核出力の算出と論争とは? わかりやすく解説

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核出力の算出と論争

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/01 07:01 UTC 版)

核出力」の記事における「核出力の算出と論争」の解説

核爆発出力計算することは、キロトン又はメガトンといった大雑把な数字使って難しいものがある(単位にテラジュールを使う方が若干精密である)。よく管理され状況の下でさえ、核出力精密に測定することは非常に難しく、より管理が行届いていない状況では、誤差範囲は非常に大きくなりうる。核出力は、爆発大きさ爆発明るさ地震計データ衝撃波強さに基づく計算はじめとするいくつかの方法によって計算できるエンリコ・フェルミが、トリニティ実験の際に小さな紙切れいくつか空中にまき、それらが爆発の衝撃波によって動かされた距離から核出力を(かなり)粗く概算したことはよく知られている。核出力優れた近似は、G.I.テイラーによって導かれ無次元数使って概算できる。その無次元数 c は、次の式で表されるc = E t 2 ρ R 5 {\displaystyle c={\frac {E{t}^{2}}{\rho \,{R}^{5}}}} E は核爆発エネルギー (J)、 t は時間 (s)、 ρ は空気密度 (kg/m³)、 R は爆発半径 (m) である。 ここで、核爆発エネルギー求めるために、c を定数とみて E について解くと、 E = c ρ R 5 t 2 {\displaystyle E={\frac {c\rho \,{R}^{5}}{{t}^{2}}}} となる。この式から、核爆発エネルギー計算するために必要となるものは、爆発半径爆発半径測るための基準スケール、及び時間の経過がわかる写真である。例証としてトリニティ実験における核爆発写真用いると、写真データから時間 t が0.025 s、爆発半径 R がおよそ140 m(直径 280 m)だとわかる。空気密度 ρ を1 kg/m³、c を定数として大気中でのおおよその値1.033を代入すると、 E = 8.889×1013 Jとなる。 1 ktキロトン)のTNTエネルギーを4.184×1012 Jとすると、トリニティ実験核出力は21.24 ktとなり、よく言われる20 ktという値に比較的うまく一致するこのような実験データ利用できないいくつかの事例のような場合は、特にこれらが政治的問題拘束されるとき、正確な核出力論争の的となる。例えば、広島と長崎への原子爆弾投下使われ核兵器は非常に独特かつ特有の設計であり、回顧的にそれらの核出力測定することは極めて難しい。インプロージョン方式長崎型原爆ファットマン」が18 - 23 kt許容誤差10%)であると見積もられているのに対しガンバレル型広島型原爆リトルボーイ」は12 - 18 kt許容誤差20%であった見積もられている。ガンバレル型は例が少なく、他の核実験参考にして核出力推定するのが困難であるため、誤差大きくなっている。他の爆弾戦闘においてどのように作用する反映するものとしてこれらの核爆弾による爆撃からのデータ使おうとするとき、そのうえ他の核兵器広島型原爆いくつ分に等しいかという評価異な結果出ようとするとき、基準となる値の小さな変化は重要となりえる例えば、アイビー作戦マイク実験用いられ水素爆弾は、867個から578個分の広島型原爆等しかったとされるが、これらは文字の上でもまったくもって相当な違いがあり、人が計算のために高い数字を使うか、低い数字を使うかどうか次第である。他に異議唱えられ核出力は、巨大なツァーリ・ボンバがあるが、爆弾の力を誇張する方法として、又はそれを低める試みとして核出力は“わずか”50 Mtから最高57 Mtの間で異な政治家たちによって主張された。 核実験核出力は、ツァーリ・ボンバ例のように、技術的な専門知識の高さを誇示する方法として使うこともできるまた、核出力がより高かった主張することで、又はより低かった告発することで、核開発計画技術的な能力それぞれ実際よりも誇張するか、軽んじる方法として使うこともできるインド1998年シャクティ作戦における核実験水素爆弾爆発成功させたと主張したとき、多く西側諸国観測者らは、インドの核実験水素爆弾爆発成功したかどうか判断するために地震計データ分析頼りにした。そのいくつかは、インド報告した核出力より実際実験核出力のほうが低かった主張した西側指摘本当であるならば、インドの主張明らかに対立するパキスタンよりインドのほうが優れた核技術持っている主張するためか、例え隣接する中国のような他の潜在的ライバルに対してインドの軍事力を示すための政治的手段である。

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「核出力の算出と論争」を含む「核出力」の記事については、「核出力」の概要を参照ください。

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