核爆発による大気・海洋発火説

核爆発による大気・海洋発火説：地球規模の災害という懸念と、その検証の歴史

1940年代、アメリカ合衆国における原子爆弾開発計画「マンハッタン計画」の過程で、核爆発が大気や海洋を燃料とする連鎖反応を引き起こすという仮説が持ち上がりました。この「大気・海洋発火説」は、地球規模の大惨事につながる可能性を示唆し、科学者たちの間で激しい議論を巻き起こしました。

発火説の起源と初期の議論

この説の端緒は、1942年のカリフォルニア大学バークレー校での夏季会合にまで遡ります。エドワード・テラーは、原爆の爆発によって発生する高温高圧環境下で、海水中の重水素や大気中の窒素が核融合反応を起こし、連鎖的に熱核暴走（熱核反応の暴走）を引き起こす可能性を指摘しました。これは、既存の原爆の威力をはるかに凌駕する「スーパー（水素爆弾）」の可能性と同時に提示されました。

テラーの主張は、会合の参加者たちに衝撃を与え、議論の中心となりました。特に、オッペンハイマーは、この可能性を深刻に受け止め、計画の責任者であるコンプトンに報告しています。コンプトンは、この話を聞いて強い衝撃を受けたと回想録に記しています。

一方、ハンス・ベーテは、この説に懐疑的な立場を取りました。彼は、簡易計算を行い、窒素の核融合による熱核暴走は極めて起こりにくいとの結論を導き出しました。ベーテの計算結果と、テラー自身による後年の分析によって、この説は否定されることになります。しかし、エンリコ・フェルミなど、この可能性に一定の懸念を抱き続けた科学者もいました。

トリニティ実験と発火説への懸念

1945年7月に行われたトリニティ実験（人類初の核実験）の前後においても、大気・海洋発火説は科学者たちの間で議論の的となりました。フェルミは実験直前、同僚たちに「爆発が世界全体を破壊するか、ニューメキシコだけを破壊するか」という賭けを持ちかけるほど、この問題を真剣に捉えていました。この賭けは、緊張を解すための冗談として解釈されたものの、一部の科学者たちは深刻に受け止めていたようです。実験後も、大気や海洋が発火しなかったことに安堵したという証言が残されています。

戦後の再検証と議論

戦後、太平洋で行われたクロスロード作戦（ビキニ環礁での核実験）の前には、海洋発火の可能性について再び議論が行われました。しかし、水素爆弾開発の進展に伴い、重水素の熱核暴走は当初の予想よりもはるかに困難であることが明らかとなりました。1970年代以降も、大気・海洋発火説に関する議論は断続的に続けられ、コンピューターシミュレーションなどを用いた再検証が行われました。その結果、地球の大気や海洋が熱核暴走を起こす可能性はきわめて低いことが確認され、この説は否定されることとなりました。

議論の継続と歴史的解釈

大気・海洋発火説は、科学者たちの間で大きく異なる解釈を生み出しました。ベーテらは、この説は「ナンセンス」であり、最初から真剣に検討されたものではないと主張します。一方、エルズバーグやウェラースタインらは、この可能性は実際にはより真剣に検討されており、そのリスクを承知の上で実験が行われたと主張しています。この食い違いは、当時の科学的知識の不確実性と、リスク評価に対する異なる視点によるものです。

まとめ

大気・海洋発火説は、核兵器開発という歴史的文脈において、地球規模の災害という極めて深刻な可能性を示唆した仮説でした。この説をめぐる議論は、科学的検証の重要性と、科学技術の進歩に伴うリスク管理の難しさを改めて示しています。また、歴史的資料の解釈の違いから、この問題に対する見解は現在でも依然として多様です。

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