラードと呼ばれる閉鎖都市を少なくとも9つ作った[ 57 ]。コードネームは一般的に最寄りの大都市の名前に郵便番号の下2桁を付け加えたものだった。ソビエト連邦の崩壊後、これらの都市はすべて名前を変えた。現在もすべて法的には「閉鎖」されているが、一部の都市(サロフ、スネジンスク、ジェレズノゴルスク)は特別な許可があれば外国人が立ち入ることができる。


ソ連は1943年に核技術の実験を開始したが、そこから学ぶべき事故の報告が公表されることはなく、国民は放射線の危険性について無知なままだったため、核の安全性をほとんど考慮していなかった。 : 24–25 [ 61 ]多くの核兵器は放射性同位体を残し、爆発地点のすぐ周辺、風下、下流の地域の空気、水、土壌を汚染した。1991年にロシア政府が公開した記録によると、ソ連は1949年から1990年の間に969個の核兵器を実験した。これは地球上のどの国よりも多い核実験である。[ 60 ] : 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実験を行った。: 24 [ 61 ]兵器実験や放射性物質の処理によって発生し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、影響を受けた地域の住民は、特に甲状腺がんや肺がんなど、さまざまな種類のがんを発症するリスクが全国平均をはるかに上回ったままです。 [ 62 ]: 1385核分裂兵器の主要な副産物である放射性同位体ヨウ素131は甲状腺に蓄積されるため、影響を受けた地域ではこの種の中毒が一般的です。[ 62 ]: 1386
ソ連は、部分的核実験禁止条約が発効した1963年(1950年、1959年、1960年、1962年にはソ連の核実験はなかった)から1949年の間に、大気中で214個の核爆弾を爆発させた。 [ 60 ]: 6大気中に放出された数十億個の放射性粒子は、無数の人々を極めて変異原性および発がん性のある物質にさらし、無数の有害な遺伝性疾患や奇形を引き起こした。これらの実験の大部分は、カザフスタンの北東部に位置するセミパラチンスク核実験場、またはポリゴンで行われた。[ 60 ]: 61セミパラチンスクでの実験だけでも、数十万人のカザフスタン国民がこれらの有害な影響にさらされ、この場所は地球上で最も放射線量の高い場所の1つであり続けている。[ 63 ]: A167初期の実験が行われていた当時、科学者でさえ放射線被ばくの中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ばくがあった場合でも、互いにそのことを知らせなかった者も多かった。: 24 [ 61 ]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長期的な害の可能性に強い関心を持っていたからに他ならない。[ 62 ]: 1389

大気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ません。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ます。ロシア政府は放射性炉心は安定していると主張していますが、沈没した潜水艦に残っている32,000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ます。[ 63 ] : A166 2000年8月の原子力潜水艦の爆発と沈没以外に大きな事故は起きていませんが、多くの国際的な科学者は、船体が侵食されてウランが海に放出され、かなりの汚染を引き起こす可能性に依然として不安を感じています。[ 63 ] : A166潜水艦は環境リスクをもたらしますが、公衆衛生に深刻な被害をもたらしたことはありません。しかし、マヤーク実験場周辺、特にカラチャイ湖の水質汚染は極めて深刻で、放射性副産物が飲料水に混入するほどになっている。この地域は、ソ連が数千万立方メートルの放射性廃棄物を小さな湖に投棄し始めた1950年代初頭から懸念されてきた。[ 63 ] : A165半世紀後の1990年代になっても、湖には数億キュリーの廃棄物が残っており、汚染が非常に深刻な場合、特定の地域にわずか30分被曝するだけで、人間の50%を死に至らしめるのに十分な放射線量を浴びることになる。[ 63 ] : A165湖のすぐ周辺には人が住んでいないが、湖は干ばつの時に干上がる可能性がある。最も重大な出来事は、1967年に湖が干上がり、風によって放射性粉塵が数千平方キロメートルにわたって運ばれ、少なくとも50万人の市民が様々な健康被害にさらされたことである。[ 63 ]: A165粉塵を抑制するため、ソ連の科学者たちは湖の上にコンクリートを積み上げた。これは粉塵の量を抑えるのに効果的だったものの、コンクリートの重みで放射性物質が地下水とより密接に接触するようになった。[ 63 ]: A166カラチャイ湖の水質汚染による健康面および環境面への全体的な影響を評価することは困難である。なぜなら、一般市民の被ばくに関するデータが入手できないため、がん発生率の上昇と湖からの放射性汚染との因果関係を示すことが難しいからである。
旧ソ連における放射能汚染管理への現代的な取り組みはごくわずかである。過去および現在の危険性に対する国民の認識、そして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、スリーマイル島といった個別の原子力事故と比較して、STSやその他の施設がメディアの注目を集めていないことが原因であると考えられる。[ 64 ]国内政府の浄化対策への投資は、公衆衛生への配慮というよりも、経済的な懸念によって推進されているように見える。この分野で最も重要な政治的立法は、既に汚染されている旧兵器複合施設マヤークを国際的な放射性廃棄物処分場に転換し、他国から原子力産業の放射性副産物を引き取る代わりに現金を受け取ることに同意する法案である。[ 63 ] : A167この法案は、収益がセミパラチンスクやコラ半島などの他の実験場の除染に充てられると規定しているが、専門家はロシアの現在の政治経済情勢を考えると、実際にそうなるかどうか疑問視している。[ 63 ] : A168
「ロシアの」原子爆弾など存在しなかった。存在したのはアメリカの原子爆弾だけであり、それはソ連のスパイによって巧みに発見されたのだ。」
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