W71

W71核弾頭は、カリフォルニア州のローレンス・リバモア国立研究所で開発され、 1970年代に米国が短期間配備した弾道ミサイル防衛システムであるセーフガード計画の構成要素であるLIM-49Aスパルタンミサイルに配備された米国の熱核弾頭である。

W71弾頭は、発射地点から450マイル（720 km）離れた長距離から飛来する敵の弾頭を迎撃するように設計された。迎撃は、実質的に空気のない低軌道に相当する高高度で行われた。この高度では、核爆発から生じるX線が、約10マイル（16 km）の距離から飛来する再突入体を破壊することができるため、致死距離が1,000フィート（300 m）未満の以前の設計よりも、ミサイルを必要な精度に誘導する問題がはるかに簡単になった。^[1]

W71弾頭の威力はTNT換算で約5メガトン（21PJ）であった。弾頭パッケージはほぼ円筒形で、直径42インチ（1.1メートル）、長さ101インチ（2.6メートル）であった。完成した弾頭の重量は約2,850ポンド（1,290キログラム）であった。^[2]

W71は大量のX線を発生するため、核分裂生成物と破片が弾道ミサイル防衛レーダーシステムに与えるレーダーブラックアウト効果を軽減するために、核分裂生成物と破片を最小限に抑える必要があった。 ^{[1] [3]}

W71の設計は、1963年の部分的核実験禁止条約以前に実施された初期の高高度核実験の研究の結果として、1960年代半ばに登場した。多くの実験、特に1962年のフィッシュボウル作戦では、それまで十分に理解されていなかった、または過小評価されていた効果がいくつか実証された。その中には、爆発中に発生するX線の挙動があった。これらは、低高度では数十メートル以内で大気と反応する傾向があった（ロープトリック効果を参照）。高高度では、相互作用する大気がないため、 X線の平均自由行程は数十キロメートルのオーダーになる可能性がある。^[4]

これは、敵の核再突入体（RV）を、標的から遠く離れた場所から攻撃する新しい方法を提示した。弾頭の最外層に当たるX線は、物質の薄い層を急速に加熱することによって反応し、衝撃波が発生し、RVの外側の熱シールド物質が分離または剥がれる可能性がある。その後、RVは再突入時に分解する。 ^[5]この攻撃の主な利点は、30キロメートル（19マイル）もの長距離で行われることであり、これは弾頭とそれに付随するさまざまなレーダーデコイとクラッター物質を含む脅威チューブの大部分をカバーする。以前は、ABMは中性子加熱によって弾頭に損傷を与えるために、弾頭から800フィート（240メートル）未満に接近する必要があり、通常、少なくとも幅1キロメートル、長さ約10の脅威チューブ内で弾頭を見つけようとすると深刻な問題が生じました。^[4]

ベルは1965年3月に、以前のLIM-49ナイキゼウスミサイルを射程距離延長型に改造する契約を受注した。その結果生まれたのがゼウスEX、またはDM-15X2で、これはオリジナルのゼウスの第1段を第2段として使い、さらに新しい第1段を追加して射程距離を大幅に伸ばした。この設計は1967年1月にスパルタンと改名され、オリジナルのLIM-49の名称はそのまま残った。新しいミサイルのテストは1970年4月にメック島で開始された。この島は、以前のナイキゼウスシステムをテストするために設置されたクェゼリン試験場の一部である。システムを迅速に展開する必要があると認識されたため、チームは「一度やってみれば正しくできる」というアプローチを採用し、オリジナルのテストアイテムを量産モデルとして設計した。^[4]

スパルタンの弾頭は、ローレンス・リバモア国立研究所(LLNL) が、プラウシェア作戦の経験を基に設計した。高高度での核爆発には、大量の電子ノイズと、広範囲のレーダーを盲目にする核ブラックアウトと呼ばれる効果を生み出すという欠点がある。これらの効果の一部は、爆発によって放出される核分裂片によるものであるため、これらの効果を軽減するために爆弾を「クリーン」に設計するよう配慮された。プラウシェア作戦では、長寿命放射性核種の生産を最小限に抑える必要のある民間用途に核爆発物を使用する取り組みの一環として、このようなクリーンな爆弾の設計を以前に検討していた。

X線の生成を最大限にするために、W71では通常の劣化ウランや鉛ではなく、金のタンパーが使用されたと報告されている^[要出典]。ライニングは通常、主爆心地が爆発して二次爆心地を作動させる間、爆弾のケース内でX線エネルギーを捕らえるという主な目的を果たす。この目的には、ほとんどすべての高Z金属が使用できるが、二次爆心地から放出される中性子がこの物質内で核分裂を引き起こし、爆発放出量全体にかなりの量のエネルギーを追加するため、劣化ウランがよく使用される。この場合、爆発エネルギーの増加は効果がなく、そのエネルギーを運ぶ大気がほとんどないか全くないため、この反応はほとんど価値がない。金の使用は、X線に対する透明性を調整するためであった可能性がある。^[6] W71の解体の可能性に関する議会証言で、エネルギー省の職員は弾頭を「金鉱」と表現した。^[7]

2008年、米国エネルギー省はW71の放射線ケースにトリウム金属が含まれていたという事実を機密解除した。^[8]

良好な条件下では、W71弾頭の大気圏外致死半径は最大30マイル（48 km）であったが^[9] 、後に「ソフト」標的に対しては12マイル（19 km）、強化弾頭に対してはわずか4マイル（6.4 km）であると発表された^{[10] 。}

1974年から1975年にかけて30～39基^[11]が製造された。この兵器は1975年に配備されたが、同年に退役し、弾頭は1992年に解体されるまで保管された。W71 、スパルタン、セーフガード計画全般の耐用年数が短かったのは、ソ連の攻撃用MIRV （多重独立再突入体）弾頭の開発により、これらがほぼ時代遅れになったことが一因であると考えられている。MIRV （多重再突入体）弾頭はMRV （多重再突入体）と異なり、宇宙空間に到達した各弾頭の間にかなりの間隔を開けることができるため、各MIRV弾頭を迎撃するには少なくとも約1回のスパルタンミサイル発射が必要になる。スパルタンと敵のICBMのコストはほぼ同じであったため、敵はMIRV弾頭を搭載したICBMを核兵器に加えることで、 ABMシステムを圧倒することができた。

W71 実験に先立ち、1969 年にマンドレル作戦のミルロウと呼ばれる較正実験が実施された。両実験、特に W71 の完全出力実験に対して、当時の米国上院議員マイク・グラベル^{[12] [13] [14]}や新生グリーンピース^{[15]などから政治的および}圧力団体による反対があったが、最高裁判所の判決により実験は承認され^[16]、W71 の試作品は 1971 年 11 月 6 日にグロメット作戦のカニキン計画[ ^17]でアラスカ沖のアリューシャン列島のアムチトカ島で行われた世界最大の地下核実験で成功裏にテストされた。2 番目に高出力の地下実験は1973 年にソ連が 4 Mt の装置をテストした際に行われた392。

W71は、直径90インチ(2.3メートル)のボーリングホールから6,150フィート(1,870メートル)下、直径52フィート(16メートル)の人工洞窟に降ろされた。長さ264フィート(80メートル)の計測システムが爆発を監視した。最大出力テストは1971年11月6日午前11時(現地時間)に実施され、ボーリングホールから2,000フィート(610メートル)の距離で15フィート(4.6メートル)を超える垂直地震動が発生し、これはリヒタースケールでマグニチュード7.0の地震に相当する。2日後には幅1マイル(1.6キロメートル)、深さ40フィート(12メートル)のクレーターが形成された。

• アムチトカ・ミルローテストとカニキンテスト

• 米国の核兵器リストはnuclearweaponarchive.orgに掲載されています
• Spartan 弾頭の画像 (nuclearweaponarchive.org より)
• W71弾頭に関する情報はGlobalsecurity.orgに掲載されています。
• タイム誌、アムチトカでの第 2 ラウンド^{[永久リンク切れ‍ ]}