提言/報告書

核軍縮・核廃絶のために

世界の核兵器の現状
兵器級・原子炉級プルトニウムの違い
2007年3月報告書-抜粋

社団法人 原子燃料政策研究会
(更新:2013年9月)

はじめに

2005年が戦後60年。広島・長崎原爆被爆60年。(社)原子燃料政策研究会では、この機会に今後の核軍縮・核廃絶のための参考となることを期待して、核兵器の現状を確認し、その威力、技術力、精度、戦力、その費用を調査した。この調査は2003年度より開始した。

この報告は、2007年3月に作成したもので、その抜粋をこのホームページに掲載する。(2013年9月時点で更新)

世界の核兵器の現状

NPT(Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons:核兵器の不拡散に関する条約)で認められている核兵器国、1967/1/1までに核を持った国(NPTで規定)が、米国、ソ連、英国、仏国、中国の5カ国。
(核不拡散条約(NPT:1968/7/1署名のため開放、1970/3/5発効)で規定された核兵器保有国。2013/9現在、NPT締約国190カ国(インド、パキスタン、イスラエルは非締約国)。2013/9 国連加盟国数:193カ国)

  • 米国は、1940年からマンハッタン計画を実施し、1945年までにウラン爆弾、プルトニウム爆弾を開発。1945年末までに6発製造。そのうち1発(Pu爆弾)が核実験(Trinity Test)、1発が広島に投下(U爆弾)、1発が長崎に投下(Pu爆弾)された。
  • ソ連は、1949年に1発を保有した。
  • 英国の核は、当初は自国で開発し、1953年に1発保有。その後、自国で開発したものと米国のミサイルシステムを並行して導入、現在の保有核兵器は米国のもののみ。
  • 仏国は、1964年に4発製造・保有。
  • 中国は、仏国と同年1964年に1発製造・保有。

NPT枠外の核兵器国

  • インド、パキスタン、北朝鮮は、核実験をして、明らかに核兵器を持っている国であるが、NPTで定める核兵器国ではない。
  • インドは、1974年に最初の核実験を実施。
  • パキスタンは、1998年に最初の核実験を実施。
  • 北朝鮮は、研究炉の稼働により、Puを20~25kg以上保有していると見られ、6~10発保有していると予測。北朝鮮政府は、2005/2/10、4発持っていると宣言。2006/10/9に核実験を実施したと発表。2009/5/25に第2回目の核実験に成功と朝鮮中央通信が報道。2006年の4倍の威力。2013/2/12にも第3回目の核実験を実施している。
    • 2008/6/26 に北朝鮮は中国(6カ国協議の議長国)に、核計画の申告書を提出。①核施設 ②Pu 抽出量 ③低濃縮ウラン在庫。Pu抽出量は38 kgと申告。
  • イスラエルは、持っているとも、持っていないとも発言していない。しかし、1967年に保有か? 現在、水爆も含めて80発程度保有しているとも予測されている。
    • 国際原子力機関(IAEA)エルバラダイ事務局長は、イスラエルを核兵器国と言明(2006/11/30東京での会議にて)。また、イスラエルのオルメルト首相は、2006/12/11にドイツのテレビ局のインタビューで、イランの核開発について、「彼らが核兵器を保有しようとする時、それは米国、フランス、イスラエル、ロシアと同じレベルのものだろうか」と言及。米国のゲーツ次期国防長官が、2006/12/5に上院の指名承認公聴会で、イスラエルを核保有国の一つにあげる一幕あり。
  • 南アフリカは、1982年の核保有し、1991年にNPTに加盟する前に核解体(6発)したと、1993年にデクラーク大統領が宣言。小型化した核(核弾頭)を数十発保有していたとの報道もある。
  • イラクは作ろうとしたができなかった。濃縮工場建設に失敗。
  • イランは平和利用と表明しているウラン濃縮工場を建設しており、2008/4/8 にアハマディネジャド大統領が中部ナタンツ濃縮工場を視察時に新たな遠心分離機「IR2」6,000基を設置する作業に着手したと表明。
    • 中部ナタンツには、IAEAがこれまでに3,000基の「P1」遠心分離機の設置を確認しているが、今回の「IR2」は「P1」よりさらに高性能の「P2」をイランが改良したもので、「P1」の2~3倍の性能と見られる。
    • この動きに、同日(2008/4/8)に、米、仏が批判。
    • 2008/2 に続いて、8/17 イラン軍が国産通信衛星を国産ロケットで打ち上げたと発表。大陸間弾道ミサイル(ICBM)に手が届く。
    • 2010/2/11 イラン革命記念日に、アハマディネジャド大統領が「濃縮度20%のウラン製造に成功」と発表。
  • ブラジルとアルゼンチンは互いに計画を止めた。ウラン濃縮技術が未完成。
  • リビアも計画を中止(2003/12)。2004/8/30 NPT 保障措置履行。
    • リビア(当時、カダフィー統制)は英国、米国に核兵器開発の計画を中止する旨の申し出でをするが、完全な放棄には至らず。(2003/4)
    • パキスタンのカーン博士の行動チェックから、2003/10/4 に リビヤの核兵器開発用の遠心分離器の部品(P2)がスエズ運河航行中のドイツ船籍船で押さえられ、リビアの核兵器開発が暴露。PSI(Proliferation Security Initiative:拡散に関する安全保障構想)の地中海活動が活躍。これがリビアの2003/12 の開発放棄宣言へとつながった。英米との協議の末と説明。
    • PSI-参加国共同による移転(Transfer)、輸送(Transport)の阻止。日・米・英・伊・蘭・豪・仏・独・スペイン・ポーランド・ポルトガル・シンガポール・カナダ・ノルウェー・ロシア・デンマーク・トルコ・ギリシャ・ニュージーランド・アルゼンチン(20カ国)→95カ国
  • シリア(バッシャール・アル=アサド大統領)は北朝鮮から技術供与
    • 2007/9まで秘密裏に建設の施設 (Pu生産用原子炉)を、北朝鮮の技術支援で建設されたと考えられている。
    • 2007/9/6 に、シリアの核施設をイスラエルが空爆(北朝鮮技術者10人死亡と報道(米紙))。
    • 2008/4/24に米国議会秘密公聴会で米政府が、「シリアが原子炉建設をIAEAに通報せず、空爆後も証拠を隠滅」と説明。シリアのアサド大統領は「軍事施設で核施設ではない」と反発。
  • ウクライナのクチマ政権時(1994~2003)に、核弾頭搭載可能な旧ソ連製巡航ミサイル(X55:射程距離3,000km) 18基が中国とイランに不正輸出(2005/3 ウクライナ検察当局が認める)
    • ウクライナでは、ロシアに引き渡したはずの内の250発が行方不明(05/12/19読売)
    • ヤヌコビッチ大統領(ウクライナ)が、2010/4/12-13 のワシントンDCでの核サミットにおいて12日、オバマ大統領との会談で、2012年までに国内に備蓄されている高濃縮ウランを全て破棄と表明。(核兵器数個分・ロシアに移送)
  • 闇市場がこのほかに存在する。
    • ソ連(ロシア)の計数外核兵器、核物質、技術者(ロシアについては国際科学技術センター(ISTC)が協力して流出防止しているが)
    • パキスタンのアブドル・カディール・カーン博士のウラン濃縮技術
    • 核物質の盗難、等々(過去15年間に濃縮ウラン(低濃縮)の盗難が世界中で400件。盗まれたウランの65%がまだ回収されていない。)

米国のマンハッタン計画の費用

米国のマンハッタン計画の費用(1945年8月まで)
ブルッキングス研究所試算
  • 8月までの4発の核爆弾を作るのに、1996年度価格で、215億ドル。

核兵器国(イスラエル、インド、パキスタン、北朝鮮を含む)の核保有数

核兵器国(イスラエル、インド、パキスタン、北朝鮮を含む)の核保有数(1/2) (1945~1979)
(Bulletin of the Atomic Scientistsより)
  • 1945年末に米国が2発。(広島、長崎に投下後、さらに2発保有)
  • 1949年にソ連が1発、1953年に英国が1発、1964年に仏国が4発、中国が1発保有。
  • 1967年にイスラエルが2発、1998年にインド、パキスタンが保有(次表)。
  • 1967年に米国は31,255発、1986年(次表)にはソ連が40,159発を保有したと予測。
  • 米国の赤枠内の数字は、最多保有数。

核保有国の核兵器の保有数

核保有国の核兵器の保有数(2/2)(1980~2013)
  • 1978年に米国とソ連の核兵器数が逆転(ソ連が超過)。翌年の1979年に核凍結の動きが起こり、大統領選でカーターがレーガンに負けることとなった。
  • ソ連は、1979年にアフガンに侵攻。
  • 米国は、2007年1年間で、1万発あった核兵器を 5,400発に半減したと発表。2010年5月3日開催のNPT再検討会議では、米国クリントン国務長官が、2009年9月30日現在で5,113発と発表。1967年の3万1,255発(米国の最多)に比し84%減少と発表。そのデータによれば、2004年以降、順次削減を行い、国防費の削減に力を入れている。
  • ロシアの赤枠内の数字は、最多保有数。

米国とロシア、英国、仏国、中国の核兵器数推移

米国とロシア、英国、仏国、中国の核兵器数推移
(Bulletin of the Atomic Scientists)
  • 米国の核は、おそらく実数。ソ連の核は米国の予想値。(他の国も同様)
  • 米国、ソ連に比べ、英国、仏国、中国の核保有量は、X軸に沿うほどに少ない。
  • 米ロの核兵器が減少している要因は、性能の向上と核軍縮交渉によるが、本来の大きな要因は、ソ連の経済破綻(1991/12/25 ゴルバチョフ辞任)による冷戦の終結と、米国の軍事予算の削減。

英国、フランス、中国、イスラエル、インド、パキスタンの核兵器保有数推移

英国、フランス、中国、イスラエル、インド、パキスタンの核兵器保有数推移
(米国、ロシア以外の核兵器国)(Bulletin of the Atomic Scientists)
  • 英国、フランス両国は、核兵器保有してから20年ないし26年で500発以上を保有するようになったが、その後冷戦の終結と共に保有数も減少。
  • 当資料によれば、英国は、1953年に自国製核兵器を保有するに至ったが、その5年後の1958年には英国軍に米国の核弾頭148発が配備され、1977には800発に達した。核兵器の性能向上が進んだためか、1979年以降、配備数は減少し、冷戦の終結する1991年以降は、米国の核の配備は終了したこととなっている。
  • この、1992年以降、米国付与の核弾頭が「0」となったことについては、多分に政治的なデータ処理とも考えられる。
  • その他ヨーロッパには、1954年以降2010年(2010年以降のデータ無し)まで、ベルギー、西ドイツ(ドイツ)、イタリア、オランダ、トルコに核兵器が配備されている。
  • 中国、イスラエルは、冷戦終了とは関係なく一定量を保有し続けている。
  • インド、パキスタンは、両国間の核軍拡競争のためか、増加させている。
  • 北朝鮮の核兵器の数については、同資料に言及がないため、データ無し。

世界の核実験回数

世界の核実験回数(1945~1979)(A:大気圏あるいは水中 U:地下)
(CTBTOのHPより=NRDC Archive of Nuclear Data利用か)
  • 1945年の米国の3回の『核実験』は、トリニティーテスト、広島、長崎。

核実験回数

核実験回数(1980~2013)
  • 1997年以降核実験が停止(未臨界実験は除く)していたが、1998年にインドとパキスタンが2回ずつ、2006年、2009年、2013年に北朝鮮が実験を実施。
  • 米国は1970年代までに大半の核実験を済ませ、水爆の小型化が完了している。
  • 2005/7/1 米国上院本会議で、核弾頭付きバンカーバスター(特殊貫通弾)の研究費400万ドルの一部を2006年度予算として承認。
  • ソ連は、MIRV化が米国に出遅れて、1970年代も小型化の実験が続く。
  • イギリスは途中から(1958年相互防衛合意)米国の実験に相乗り。

地下実験に移行

地下実験に移行
  • 1962年頃から地下核実験に急速に移行。大気圏での核実験が世界的な大気汚染となったため。
  • 2006年、2009年、2013年の核実験は、北朝鮮の核実験。

核実験が行われた地域

核実験が行われた地域(イメージ図)
  • 〇印が実験場所。○の色が、核を使用した国(国の色も同じ)。
  • 黄緑色(Light green)の国(日本、アルジェリア、オーストラリア)は、他の国がそこで使用した。日本は米国が、アルジェリアはフランスが、オーストラリアは英国が核実験を実施。
  • 桃色(Pink)の国(ウクライナ、カザフスタン、ウズベキスタン、トルクメニスタン)は、ソ連時代に核実験場があった。
  • アフリカの南の海上の灰色「?」は、1979年にスパイ衛星VEGAが2度の閃光を確認した地域で、南アフリカとイスラエルの共同核実験と考えられている。

米国の核開発費用

米国の核開発費用
(ブルッキングス研究所試算:1996年ドル換算)
  • 米国の1940年から1996年まで 57年間の核兵器開発総費用が5兆 8,210億ドル。
  • もっとも費用のかかるのが、核兵器の配備費用(2行目)(55.68%)である。

米国の核開発費用

米国の核開発費用

米国:核開発費用

米国:核開発費用(57年間)5兆4,810億ドル
(ブルッキングス研究所試算)
  • 核兵器関連予算は、57年間全予算の10.6%相当(3位)
  • エネルギー予算は、全予算の 0.6 %(19位)

米国:核開発費用

米国:核開発費用(57年間)5兆4,810億ドル


米国とソ連/ロシアの戦略核軍縮交渉

米国とソ連/ロシアの戦略核軍縮交渉

New-STARTの概要

  • 2009/7/6 オバマ=メドベージェフ会談で、START-1(2009/12失効) に代わる削減を合意
  • 2010/4/8 オバマ=メドベージェフ署名
     1)戦略核弾頭:上限を、現状2,500発から 1,500~1,675発に削減
     2)運搬手段(ICBM・SLBM・爆撃機):500~1,100に抑制
  • 2011/2/5 発効

SALT:Strategic Arms Limitation Talks (戦略兵器制限交渉)

署名人
1:第1次戦略兵器制限交渉:Gerald Ford=Leonid Brezhnev
2:第2次戦略兵器制限交渉:Jimmy Carter=Leonid Brezhnev

START:Strategic Arms Reduction Treaty (第1次戦略兵器削減条約)

署名人
1:第1次戦略兵器削減条約:ブッシュ=ゴルバチョフ
2:第2次戦略兵器削減条約:

SORT:the Treaty Between the United States of America and the Russian Federation on Strategic Offensive Reductions (アメリカ合衆国とロシア連邦との間の戦略的攻撃(能力)の削減に関する条約 : モスクワ条約)

署名人
George Walker Bush=Vladimir Vladimirovich Putin

兵器級と原子炉級のプルトニウム同位体組成

兵器級と原子炉級のプルトニウム同位体組成
(故・今井隆吉・元軍縮大使提供)
  • コルダーホール(英国の原子炉)は、Pu生産炉で、発電は副産物。
  • Pu240 が 7%までは核兵器として使用。7%以上のものは、自発核分裂による中性子の発生が増加し、Pu239が劣化(不安定化)すると共に、兵士の被曝が増大する。また、発熱量が増えるために冷却装置が必要となる。このため、冷却装置付きの、勝手に爆発する可能性の高い核爆発物を作ることはできるが、核兵器には適さない。
  • 軽水炉の使用済燃料から分離されたPuには、Pu240が25%前後含まれるため、それで核兵器を作った国は無い。その例として、米国が北朝鮮に提供しようとした原子力発電所(KEDOにより)は軽水炉である。(提供は 2005/ 11 に中止された。)
プルトニウム同位元素の特性
  • Pu238:多量の自発核分裂により、中性子放出(2.6×10exp3/g・sec)
    多量の発熱(560 watts/kg)を伴うが、含有割合は少ない。半減期:87.7年
  • Pu240:多量の自発核分裂により、中性子放出(0.91×10exp3 /g・sec )
    発熱(6.8 watts/kg)し、Pu240の割合が増すと冷却装置必要。半減期:6,560年
  • Pu241:半減期14.4年で、γ線の弱いα放射体のAm241に変化。
    変化したAm241(半減期432年)は、α線(5.4MeV)、γ線(0.06MeV)を放出。
  • Pu242:多量の自発核分裂により、中性子放出(1.7×10exp3/g・sec )
    半減期:37,000年
  • コルダーホールでは、11ヵ月運転で燃焼度900MWd/tに達する。
  • 米国では1970年代初めから
    Pu240が「~7%」:Weapon-grade(核兵器用Pu)
    Pu240が「7~19%」:Fuel-grade(舶用炉などの燃料用Pu:不安定な核爆発物にはなる)
    Pu240が「19%~」:Reactor-grade(発電所用燃料Pu)
    と分類している。
  • 日本が保有しているPu(原子力発電所の使用済燃料から分離したもの)は、核兵器の原材料としては適さない。原子力発電所で燃料として使用する以外に利用価値はない。米国が、非核兵器国で唯一、日本の再処理工場を承認したのはこのためである。

自然放射線・人工放射線

自然放射線・人工放射線
  • 体重60kgの人は、カリウム(K)40が4,000ベクレル(Bq)、炭素(C)14が2,500 Bqを含有している。(体重1kg当たり100Bq強)(1Bq=1個の原子核崩壊/秒)
  • 飲食品中(Bq/kg)食パン=30 米=30 牛乳=50 牛肉=100 魚=100 ほうれん草=200 生わかめ=200 ポテトチップス=400 生椎茸=700 干し昆布=2,000 ビール=10

カリウム(K)40

  • 成人で、飲食物摂取により、カリウム約140g程度が体内に保持される。カリウム内のK40(半減期12.48億年)の割合は、0.0117%と一定。カリウム1g=30.4Bq。カリウムは、コンクリートや花崗岩に高濃度に含まれる。
  • 天然にはカリウムの存在量が多いため、K40は、トリウム、ウランとともに、自然放射線量の1/3を構成する。

炭素(C)14

  • C14は、成層圏で窒素(N)原子に熱中性子が吸収されて生成。半減期5,730年。年代測定に使われる。
  • 過去3,000年の間には、奈良時代である西暦774~775年に宇宙線が増加し、通常のC14の、太陽活動周期11年の変化率の20倍に相当する量が地球に降り注いだ。原因は不明。(2012/6/4読売他:名古屋大学太陽地球環境研究所報告)

ラドン(Rn)

  • Rnの同位元素の中では、Rn222の半減期(3.82日)が最も長い。土壌や岩石中のラジウム(Ra)226から、放射線崩壊して希ガスのRn222となり、大気中に放出。岩盤の上や石、コンクリートの建物、換気があまりされない室内ではラドン濃度が高くなる。
  • 大地からの放射線は地域により異なる。関西・中国地方は放射性元素を多く含む花崗岩地帯が多いため、ガンマ線量が多く、関東平野は火山灰地のため、カンマ線量が少ない。
  • 原子力発電の境界:0.05mSv/年
  • 海抜3,000mの地域の宇宙線被曝:1mSv/年(平地では0.3~0.4mSv/年)
  • 東京-ニューヨーク往復:0.19mSv
  • 放射線医療従事者:1.33mSv/年
  • 航空機乗務員:2~5mSv/年
  • 宇宙飛行士:1mSv/日 宇宙飛行士の滞在は半年に制限(180mSv)
  • 短時間に100mSvを超える放射線を被曝すると。白血病などとの関係に比例性が認められる。
  • 250mSv以上で、リンパ性白血球の減少が見られる。(急性)
  • 1,000mSvで、急性放射線障害。(急性)
  • 3,000~5,000mSvで、50%が死亡。(急性)
  • 7,000~10,000Svで、99%が死亡。(急性)
  • 米国陸軍工兵隊の資料:タバコ1日2箱の喫煙で、80mSv/年被曝。
    (リン鉱石から造られる肥料から、ポロニウム(Po)210 (α崩壊、半減期138.4日、親核種は鉛210:半減期22.3年)がタバコの葉に付着(ポロニウムは、少なくとも2%が肺がんの原因)