モータリゼーションが格段に普及した現代、Firestormの被害は広島や長崎以上になることが予想される。(photo by Alice Cheung via Pixabay)

 前回までに、都市核攻撃の影響を示す文献や映像資料をご紹介し、それらをもとに50ktの強化原爆による都市攻撃が行われたときに何が起きるかについて起爆後の三秒間についてご紹介しました。

 この三秒間だけで数万人の市民が亡くなる甚大な被害なのですが、都市核攻撃の効果は、ここまでは前座に過ぎません。

 今回は、衝撃波Firestorm(空襲火災)についてご紹介します。

衝撃波の影響 〜20秒
 核爆発の閃光は、直後に火球として視認されはじめ、この火球は広がって行きます。火球の膨張に伴い衝撃波が爆心から広がって行きます。この衝撃波は、秒速600m程度の超音速で同心円状に広がります

 爆心から500m圏内ですと、数十トン/平方メートルの圧力(風速200m/s以上)によってすべての人工構築物は圧壊します。例えば新屋イージス・アショア基地は、跡形もなく粉砕されます。

 1000m圏内でも十数トン/平方メートル近い圧力(風速100m/s以上)で、木造建物や鉄骨建物は圧壊します。鉄筋コンクリートの場合も柱など構造を支えるもの以外は破壊されます。1000m圏内に居る人は、放射線、熱線、衝撃波によって半年内の生存可能性は殆どありません

 1500m圏内では、4〜5トン/平方メートルの圧力(風速100m/s前後)となり、鉄筋以外の建物は崩壊します。また、屋外に居る人は、致傷圧力を超える風圧で吹き飛ばされ、眼球、鼓膜などの器官の損傷と全身打撲によって致命的打撃を受けます。鉄筋コンクリート以外の建物内に居る人は、建物に押しつぶされ、脱出はできません。鉄筋コンクリートの建物は、大破から小破が混在しますが、ガラスなどの非構造材は大破し、内部への衝撃波ガラス片の侵入による甚大な打撃によって内部の人は死亡または致命傷となります。

 走行中の自動車はほぼすべてが操縦不能となり大破します、乗員は死亡または致命傷となります。

 1500m圏内でも屋内外を問わず、生存は絶望的となります。

 2000m圏内では、3トン/平方メートルの圧力(風速60〜80m/s)となり、木造家屋は倒壊します。屋外に居る人は鼓膜が破れるなどし、吹き飛ばされます

 鉄筋コンクリートの建物は構造材こそ無事ですが、ガラスはすべて破壊され、屋内に流れ込みます。屋内の人は、屋内で渦巻く爆風に翻弄されながらガラスに引き裂かれ、壁や床にたたきつけられます

 走行中の乗用車は、吹き飛ばされて大破、走行不能となりますが、大型自動車は走行可能です。但し、乗員は死亡ないし大けがとなりますので殆どの自動車は道路上で動かなくなります。

 3000m圏内では1〜2トン/平方メートルの圧力(風速30〜40m/s)となり、やはり木造家屋は多く倒壊します。この距離でも屋外に居る人は吹き飛ばされる場合が多くあります。

 鉄筋コンクリートの建物は、外観こそ無事ですが、ガラスはすべて破壊され衝撃波と共に内部に侵入し、中の人を死傷させます。

 3000m圏内までは、生物も人為的建築物も殆どが機能を失う大被害となり都市機能は完全に失われます秋田市は、爆心から2000m〜3000m圏内に秋田県庁、秋田市役所、秋田県警察本部、秋田市消防本部、秋田市立病院が集中していますが、これらはすべて核爆発から数秒で全機能を喪失します。生存者も少ないことから、組織的防災、行政機能は完全に消滅します。

5000m圏から生存可能性が急増する
 5000m圏内までは、負傷者が出始める1psi(約0.7トン/平方メートル)の衝撃波圧力であり、ガラスはすべて粉々に割れ、破片が壁に突き刺さる威力があります。屋外に居る人はDuck and Cover(伏せて頭を覆え)をしなければ大けがをしますし、屋内の人も窓際から離れ、机の下などに伏せなければガラスにより大きなけがをします。Duck and Coverは、5000m圏程度からは有効といえます

 走行中の自動車は、乗用車は多くが走行不能となりますが、バスなど大型自動車は、乗員が無事ならばそのまま継続して走行可能です。

 木造家屋には大きな損傷をうけますが、鉄骨、鉄筋の建物は、窓などの非構造材が大破するものの構造材は無傷となります。

 屋根ソーラー、キロ・メガソーラーを問わず太陽電池パネルは吹き飛ばされます。また、殆どの貯水タンクは、大破した状態となり高架水槽を用いる建物では給水不能となります。

 5000m圏内でも都市機能は大きく損なわれる大被害となります。

 爆心からの距離の三乗に反比例して衝撃波は威力を失っていきますが、爆心から8000mまでは家屋の窓ガラスが割れる被害が生じます。

 一方で熱線による発火や、致命的な熱傷は生じなくなるため、5000m圏外ではけが人の救命、搬送など直ちに開始されます。

衝撃波による影響
3000m圏まで、瓦礫の山となる。
5000m圏まで、爆風で人がけがをし、乗用車は行動不能となる。
5000m圏外でもガラスやトタンが破壊される。
2000m圏外から乗員が無事なら大型自動車は、走行可能。
起爆後経過時間:t=〜20秒
国土地理院 地形図

◆「Firestorm」(空襲火災)の猛威
 既述のように爆心から3000m圏内では、熱線により無数の火災が発生します。そして衝撃波による鉄筋、木造を問わず、倒壊、窓ガラスなどの非構造材の全壊のために、耐火、防火能力は喪失しています。結果として、3000m圏内では急速に火が広がり、Firestorm*とされる消火不能の猛火となります。また都市防災、行政機能は消滅していますので、組織的消防と救難は行われません。
〈*”Firestorm”は、大空襲や都市核攻撃で発生するもので、たいへんに重要なことであるが、なぜか適当な日本語訳が無い。強いて言えば「空襲火災」が一番近い訳であるが、本稿では”Firestorm”を言語そのままで用いる。なお、筆頭訳語とされる「火災旋風」は、この場合Firestormの中で生じる一つの現象に過ぎないので、ここでは妥当な訳では無い〉

核爆発とFirestorm(1Mt最適高度核爆発の場合。距離の目盛りは1マイル=1.6km))
1. 核爆発直後の熱線で爆心付近から遠くにかけてあちこちで発火が生じる
爆心では火球が成長すると共に衝撃波が広がる
2. 火球は膨張し、表面付近で衝撃波が生じる、衝撃波は火災を吹き消しながら地上を破壊し瓦礫の山を残す。爆心では、強力な上昇気流が生じ、火球のあとにキノコ雲を成長させる。衝撃波のあと、地表を外部から中心に向けて新鮮な空気が流れ込んでゆく
3.いちど消えた火災は随所で再発火し、無数の瓦礫の山で火災が生長する
4.都市の耐火・防火構造はすべて完全に破壊され、組織的消防は消滅しており、無数の火災は制御不能の大きな火災へと成長する
5.都市全域が炎に包まれるきわめて大規模なFirestormとなる
6.Firestormは、可燃物をすべて焼き尽くしたのち鎮火し、都市は灰となる
出典/The Climatic Effects of Nuclear War, R. P. Turco, O. B. Toon, T. P. Ackerman, J. B. Pollack and C. Sagan, Scientific American, Vol. 251, No.2, pp.33-43, 1984/8
この図は、日経サイエンス別冊「SDIと核戦争」の表紙となっており、現在も閲覧、入手可能である

 結果、3000m圏内では、あらゆる建物が焼失し、崩壊せずに残った鉄筋建築も内部はすべて焼失します。

 有効な防火帯と組織的消防能力があれば3000m圏外への延焼は阻止できますが、既述のように組織的消防能力は、秋田駅の西側では消滅しています。また、J-ALERTや迎撃ミサイルの発射を察知した走行中の自動車は新屋基地から遠くへ離れようと殺到したまま交通混乱の中で被爆しますので、道路が有効な防火帯にならない可能性がたいへんに高いです。この場合は、走行不能となった自動車ガソリン・軽油タンクはFirestormの中で火災を更に激しくする事となり、道路は火の帯となります。これは、モータリゼーション(自動車化)を経ていなかった広島・長崎への核攻撃との大きな違いです。

 結果、4000m圏にある旭川が防火帯となるか、5000m圏の鉄道(奥羽本線羽越本線)が最終防火帯となるわけで、筆者は、半径4000mの半円状領域、25平方キロメートルは確実に焼失すると考えています。これは広島の焼失面積の約2倍となります。半径3000mの半円状領域で火災が止まった場合は、14平方キロメートルとなり、広島の焼失面積よりやや広い程度となります。なお、羽越本線奥羽本線の西側まで延焼した場合は、35平方キロメートル(広島の約3倍)の焼失となります。

 このFirestormによって3000mないし4000m圏内では、屋内や車内から脱出できない人は、すべて焼死します。道路を逃げる人たちも猛火と火災旋風に追われてその多くは焼死します。結果、3000m圏内の生存率はきわめて低いものとなり、延焼を阻止できなかった場合は、4000m圏内でも生存可能性は暗い見通しとなります。

◆地下に逃げても安全ではない
 Firestormの中、地下室や地下壕に避難した市民はその多くが窒息の後、蒸し焼きとなります。Firestormが発生した場合は、本格的核シェルターなどで無い限り、地下への避難も安全ではありません

 Firestormは、すべての可燃物を焼き尽くすまで12時間から24時間燃え続けます。鎮火したあとは、一面の焼け野原が残り、鉄筋建築物も中は完全に焼失しています。今日でも日本の地方都市は、市の中心部においても木造やプレハブの建物がたいへんに多く、核攻撃における焼夷効果は絶大なものとなります。そして、現代社会では、街は可燃物で満ちあふれているのです。

広島核攻撃による焼失域
人口の防火帯は役に立たなかったが鉄道や河川、農地、広い道路が防火帯として機能した。
Wikimedia commons(Public Domain)

Firestormによる焼失想定範囲
爆心から3000m圏内は、焼失の可能性が高い。
爆心から3000m前後を半円状に囲む県道56号線が防火帯として機能しなかった場合、4000m圏、5000m圏とFirestorm拡大し、最大で奥羽本線羽越本線の西側が灰燼に帰する。
爆心から3000mの地点に油槽所とガス貯蔵所がありこれらに延焼すると小型核並の爆発、爆燃のおそれがある(地図中では半径1000mの円を描いた。)。
秋田市東部地域は鉄道が防火帯となってFirstormから守られる可能性がある。
現実には同心円状に燃えるのでなく、広い道路、河川、鉄道が防火帯となり、焼失範囲を決めることとなる。
道路は、防火帯ではなく逆に火の帯になる可能性が高い。
起爆後経過時間:t=〜24時間
国土地理院 地形図

◆ここまでのまとめ
 ここまでで、核攻撃直後から数時間の被害を記述しました。この想定では、東部ガスのLNG/LPG基地は誘爆せず、秋田運河の油槽所へも延焼しないという想定ですので、被害想定はたいへんに楽観的なものとなっています。

 放射線と熱線で大打撃を受けた都市は、続く20秒間で衝撃波によって広い範囲が瓦礫の山となり、生存者の多くが死傷します。

 その後生じるFirestormによって都市は生存者の多くが脱出すること無く灰燼に帰することとなり、生存者の数は大きく減少します。このFirestormの拡大がどこで止まるかで死者・重症者の数は大きく変わることとなります。

 秋田市は、秋田駅の東側に新市街が発達しており、ここに秋田大学秋田大学附属病院、秋田県立医療療育センター、秋田赤十字病院などがあり、これらはガラスが割れる程度の損害で済みますので直ちに活動を開始できます。但し、行政、防災、救援の指揮機能は、当初完全に失われています。

 また陸上自衛隊秋田駐屯地も秋田市北西部にあり無傷ですので、当初は陸自に限って組織的救援活動が行われます。おそらく翌日には、組織的防災、救援機能は回復するものと思われます。

 ここまでで想定死亡者5〜7万人、死者・重傷者合計12万人前後と予想されますが、核攻撃の場合、フォールアウト(黒い雨)が更に事態を混乱させ、被害を拡大します。

 次回は、このフォールアウトの影響と、その後の秋田市について資料を基に論じます。

お詫びと訂正

 前回、弾道弾迎撃の時系列で一部時間を誤記していましたのでお詫びの上で訂正します。

『コロラド博士の「私はこの分野は専門外なのですが」』ミサイル防衛イージス・アショア21

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<取材・文・図版/牧田寛>

【牧田寛】

Twitter ID:@BB45_Colorado
まきた ひろし●著述家・工学博士。徳島大学助手を経て高知工科大学助教、元コロラド大学コロラドスプリングス校客員教授。勤務先大学との関係が著しく悪化し心身を痛めた後解雇。1年半の沈黙の後著述家として再起。本来の専門は、分子反応論、錯体化学、鉱物化学、ワイドギャップ半導体だが、原子力及び核、軍事については、独自に調査・取材を進めてきた。原発問題についてのメルマガ「コロラド博士メルマガ(定期便)」好評配信中

<strong>核爆発とFirestorm(1Mt最適高度核爆発の場合。距離の目盛りは1マイル=1.6km))</strong> 1. 核爆発直後の熱線で爆心付近から遠くにかけてあちこちで発火が生じる 爆心では火球が成長すると共に衝撃波が広がる 2. 火球は膨張し、表面付近で衝撃波が生じる、衝撃波は火災を吹き消しながら地上を破壊し瓦礫の山を残す。爆心では、強力な上昇気流が生じ、火球のあとにキノコ雲を成長させる。衝撃波のあと、地表を外部から中心に向けて新鮮な空気が流れ込んでゆく 3.いちど消えた火災は随所で再発火し、無数の瓦礫の山で火災が生長する 4.都市の耐火・防火構造はすべて完全に破壊され、組織的消防は消滅しており、無数の火災は制御不能の大きな火災へと成長する 5.都市全域が炎に包まれるきわめて大規模なFirestormとなる 6.Firestormは、可燃物をすべて焼き尽くしたのち鎮火し、都市は灰となる 出典/<a href=”http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro202/TTAPS2_SciAm84.pdf” rel=”noopener noreferrer” target=”_blank”>The Climatic Effects of Nuclear War, R. P. Turco, O. B. Toon, T. P. Ackerman, J. B. Pollack and C. Sagan, Scientific American, Vol. 251, No.2</a>, pp.33-43, 1984/8 この図は、日経サイエンス別冊「SDIと核戦争」の表紙となっており、現在も閲覧、入手可能である