テラー・ウラム型
イギリスでの水爆開発は、1954年にオルダーマストンに設立された核兵器研究機関(Atomic Weapons Research Establishment, AWRE)で責任者である“ウィリアム・ペニー"の下で始まった。当時のイギリスが持っていた熱核融合爆弾に関する知識はごく初歩的なものであったが、米国は“1946年版核エネルギー法"に基づき核に関する知識を提供しなかった。しかしながらイギリスは、米国の実施したキャッスル作戦に参加することを許可され、キノコ雲の中に標本採取用の航空機を飛ばし、放射圧縮法によるセカンダリーの圧縮に関する直接的な証拠を手に入れた。
これらの困難のため、1955年にイギリスの首相であったアンソニー・イーデンは、もしアルダーマストンの科学者が核融合爆弾の開発を失敗したり、開発が大幅に遅れた際には、代わりに大出力の核分裂爆弾を使用するという機密計画に同意した。
1957年にはグラップル作戦が実施された。最初の実験である“グリーン・グラナイト実験"は核融合爆弾の試作品であったが、米国やソ連と比べて予想された核出力を得ることが出来ず、結果として得られた核出力は約300キロトンであった。第2の実験である“オレンジ・ヘラルド実験"では、改良された核分裂爆弾が使用され、核出力700キロトンを得た(これは核分裂爆発の出力として史上最大である)。当時ほとんどの人(爆弾を投下した飛行機のパイロットを含む)は、これは核融合爆弾だと考えていた。この爆弾は、1958年に実戦配備された。第2の核融合爆弾の試作品は、第3の実験である“パープル・グラナイト実験"で使用されたが、この核出力は約150キロトンに過ぎなかった。
グラップル作戦の第2シリーズは、1957年9月に行われた。最初の実験は新しいシンプルな設計で、より強力な起爆用の核を持つ2段階式熱核爆弾が使用された。これはグラップル作戦“ラウンドC"として11月8日に実施され、核出力1.8メガトンを記録した。1958年4月28日には、イギリスが開発した最も強力な爆弾が空中投下で実験され、3メガトンの核出力を記録した。1958年9月の2日と11日には最後の空中投下実験が行われ、各々およそ1メガトンの核出力を記録した。
米国の立会人は、これらの実験に招待されていた。これらメガトン級核実験の成功の後に(そしてテラー・ウラム型の機密を実用化できる知識として証明して見せたことで)、米国は核兵器に関する技術をイギリスに提供することに同意し、1958年米国-イギリス相互防衛合意を引き出した。両者の技術交流を継続することに代えて、イギリスは米国のW28核弾頭の設計資料を入手することが許可され、そのコピー品が製造された。
その他の国でのテラー・ウラム型に関する開発の詳細は、よく分かっていない。
中華人民共和国はテラー・ウラム型熱核兵器の核実験を1967年6月に“第6テスト"として行い、核出力3.31メガトンを記録した。これは中国最初の核分裂兵器の実験から32ヶ月後のことであり、多段階式核兵器の開発期間としては最短のものとして知られている。なお中国の熱核兵器に関しては、少しのことしか分かっていない。
フランスが開発したテラー・ウラム型熱核兵器については、ごく少しの内容しか分かっていないが、フランスは1968年8月にカノープス作戦として核出力2.6メガトンの核実験を行っている。
インド最初の核実験は1974年5月18日に実施されたが、水爆実験は1998年5月11日にシャクティ作戦のシャクティI実験として実施された。しかしインド以外の研究者は地震計の記録から、インドの主張とは異なり実験は失敗したか、失敗に近いものであったと結論づけた。
しかしながら低出力の実験ではあっても、インドは熱核融合の能力に関して、セカンダリーの完全な起爆無しにプライマリーの振る舞いについての情報を得ることができた。
インドの情報源は、この解釈に対して異議を唱えている。彼らは初期の報告書と、シャクティI実験直後に出された米国地質調査所の短い報告書を含む彼ら独自の分析結果を繰り返しており、米国地震研究所が世界中に持つ125の観測所からの地震データも使用している。彼らは、地震の規模は60キロトンの核出力を意味しており、これはインドが発表している56キロトンの核出力と矛盾しないと主張している。核出力60キロトンに対する検証は New Scientist Magazine 誌、およびロンドンが本拠地の Scientific Journal 誌上で行われた。
イスラエルはテラー・ウラム型熱核兵器の所有を疑われているが、これはテスト用のものか、あるいは他の核兵器なのかは分かっていない。
パキスタンの行った核実験は比較的低出力であり、また熱核兵器を開発している兆候はない。
北朝鮮の行った2回の核実験(2006年と2009年)は比較的低出力であり、また熱核兵器を開発している兆候はない。
テラー・ウラム型は長い間、核兵器の最高機密事項と考えられており、今日でも機密情報の“壁の向こう側"のものとして公式文書では詳細が語られることはない。米国エネルギー省の主義は、“情報漏洩"が起きた際にはこれを認めないというものである。この理由は、もし情報漏洩を認めるとその内容の正確性を裏付けてしまうことになるためである。
核弾頭容器(核弾頭自体の物理形状は当然含まれない)の画像を除いては、テラー・ウラム型に関する公開情報のほとんどは米国エネルギー省の簡潔な声明と、何人かの独立した調査官の監視により規制されている。
以下は、テラーウラム型の“公開"例に導いたいくつかの事例に対する短い考察であり、上記で述べた基本的な概要との相違点についても述べる。
1972年に米国エネルギー省は、“熱核兵器に関する真実として、核分裂性のプライマリーを核融合燃料であるセカンダリーの核融合反応の起爆に使っている"ことに関する機密解除の声明を発表し、さらに1979年には“事実として熱核兵器では、核分裂爆発で生ずる放射線を、核分裂部分とは別になっている核融合燃料の圧縮と起爆に使っている"と言う内容も付け加えた。この後から追加された内容に対してエネルギー省は、“この声明に関するいかなる内容も機密事項となる"と明記した。
この記述は、1991年に機密解除された“スパーク・プラグ"に関する内容(“事実として核分裂性物質は数種類のセカンダリーの中に存在するが、この材質、位置、使用方法、および使われている兵器に関しては公開しない")にも適用される。さらに1998年には、“事実として、ある物質が放射線の経路、および経路の充填物として存在するが、詳細は公開しない"という内容も機密解除したが、これはポリスチレン発泡剤(または類似した材質)について触れたものだと推定される。
これらの声明がテラー・ウラム型のいくつか、または全てのモデルの解釈に対して立証することになるのかどうか注目されたが、米国政府は核兵器の詳細技術に関しての公式文書では(スミス・レポートの様に)故意に内容を曖昧にしていた。他の情報、例えば初期の核兵器がどの様な核燃料を使用していたか等は既に機密解除されているが、当然ながら正確な技術情報はまだ機密のままである。
現在考えられているテラー・ウラム型の動作原理のほとんどは、米国のジャーナリストであり反兵器の活動家ハワード・モーランドが1979年に雑誌に発表した“水爆の機密"という記事により一般に認識されたもので、米国エネルギー省は事前にこの記事の検閲をすることが出来なかった。1978年にモーランドは、軍備拡張競争に注目を集め、核兵器と核の機密の重要性に関する公式文書に対して一般民衆が疑問を感じる権利を与えるために、“最後に残された機密"を公開することを決めた。水爆がどの様に動作するかに対するモーランドの考えのほとんどは、高度にアクセスが可能な情報源(彼の考えに賛同した、他ならぬアメリカ百科事典から得た図面等)から集められたものであった。モーランドはまた、(時には非公式に)ロスアラモスの著名な科学者たちに(テラーとウラムを含む。しかし両者はモーランドに有益な情報を提供することはなかった)インタビューし、時にはソーシャル・エンジニアリングの手法を使って科学者たちに情報提供をけしかけた(例えば、“彼らはまだスパーク・プラグを使っているの?"と言う様な質問を使って。たとえ相手が後の言葉が何に関して言及したか気が付かなかったとしても)。
モーランドは結局、“機密"の内容はプライマリーとセカンダリーは別々に爆弾容器内に置かれており、プライマリーからの放射圧力がセカンダリーを起爆する前に圧縮する、という結論に達した。この記事の(The Progressive 誌として出版される)初期原稿は、モーランドの目標に反対する教授の手に落ちた後にエネルギー省に送られたが、エネルギー省は記事の出版停止を求め、裁判所から略式の一時差し止め命令を出させた。エネルギー省はモーランドの情報は、(1)おそらく機密の情報源から得ている、(2)そうでなければ、1954年版の原子力行動法の“生まれながらの機密"条項の機密情報に該当する、(3)非常に危険であり、核の拡散を助長する、と主張した。
モーランドと彼の弁護士は全ての点では合意していなかったが、記事の差し止めは承諾された。このケースでの判断は、安全のために記事の差し止めが承諾されたと思われたが、モーランドと彼の協力者たちは米国政府に記事の差し止め解除を要求した。
しかしさらに複雑な状況として、エネルギー省が主張していた“機密"情報は、数年前に既に学生用の百科事典に記載されて出版されていたため、今回のケースはクリアになる方向に向かい始めていた。さらに水爆の研究家であるチャック・ハンセンは、“機密"に対する彼独自の考え(モーランドのものとはかなり異なる)をウィスコンシン新聞で発表したため、エネルギー省は The Progressive 誌に対する訴訟を取り下げて雑誌の出版を許可し、雑誌は1979年10月に出版された。しかしながらモーランドは、爆弾の動作として放射圧縮法よりむしろ(ポリスチレンの)発泡媒体がセカンダリーの圧縮に使用されているという考えに変わり、さらにセカンダリー内には放射性物質で出来た“スパーク・プラグ"が使われているとした。彼はこの考えの変更を1ヶ月後の The Progressive 誌上に、政府に対する要求の経過報告の一部として短い“エラッタ"を発表した。1981年にモーランドは、彼の経験と、彼を“機密"の結論に至らせた経緯をまとめた本を出版した。
エネルギー省が検閲を試みようとしたことから、モーランドの記事は少なくとも一部分は正しいと解釈されている(公開された記事の中で、エネルギー省が認めていない“秘密の"材料に対してのアプローチで、数回の内1回で彼らの通常のやり方を破っていた。しかし記事にどの程度の情報が欠けているのか、またどの程度の情報が誤っているのかは、他の機密と共に分かっていない)。難しいことに、いくつかの国ではテラー・ウラム型の兵器を開発中であるが(しかしおそらく彼らは、イギリスの様には内容を理解していない)、記事の情報が熱核兵器の製造に寄与する可能性は低いと考えられている。それにも関わらず、モーランドが1979年に発表した内容は、現在のテラーウラム型の仕様に関する推測の基礎とされている。
機密の壁の内側からの情報を持つと主張する情報源は、テラー・ウラム型には幾つかのバリエーションがあることを示唆している。これらがテラー・ウラム型の小さな違いによる“バージョン"か、あるいは上記の説明と矛盾するものであっても、現在の解釈を更新するものになる。
1995年に出版された本「原爆から水爆へ — 東西冷戦の知られざる内幕」で、作家のリチャード・ローズはアイビー・マイクの“ソーセージ"装置内部の構成詳細を述べており、これは計画に関わった多くの科学者と技術者に行ったインタビューから得た情報を基にしていた。ローズによれば、“マイク"装置の中にはポリスチレンが使用されていたが、これはプラズマの発生源としてではなかった(プライマリーからの放射線は、セカンダリーを圧縮するのに十分であったためとされている)。これは“マイク"装置に限って適用されたものなのか、あるいはテラー・ウラム型に共通なものなのかは不明であり、発泡剤の役割と正確な放射線の伝達機構に関して潜在的な疑問を投げ掛けるものである。
1991年にサンノゼ・マーキュリー新聞の記者は、トライデントII型SLBMに搭載されるMIRVの小型核弾頭W88についてレポートし、W88は回転楕円体(卵形、またはスイカ形)のプライマリー(暗号名は“コモド")と、球体のセカンダリー(暗号名は“カーサ")を内部に持ち、特別な(ピーナッツに似た)形状の放射性物質の容器に入っていると報告した。この報告から4ヶ月後に、ニューヨーク・タイムズのウィリアム・ブロードは1995年に起きた中国からの二重スパイに関するレポートを行い、スパイがもたらした情報によって中国はW88核弾頭の詳細を知った可能性があると伝えた(この調査は結局、中国人スパイのウェン・フー・リー(李文和)の裁判で敗訴をもたらした)。もしこの内容が事実であれば、テラー・ウラム型のバリエーションとしてMIRV化核弾頭の小型化が可能であることを示している。
回転楕円体のプライマリーが実際に存在することの価値は、プライマリーの直径で決まっていたMIRV化核弾頭の大きさを、(球形楕円体のプライマリーが正しく動作するなら)今までの高核出力の弾頭よりかなり小型化できることを示している。W88核弾頭は、最大径55cm、高さ175cmの大きさで、質量はおよそ360kg以下でありながら、核出力は最大475キロトンまで上げることが可能である。
小型の核弾頭は1基のミサイル内に多数を搭載することが可能であり、同様にミサイルの速度と射程を向上させることができる。
非球形のプライマリーに対する計算量は、球形のものに比べてより大量で難しいものとなり、例えば中国の様な既存の核戦力に対して興味深いものとなっている(核出力が可変であることの情報になるため、彼らはもはや核実験を実施していない)。