최근 수정 시각 : 2024-03-03 12:01:13

캐슬 작전

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파일:미국 국기.svg 미국의 핵실험
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실험 장소 네바다 핵실험장 · 비키니 섬 · 에니위턱 환초
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Operation Castle
실험 날짜 1954년 2월 ~ 5월
실험 장소 비키니 환초, 에니웨탁 환초
실험 횟수 6회[1]
주도 미국 원자력 위원회
1. 개요2. 배경3. 폭발
3.1. 브라보3.2. 로미오3.3. 에코(취소됨)3.4. 쿤3.5. 유니온3.6. 양키3.7. 넥타

1. 개요


미국의 10번째 핵실험으로 미국의 역대 대기중 실험들 중에서 가장 강력한 위력을 가지게 되며 폭발력 예측에 실패한 폭탄 실험으로 유명하다.

2. 배경

아이비 작전수소폭탄 기술 실증 실험이 끝난 후, 1953년 8월 12일 소련이 세계 최초로 실용화가 가능한 건식 수소폭탄을 실험하는데 성공하자 이에 자극받은 미국도 폭격기를 통해 투하가 가능한 2F 수소폭탄 개발을 위해서 실험을 시작하게 된다. 아이비는 습식(濕式)폭탄 실험으로 핵융합과정의 필요한 수소 동위원소들을 액체형태로 보관해야 했지만 캐슬 실험은 건식(乾式)폭탄을 사용하여 냉각장치가 불필요하여 폭격기를 통한 공중수송이 가능한 비교적 크기가 작은 폭탄들의 실험이었다. 보통 캐슬 실험에서 브라보가 가장 강력한 폭발이었기에 브라보샷 하나를 위한 실험으로 대다수가 알고 있지만 캐슬 실험에서 사용된 폭탄은 총 6개의 폭탄이며 폭파 목적과 종류도 다른 폭탄들이다. 실험은 브라보(Bravo), 유니온(Union), 양키(Yankee), 에코(Echo), 넥타(Nectar), 로미오(Romeo), 쿤(Koon) 이렇게 7개의 폭탄이 사용될 예정이었으나 캐슬 에코는 작전에서 취소되었다. 이 폭탄들은 쿤과 에코를 제외하고 모두 로스 앨러모스 연구소에서 에드워드 텔러-울람 디자인으로 제작하였다.[2]

3. 폭발

3.1. 브라보

파일:상세 내용 아이콘.svg   자세한 내용은 캐슬 작전/브라보 실험 문서
번 문단을
부분을
참고하십시오.
브라보
실험 날짜 1954년 2월 28일 18시 45분 0초 (GMT)
실험 장소 비키니 환초 나무섬
사용한 폭탄 Shrimp
위력 15Mt[3]
폭탄 종류 건식 수소-리튬 혼합 핵융합 무기
고도 해발 0 m
오퍼레이션 캐슬의 첫 번째 실험이자, 미국 핵실험 역사상 가장 강력한 15Mt의 폭발력으로 시작부터 비키니 섬에 자란 식물들을 모두 쓸어버렸다. 자세한 것은 캐슬 작전/브라보 실험 문서 참조.

3.2. 로미오

로미오
실험 날짜 1954년 3월 26일 18시 30분 0.4초 (GMT)
실험 장소 비키니 환초 Yurochi aka Irioj섬
사용한 폭탄 Runt
위력 11Mt
폭탄 종류 수소-리튬 혼합 핵융합 무기
고도 해발 0 m
파일:Castle Romeo.jpg
우리가 버섯구름 하면 떠올리는 이미지중 하나[4]

미국에 최초로 배치된 수소폭탄인 Mk.17 폭탄의 증명실험이다. 핵연료로는 천연리튬과 중수소 리튬이 사용되었으며[5] 해당 폭탄은 본래 3~5 Mt 정도로 예상했으나 브라보와 같은 이유로, 3번째로 강한 11Mt이라는 무시무시한 위력을 냈다.

3.3. 에코(취소됨)

에코
실험 날짜 취소됨
실험 장소 비키니 환초 에비리루 섬
사용한 폭탄 ramrod
위력 취소됨
폭탄 종류 습식 수소 핵융합 무기
고도 해발 0 m
본래 건식 수소폭탄이 아닌 습식 폭탄인 아이비처럼 습식 폭탄 실험이었으나 건식 실험인 브라보 실험이 완벽을 넘어 초월적으로 성공하고 액체(극저온)수소 동위원소를 이용한 핵무기는 더 이상 필요가 없어져 실험이 취소되었으며 이후로 이런 습식 수소폭탄은 쓰이지 않게 되었다.

3.4.

실험 날짜 1954년 4월 6일 18시 20분 0.4초 (GMT)
실험 장소 비키니 환초 에닌멘 섬
사용한 폭탄 Morgenstern
위력 110Kt
폭탄 종류 수소-리튬 혼합 핵융합 무기
고도 해발 0 m
로미오와 마찬가지로 천연리튬과 중수소 리튬을 이용한 폭탄으로 1~3.5Mt 정도의 폭발력을 예상했으나 설계상 결함으로 고작 110Kt정도밖에 위력을 내지 못했다. 원래 핵융합에 참가해야할 핵물질들이 설계상 결함으로 모두 핵반응에 참가하지 않고 폭발시에 이리저리 낙진으로 흩뿌려지게 되었던 것이다. 이를 피즐(Fizzle)이라고 하는데 기폭제들이 충분히 빠르게 핵반응에 참가하지 않고 느리게 참가하면서 동시에 핵반응을 일으키지 않고 먼저 닫은 앞부분만이 임계핵반응을 일으켜 바깥부분이 핵반응 없이 날아가게 되는 현상이다.

3.5. 유니온

유니온
실험 날짜 1954년 4월 25일 18시 10시 0.6초 (GMT)
실험 장소 비키니 환초 Yurochi aka Irioj섬
사용한 폭탄 Alarm Clock
위력 6.9Mt
폭탄 종류 건식 수소-리튬 혼합 핵융합 무기
고도 해발 0 m
파일:Cunion.jpg

95%의 농축된 리튬6가 들어간 건식 수소폭탄으로 예상폭발력이 3~4 Mt 이었으나 실험후 6.9Mt으로 측정되었다. 역시 폭발력 예측에 실패하여 엄청난 낙진을 비키니섬 사방으로 흩뿌리는데 기여했다.

3.6. 양키

양키
실험 날짜 1954년 5월 4일 18시 10분 0.1초 (GMT)
실험 장소 비키니 환초 Yurochi aka Irioj섬
사용한 폭탄 Runt ll
위력 13.5Mt
폭탄 종류 수소-리튬 혼합 핵융합 무기
고도 해발 0 m
파일:Operation_Castle_-_Yankee.jpg

원래 이 실험은 습식 냉각된 중수소와 건식 40%의 농축된 리튬6가 들어간 수소 폭탄으로 아이비로 제작된 크고 아름다운 폭탄 크기를 좀더 작게 무기화한 습식 TX-16/EC-16폭탄의 시험용으로 시작되었지만 역시 브라보로 인해서 아이비의 설계가 더이상 쓸모가 없어져 실험에 사용할 폭탄을 Mk.17 폭탄의 개량형인 Mk.24로 교체했으며 역대 2번째로 강한 폭발이었다.

3.7. 넥타

넥타
실험 날짜 1954년 5월 13일 18시 20분 0.1초 (GMT)
실험 장소 에니웨탁 환초 일루겔럽 섬[6]
사용한 폭탄 Zombie
위력 1.7Mt
폭탄 종류 부스트 핵분열 무기
고도 해발 0 m
고속중성자의 3단계 핵분열을 일으키는 실험으로 핵융합 무기가 아닌 핵분열 무기에 가까운 폭탄으로 실제로 핵반응에 리튬보다는 우라늄과 플루토늄이 더많이 참여해 수소폭탄이라고 보기엔 어렵다. 이 실험으로 탄생한 수소폭탄이 종전의 Mk.17보다 더욱 더 경량화된 수소폭탄인 Mk.15다.[7]

[1] 원래 7회였으나 실험 하나가 취소되었다. 이유는 후술[2] 나머지 2개의 폭탄은 캘리포니아 대학 방사선 연구소에서 제작되었다.[3] 초창기 예측 위력은 4~8Mt였다.[4] 웜즈 시리즈 중에서 웜즈 아마겟돈의 도입부 시작 화면으로 차용되기도 했다.[5] 천연리튬에는 7.5%~7.6%의 리튬6가 들어있다.[6] 이 섬은 아이비 마이크 실험으로 사라졌기 때문에 섬 위의 바지선을 이용하여 폭파시켰다.[7] 이 Mk.15 폭탄은 2년 후 B-52에 의해 비키니 환초에 투하되는데 이때는 3.8Mt를 기록했다.