キノコ雲くも

キノコ雲くも（キノコぐも、英語えいご：Mushroom cloud）とは、水蒸気すいじょうきを含ふくんだ大気たいき中ちゅうへ、膨大ぼうだいな熱ねつエネルギーが局所きょくしょ的てきかつ急激きゅうげきに解放かいほうされたことによって生しょうじた非常ひじょうに強力きょうりょくな上昇じょうしょう気流きりゅうによって発生はっせいする、対流たいりゅう雲くもの一種いっしゅである。キノコ雲くもは積乱雲せきらんうんにまで成長せいちょうすることが普通ふつうであるうえ、通常つうじょうの積乱雲せきらんうんでは達たっしないような高たかさにまで雲くも頂いただきが達たっする例れいも見みられる。

長崎ながさき市しへの原子げんし爆ばく弾だん投下とうかに伴ともなって発生はっせいしたキノコ雲くも。

成因せいいん

キノコ雲くもの構造こうぞう。局所きょくしょ的てきで強つよい上昇じょうしょう気流きりゅうが、外気がいきを巻まき込こみ、キノコ状じょうの構造こうぞうを形成けいせいする。

熱気ねっきを一瞬いっしゅんで放出ほうしゅつし、霧きりや煙けむりをマーカーに用もちいると、爆発ばくはつや燃焼ねんしょうによらずキノコ雲くも様さまの現象げんしょうを作つくることができる。

キノコ雲くもを作つくるほどの急激きゅうげきな上昇じょうしょう気流きりゅうを起おこす熱源ねつげんとしては核かく爆ばく弾だんや大量たいりょうの爆薬ばくやくの爆発ばくはつ、大量たいりょうの燃料ねんりょうの急激きゅうげきな燃焼ねんしょう（爆ばく燃もえ）、火山かざんの噴火ふんかなどがある。キノコ雲くもの生成せいせいされる要件ようけんは、あくまで何なんらかの原因げんいんによって熱気ねっきの塊かたまりが水蒸気すいじょうきを含ふくんだ大気たいき中ちゅうに急速きゅうそくに出現しゅつげんすることであり、爆発ばくはつや燃焼ねんしょうは必かならずしも必要ひつようではない。

原子げんし雲くも

アップショット・ノットホール作戦さくせんでの核かく爆発ばくはつ。

広島ひろしま市しへの原子げんし爆ばく弾だん投下とうかに伴ともなって発生はっせいしたキノコ雲くも。撮影さつえいされた写真しゃしんから、雲くも頂いただきは約やく16キロメートルの高たかさまで成長せいちょうしたと推定すいていされている。

原子げんし爆ばく弾だんや水素すいそ爆ばく弾だんの核かく爆発ばくはつによって生しょうじるキノコ雲くもは原子げんし雲くもともいう。

大気圏たいきけん内ない核かく爆発ばくはつでは瞬間しゅんかん的てきに巨大きょだいな火ひ球だまが生しょうじる。これは核かく反応はんのう時じの莫大ばくだいな熱ねつや圧力あつりょくなどの膨張ぼうちょうエネルギーや、核かく反応はんのうによって放出ほうしゅつされたX線せんやガンマ線がんませんが空気くうき中ちゅうの原子げんしに衝突しょうとつしてそれらの原子げんしを励起れいきするためであり、周囲しゅういの条件じょうけんにもよるが、広島ひろしま・長崎ながさき級きゅうの核かく爆発ばくはつでは直径ちょっけい200メートルから300メートル程度ていどであった。広島ひろしま・長崎ながさきでは原子げんし爆ばく弾だんが空中くうちゅうで爆発ばくはつし、火ひ球だまは地表ちひょう面めんに達たっしなかったものの、そのような場合ばあいでも火ひ球だまから発はっする強つよい衝撃波しょうげきはが地表ちひょう面めんを粉砕ふんさいした。

また、火ひ球だまがマイクロ秒びょう単位たんいの極きわめて短みじかい時間じかんで膨張ぼうちょうし切きる時とき、火ひ球だまが発達はったつした体積たいせき内ないとその周囲しゅういに存在そんざいしたあらゆる気体きたいは核かく反応はんのうエネルギーと火ひ球だま膨張ぼうちょうにより、外側そとがわ周囲しゅうい全面ぜんめんに押おし出だされて衝撃波しょうげきはと共ともに爆風ばくふうとして放散ほうさんされる。この爆風ばくふうの持続じぞく時間じかんと風速ふうそくは核かく反応はんのうによって生しょうじた火ひ球だまの膨張ぼうちょう速度そくどと体積たいせきに比例ひれいし、火ひ球だまが大おおきく膨張ぼうちょう時間じかんが短みじかいほど威力いりょくは強つよくなる。

火ひ球だまは非常ひじょうに高こう温度おんど（太陽たいよう表面ひょうめん温度おんど以上いじょうのレベル）であるため、地上ちじょう付近ふきんでの爆発ばくはつでは土砂どしゃや建造けんぞう物ぶつなどが気化きかして火ひ球だまに取とり込こまれる。火ひ球だまは極きわめて高温こうおんだが、上昇じょうしょうと時間じかん経過けいかにつれて徐々じょじょに冷却れいきゃくされていく。その際さい、気化きかした物質ぶっしつや周囲しゅういから吸すい込こんだ水蒸気すいじょうきが凝結ぎょうけつし、ドーナッツ状じょうの還流かんりゅう運動うんどうをする雲くもの塊かたまりとなる。火ひ球だまが上昇じょうしょうした後のちの地表ちひょう付近ふきんでは、気圧きあつ差さから大量たいりょうの空気くうきが流入りゅうにゅうし、破砕はさい物ぶつや水蒸気すいじょうきを含ふくんで上昇じょうしょうするため、火ひ球だまにつながる雲くもの柱はしらが生しょうじる（これは地上ちじょうだけでなく空中くうちゅう爆発ばくはつでも同様どうよう）。それが上空じょうくうに達たっすると冷却れいきゃくされる。その後ご、水平すいへい方向ほうこうにも粒子りゅうしが拡散かくさんし始はじめると重力じゅうりょくによって地表ちひょうに引ひき戻もどされ、全体ぜんたいとしてキノコ型がたを呈ていすることになる。

初期しょきの段階だんかいでは、高温こうおんによって生しょうじる亜あ硝酸しょうさんや窒素ちっそ酸化さんか物ぶつや核分裂かくぶんれつなどの核かく反応はんのうの残骸ざんがいである核分裂かくぶんれつ生成せいせい物ぶつなどのために赤あか味あじや茶ちゃ色味いろみを帯おびているが、温度おんどの低下ていかとともに水滴すいてきが多おおくなり、通常つうじょうの雲くもと同様どうように白色はくしょくとなる。周囲しゅういの空気くうきより温度おんどが高たかい間あいだは上昇じょうしょうを続つづけ、冷却れいきゃくが進すすむと停止ていしする。雲くもの形成けいせい速度そくどは速はやく、1メガトンの核かく爆発ばくはつの場合ばあい、気象きしょう条件じょうけんにもよるが、高度こうど約やく16キロメートル（10マイル）まで2.5秒びょう、約やく19キロメートル（12マイル）まで3.8秒びょうほどである。

100ktを超こえる大だい規模きぼな核かく爆発ばくはつでは頂いただき部ぶが成層圏せいそうけんまで到達とうたつし、1メガトンでは高度こうど約やく20キロメートル、雲くもの半径はんけいは約やく9キロメートルにも達たっする。1954年ねん3月がつ1日にちのビキニ環礁かんしょうでの水爆すいばく実験じっけん（キャッスル作戦さくせんブラボー実験じっけん）での15メガトン（正確せいかくには14.8メガトン）の核かく爆発ばくはつでは、キノコ雲くもの高度こうどは約やく40キロメートル（13万まんフィート）、直径ちょっけいは約やく100キロメートルまで成長せいちょうした。

原子げんし雲くもを形成けいせいする火ひ球だまは強つよい上昇じょうしょう力りょくを持もっているため、積乱雲せきらんうんと同おなじように雷かみなりや雨あめを伴ともなう。広島ひろしまや長崎ながさきで降ふった黒くろい雨あめがその例れいである。ただし、雲くも中ちゅうには核兵器かくへいきやその他たの残骸ざんがいや塵ちりなどの放射ほうしゃ性せい物質ぶっしつが含ふくまれている。

通常つうじょうの積乱雲せきらんうんは持続じぞく的てきな上昇じょうしょう気流きりゅうによって数時間すうじかん以上いじょうは維持いじされるが、原子げんし雲くもでは火ひ球だまが上昇じょうしょうを終おえると成長せいちょうは止とまり、周囲しゅういに拡散かくさんして1時じ間あいだ程度ていどで崩壊ほうかいする。

イベント

1976年ねん、テキサス州しゅうハーリンジンで行おこなわれた航空こうくうショーでは、アメリカが広島ひろしま市しに落おとした原子げんし爆ばく弾だん投下とうかを再現さいげんするイベントが実施じっしされ、地上ちじょうで爆薬ばくやくを爆発ばくはつさせてキノコ雲くもの再現さいげんを行おこなう演出えんしゅつまで加くわえられた。この「原爆げんばくショー」には日本にっぽんの広島ひろしま市長しちょうや日本にっぽん政府せいふが抗議こうぎし、国際こくさい問題もんだいに発展はってんした。

火山かざんの噴煙ふんえん

噴火ふんかする火山かざんの噴煙ふんえんも、状況じょうきょうによってはキノコ状じょうとなり、キノコ雲くもと呼よばれる。通常つうじょうの高度こうどは数すう千せんメートル程度ていどであるが、特とくに巨大きょだいな爆発ばくはつでは成層圏せいそうけんやその上うえの中ちゅう間あいだ圏けんに達たっする規模きぼのものが見みられる。

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  セント・ヘレンズ山さんの噴煙ふんえん（1980年ねん5月がつ）
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  リダウト山さんの噴煙ふんえん（1990年ねん4月がつ）
• サリチェフ山さんの噴煙ふんえん（2009年ねん6月がつ）
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  桜島さくらじま南岳みなみだけの噴煙ふんえん（2009年ねん10月がつ）

参考さんこう文献ぶんけん

• Effects of Nuclear Weapons (1977),UNITED STATES DEPARTMENT OF DEFENSE and the ENERGY RESEARCH AND DEVELOPMENT ADMINISTRATION (PDF) （英語えいご）（核かく爆発ばくはつの効果こうか,1977年ねん,国防総省こくぼうそうしょうおよびエネルギー研究けんきゅう開発かいはつ管理かんり局きょく）
• 小屋こや口こう剛つよし博はく 『火山かざん現象げんしょうのモデリング』 東京大学とうきょうだいがく出版しゅっぱん会かい、2008年ねん、ISBN 978-4-13-060750-6。

関連かんれん項目こうもく

• レイリー・テイラー不安定ふあんてい性せい
• 火災かさい積雲せきうん
• ゴジラ (架空かくうの怪獣かいじゅう)、マタンゴ - いずれもキノコ雲くもがデザインのイメージとして取とり入いれられている東宝とうほう怪獣かいじゅう。
• クロスロード作戦さくせん

外部がいぶリンク

• 原子げんし雲くも 広島ひろしま・長崎ながさき 全ぜん検証けんしょう29分ふん(吉村よしむら文庫ぶんこ 長崎ながさき原爆げんばくチャンネル) - YouTube

• Crossroads Baker - YouTube

1946年ねん7月がつ25日にち、ビキニ環礁かんしょうで実施じっしされたアメリカによる核かく実験じっけん。原爆げんばくの標的ひょうてき艦かんとして戦艦せんかん 長門ながとなどが使用しようされた。

• Top 5 Biggest Nuclear Weapons Tests - YouTube