汚い爆弾のしくみ

Jun 13 2002
今週、米国当局は、大晦日のテロ攻撃の可能性を知った後、12月に米国の5つの都市で汚い爆弾を捜索するために科学者を派遣したと述べた。これらの粗野な武器についてすべて学びましょう。

汚い爆弾は、危険な放射性物質を広範囲に拡散するように設計された爆発物です。人々が同じ文で「爆弾」と「放射性」を聞くとき、彼らの心はかなり早く核戦争に飛びつきます。しかし、汚い爆弾の主な破壊力はおそらくパニックであり、放射線による損傷ではないことが判明しました。

汚い爆弾は、核爆弾の広範囲にわたる破壊力よりも、通常の爆発物にはるかに近い力を持っています。しかし、2001年の米国での炭疽菌の恐怖が、感染した人はごくわずかであったとしても、米国民の多くを恐怖に陥れたのと同じように、汚染の恐れは衰弱させる可能性があります。

この記事では、汚い爆弾とは何か、そしてそれらが何をするのかを調べます。また、実際に公共の場所に出かけた場合に何が起こるかを調査し、この種の攻撃の結果のいくつかを検討します。

概念的には、汚い爆弾(または放射性分散爆弾)は非常に単純な装置です。これは、放射性物質がパッケージされたTNT(トリニトロトルエン)などの従来の爆発物です。それは核爆弾よりもはるかに粗雑で安価であり、またそれははるかに効果的ではありません。しかし、それは爆発的な破壊と放射線による損傷の組み合わせを持っています。

高爆発物は、急速に膨張する非常に高温のガスで損傷を与えます。汚い爆弾の基本的な考え方は、ガスの膨張を、それ自体が破壊的な力としてではなく、放射性物質を広範囲に推進する手段として使用することです。爆発物が爆発すると、放射性物質は風によって運ばれる一種の塵の雲の中に広がり、爆発自体よりも広い領域に到達します。

爆弾の長期的な破壊力は、放射性物質からの電離放射線です。アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ線、X線を含む電離放射線は、原子から軌道電子をノックアウトするのに十分なエネルギーを持つ放射線です。電子を失うと、原子の正に帯電した陽子と負に帯電した電子のバランスが崩れ、原子に正味の電荷が与えられます(原子はイオンになります)。自由電子は他の原子と衝突して、より多くのイオンを生成する可能性があります。 (亜原子粒子の詳細については、原子のしくみを参照してください。)

これが人の体内で起こった場合、イオンの電荷が細胞内の不自然な化学反応を引き起こす可能性があるため、イオンは多くの深刻な問題を引き起こす可能性があります。とりわけ、電荷はDNA鎖を切断する可能性があります。 DNAの鎖が壊れた細胞は死ぬか、DNAが突然変異を起こします。多くの細胞が死ぬと、体はさまざまな病気を発症する可能性があります。 DNAが変異すると、細胞が癌化し、この癌が広がる可能性があります。電離放射線はまた、細胞の機能不全を引き起こし、放射線障害と総称される多種多様な症状を引き起こす可能性があります。放射線障害は致命的となる可能性がありますが、特に骨髄移植を受けた場合、人々はそれを乗り切ることができます。

汚い爆弾では、電離放射線は放射性同位元素放射性同位元素とも呼ばれます)から発生します。放射性同位元素は、時間の経過とともに崩壊する単なる原子です。言い換えれば、原子を構成する陽子、中性子、電子の配置が徐々に変化し、異なる原子を形成します。この放射性崩壊は、電離放射線の形で多くのエネルギーを放出します。 (放射線と放射性同位元素の詳細については、核放射線のしくみを参照してください。)

私たちは常に少量の電離放射線にさらされています-それは宇宙から来て、自然の放射性同位元素から来て、X線装置から来ています。この放射線は癌を引き起こす可能性があり、実際に引き起こしますが、非常に少量でしか遭遇しないため、リスクは比較的低くなります。

汚い爆弾は、放射線レベルを通常のレベルよりも高くし、ガンや放射線障害のリスクをある程度高めます。ほとんどの場合、すぐに多くの人を殺すことはありませんが、数年後には人を殺す可能性があります。

汚い爆弾の可能性

汚い爆弾のデザインにはさまざまなものがあります。さまざまな量で適用されたさまざまな爆発物は、さまざまなサイズの爆発を生成し、さまざまな種類と量の放射性物質は、さまざまな程度で領域を汚染します。いくつかのデザインが含まれます:

  • ダイナマイト1本と非常に少量の放射性物質からなる小さな爆弾
  • 爆発物と大量の放射性物質で満たされたバックパックや小型車などの中型爆弾
  • 爆発物と大量の放射性物質で満たされたトラックなどの大きな爆弾

これらの爆弾の製作者は、高爆発物を手に入れるのにそれほど問題はありません。ダイナマイトはすぐに入手でき、TNTを手に入れるのはそれほど難しくありません。爆弾の主な制限は、利用可能な放射性物質です。

爆発物ほど入手しやすいわけではありませんが、世界中に放射性物質の発生源がたくさんあります。例えば:

  • 病院は核医学でセシウム137などの少量の放射性物質を使用しています。
  • 大学は同様の資料を使用して科学研究を行っています。
  • 食品照射プラントは、コバルト60からの放射線を使用して、食品上の有害な細菌を殺します。(詳細については、CDC:食品照射に関するよくある質問を参照してください。)
  • 天然の放射性ウラン同位体は、原子力エネルギーで使用するために採掘されます。テロリストは、アフリカのさまざまな鉱山からウランを入手する可能性があると考えられます。
  • 旧ソビエト連邦のあちこちに捨てられた「原子力電池」がたくさんあります。これらの携帯型熱電発電機には、非常に強力な放射性同位元素であるストロンチウム-90がかなりの量含まれています。(詳細については、「汚い爆弾」の作成を確認してください。)
  • 人々はまた、他の場所の中でもとりわけ、古い原子力潜水艦に捨てられたロシアの原子炉から使用済みの放射性燃料を集めることができた。
  • また、煙探知器の放射性物質など、誰もが利用できるさまざまな低レベル放射性物質を使用して何かをまとめることもできます。放射性ボーイスカウトの物語は、これが非常に現実的な可能性であることの良い証拠です。

もちろん、大きな問題は、誰かがこの物質のいずれかを含む爆弾を発射した場合に実際に何が起こるかということです。結局のところ、明確な答えはありません。10人の異なる専門家に尋ねると、おそらく10人のわずかに異なる答えが得られます。次のセクションでは、考えられるさまざまなシナリオについて説明します。

汚い爆弾による被害

非常に多くの変数が機能しているため、汚い爆弾の被害の程度を予測することは困難です。もちろん、爆発物や放射性物質の種類と量は大きな違いを生みますが、風速のような完全にランダムなものも影響を及ぼします。長期的な健康への影響がどうなるかについても多くの議論があります。

最も可能性の高い汚い爆弾には、少量または中量の爆発物(たとえば、10〜50ポンド[4.5〜23 kg]のTNT)と少量の低レベル放射性物質(たとえば、セシウム137または大学の研究室からのコバルト60)。

この種の爆弾はひどく破壊的ではないでしょう。ほとんどの場合、即時の死亡(およびすべての物的損害)は、放射線ではなく爆発物自体によるものです。爆発物は放射性物質の推進力として機能します。放射性ダスト雲は爆発現場をはるかに超えて広がり、おそらく数平方マイルをカバーします。原子力発電所や携帯用原子力発電機からの放射性廃棄物を含む爆弾は、より多くの被害を与えるでしょうが、テロリストはそれらが扱いにくいのでそれらを使用する可能性は低くなります。爆撃機は、爆弾を組み立てて輸送するだけで、被爆により死亡する可能性があります。

人々が汚染された衣服を取り除き、シャワーを浴びて、小または中程度の爆風から1日かそこら以内にその地域から避難した場合、彼らはおそらく大丈夫でしょう。爆弾は通常の「安全な」レベルよりも放射線レベルを上げるだろうが、それほどではない。短期的には、人体はこの増加した曝露をかなり簡単に処理することができます。爆風に非常に近い人々は、おそらく放射線障害に苦しむ可能性があり、病院でのケアが必要になる可能性があります。

主な懸念は、長時間の曝露です。多くの放射性同位元素は、コンクリートや金属などの他の物質と非常によく結合します。これにより、汚染されたすべての構造物を破壊せずに材料を完全に除去することはほぼ不可能になります。清掃員は多くの放射性物質を洗い流すことができましたが、おそらく数年、さらには数十年もの間、少量が市内に残っているでしょう。そこに住む人は誰でもこの放射線に定期的にさらされ、おそらくガンを引き起こす可能性があります。

問題は、これは健康に大きな違いをもたらすでしょうか?この問題については2つの考え方があります。多くの専門家は、政府が浄化に数週間または数ヶ月を費やした場合、健康上のリスクは無視できると主張しています。放射線レベルは通常の許容レベルよりわずかに高いだけであり、癌を発症するリスクを大幅に増加させることはありません。 (この観点の詳細については、米国物理学協会の「汚い爆弾」が癌を引き起こすよりも恐怖を引き起こす可能性がはるかに高いを参照してください。)

他の学派は、そのような攻撃は都市を何年も何十年も住めないようにする可能性があると主張しています。米国科学者連盟(FAS)は最近、汚い爆弾攻撃の3つの代表的なシナリオを詳述した報告書を作成しました。 3つのシナリオすべてにおいて、FASは、一部の汚染地域でのガンのリスクが非常に高いため、政府がその地域を放棄または取り壊すと主張しています。これらの予測は、安全な放射線レベルに関する環境保護庁の現在のガイドラインに基づいています。 (汚い爆弾: FASの予測シナリオに対する脅威への対応を確認してください。)

汚い爆弾攻撃の前例はありませんが、放射能汚染の他の事件から学ぶことができます。長崎と広島はどちらも実際の核爆発からのはるかに大量の放射性物質にさらされており、今日、どちらも完全に安全に居住できると考えられています。一方で、チェルノブイリ周辺には、放射能が高いために安全でないと考えられている地域がまだあります。

ノー長期的な健康リスクに関する自分の意見を重要で、ほとんどの専門家は同意汚い爆弾は、より多くののであろうと破壊兵器よりも破壊的な武器。放射能汚染のニュースは恐らく広範囲にわたるパニックを引き起こし、標的都市からの避難を急ぐことは実際には爆弾自体よりも多くの被害を引き起こす可能性があります。特に大都市で爆弾が爆発した場合、国の経済も急降下する可能性があります。たとえ政府がその地域に住むことができると国民に保証したとしても、不動産の価値と観光は急落する可能性があります。

これが、汚い爆弾がテロリストにとって非常に魅力的な武器である正確な理由です。彼らの主な目標は、人々の注意を引き、恐怖を刺激することです。汚い爆弾が確実に達成する2つのことです。

このような攻撃の考えられるシナリオなど、汚い爆弾の詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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その他のすばらしいリンク

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  • MSNBC.com:「汚い爆弾」は新年の大きな心配事でした-2004年1月7日
  • CNN.com:米国当局が「汚い爆弾」容疑者を逮捕-2002年6月10日
  • 汚い爆弾に関するFASレポート
  • 戦略国際​​問題研究所の汚い爆弾に関する報告書(PDF)