十字路口行动(Operation Crossroads)是美国在1946年于比基尼环礁进行的核试行动。此次行动一共进行两次核试,包括代号Able的空中核试及代号Baker的水下核试,以测试核武对水面军舰的打击威力。整个行动共进行了两次核试,代号分别是Able及Baker,各用上一枚23千吨当量核弹。Able核试于7月1日进行:由1架B-29轰炸机空投核弹。Baker核试则于7月25日进行,核弹被置于90呎(27米)水深引爆,也是世上首次的水下核试。而原定第三次核试Charlie,则在Baker试爆后取消。
十字路口行动同时是美国史上第4与第5次使用核弹(按次序排在新墨西哥原爆、广岛、长崎之后),亦是美国首次于马绍尔群岛进行核试,往后数十年在不同的太平洋岛屿,包括比基尼环礁在内,亦进行了数十次的核试。十字路口行动亦是首次政府预先公告核爆,并允许各大传媒现场采访。
十字路口行动另一遗产是留下的目标船舰与及舰上实验品。十字路口行动同样首次曝露了核污染的危害。核试后比基尼环礁自此不再适居,岛上土著因而迫迁,部族生活陷入危机;辐射使环礁内的海水受到严重污染,而部分靶舰更被海军拖到他处击沉,使多地的生态系统遭受破坏。
行动过程
参与行动的舰只于珍珠港集合 1946.2.27
1946年1月24日,白兰地公开以比基尼环礁为核试选址,并预计进行三次核试。首次核试代号Able,核弹于空中爆炸;第二次核试代号Baker,在水下引爆;第三次核试代号Charlie,在深水引爆。选取比基尼的主要考虑在于其远离民居,原住民少,潟湖广阔,风暴稀少,更有稳定风向及水流,且由美国控制。2月6日,海军派舰轰击比基尼环礁水道,但向原住民隐瞒意图。到2月10日美国马绍尔群岛总督到达比基尼,并以圣经出埃及记为喻,称美国将带领比基尼住民前往“应许之地”,成功诱使岛上全数167名住民同意搬迁。
在核弹选用方面,核试两颗核弹均使用胖子原子弹的钚元素。Able使用的核弹代号为“吉尔达”(Gilda)。而Baker核弹则为“比基尼的海伦”(Helen of Bikini)。吉尔达核弹的钚内核在洛斯阿拉莫斯曾两次意外超越临界点,造成哈里·K·达格利恩(Harry K. Daghlian, Jr.)及路易斯·斯洛廷两名科学家死亡,使之被戏称为“魔鬼核心”(Demon Core)。
靶舰方面,海军一共拣选了95艘各种军舰,当中包括两艘航空母舰、五艘战列舰、四艘巡洋舰、12艘驱逐舰、八艘潜艇、60艘各式登陆载具及运输舰,以及三艘驳船。为方便量度核爆破坏力如何随距离递减,海军将军舰密集布置,而没有重构现实下锚情况。各艘军舰均安装了量度仪器,监察气压、船只动向以及辐射。整场核试中,美国一共使用了200只猪、60只豚鼠、204只山羊、5000只老鼠、200只小鼠,以及带有不同种类昆虫的谷物,用活体辐射实验品,测试生物在高辐射下的基因变异。
至于观察部队方面,海军一共派出150艘支援舰,为42,000人提供住宿、实验站或工作坊,当中超过37,000人隶属海军,另加37个女护士。观察舰队旗舰设于香格里拉号航空母舰,而其他人员则分散于不同舰只及地点,包括埃尼威托克环礁及夸贾林环礁(Kwajalein Atoll)。海军人员亦可以申请延长服役期一年,以留在环礁参与观赏核爆。
高空摄影上,美军改装了八架B-17轰炸机,包括安装了自动摄影机、辐射探测器与及空气样本采集器。这些轰炸机可透过地面无线电遥控飞行,飞进人体无法承受的高辐射环境,以至核爆引发的蘑菇云顶部。地面的摄影设备亦由环礁外围的高塔遥控操作。总体而言,环礁内的镜头共可以拍摄超过50,000幅静画,及1,500,000呎长的动画影卷。其中一部摄影机更可在1秒摄取1,000幅影像。核试进行前,所有人员都撤离环礁,往东面18.5千米外的海面观察舰队,以远离辐射。纵使如此,起初直接观察核试者亦要戴上墨镜,以保护眼睛不被核爆强光所伤,但在Able核试前却
Baker核试一共产生约3磅(1.4千克)核裂变产物。这些污染物混合在水雾、水墙以及云团,最后大部分均返回潟湖,并随着潮汐及洋流带到其他地方。然而当水墙倒塌之时,部分受污染的水雾被再次激起,并随着辐射性海潮向外高速扩散,最后随风漂到测试场地以外。更危险的是,当这些水雾的水汽被蒸发以后,这些裂变产物便会变成透明,无法以肉眼看见,并继续随风扩散,威胁人身安全。
除核裂变产物外,核爆同时令海水本身变成放射性。事缘Baker核爆的核分裂,向周遭环境喷气出两倍以上的自由中子。在空爆环境下,这些中子会被高热吸收,并随着核裂变产物及未分裂的钚带到平流层。然而关键在于,Baker进行的是水下核试,环境中子被礁湖海水吸收:倘若有一额外中子被打入海水中钠元素的原子核,该等钠元素便会变得放射性。一般而言,钠-23变成放射性的钠-24,会有15小时的半衰期。不过钠并不会如其他重元素沉入海底,而是维持液态,并可随海水继续污染其他军舰。而在核试后首六日,钠的放射强度将递减1,000倍,但仍足以损害进入环礁的人类健康。
最后,核弹采用的钚-239亦引发严重危机。核爆后一共有11.6磅(5.3千克)的钚未有裂变,并与3磅(1.4千克)核裂变产物混合。 虽然钚的α粒子辐射无法穿透人体皮肤,但倘若为人体摄取,则会在骨髓中富集,成为剧毒。更重要的是,工作人员的胶片剂量计(Film badges)及盖革计数器均无法探测钚元素;而钚-239的半衰期长近24,200年。换言之,一旦人体意外摄取钚-239,其一生都无法解毒。
Baker核试后,美军先派遥控船舰进入潟湖,并探测辐射。接着美军开始尝试清洗靶舰辐射,包括使用舰载灭火龙头、灭火泡沬、拖把、肥皂以至碱水,但只有首轮喷气稍有成效。再加上海水的钠已具放射性,使美军支援舰用以洗刷船身的海水均带有辐射,不但全无清洗之效,其水雾溅到舰上水兵时,更使水兵受辐射污染。起初美军按照曼哈顿计划经验,限定每人每日最多可摄取0.1伦琴(0.1 roentgens,即0.1R),但由于辐射量过高,首日美军只能登上离爆心最远的五艘靶舰。在钠的首六日半衰期间,一共有4,900人登上受严重污染的靶舰。而核试10日后,美军则批准人员登上所有舰只。
辐射对活体生物的影响,很快便为美军所见。在Able核试中,辐射源主要来自核爆瞬间,并没有造成环境辐射;但Baker核试却使绝大部分军舰均受辐射污染,使生物从居住环境摄取并累积辐射。Baker核试后首数日,大部分军舰均不宜人类登上,而分散各舰的猪及老鼠则几乎全数因辐射死亡,只有少量老鼠幸存,
生物实验为当时美国媒体关注焦点。9月白兰地曾向传媒指“用作实验的动物所承受的痛苦,几乎是微不足道的。它们要么变得衰弱、要么回复健康、要么无痛地死亡。”不过,因“魔鬼核心”意外临界而死亡的两名科学家,其死亡过程极为痛苦;但由于军方当时仍将意外列为机密,再加上公众对辐射危害所知甚少,故此未有在大众引起即时反弹。
然而,军方内部亦开始对辐射有所警惕,并质疑军方的安全措施。在Baker核试以前,海军全无清理核辐射经验,亦对清理期间对人体的危害一无所知。海军亦没有预计辐射水雾会淹盖几乎全部军舰,低估其破坏程度。在欠缺经验、装备及危险意识下,美国水兵往往采用传统的清洗方法,且全无保护装备。
十字路口行动原定进行第三场代号Charlie的核试,在比基尼外海深水引爆。不过自7月25日Baker核试后,船舰清理辐射几乎全无进展,更不可能拖到外海再作排列。到8月3日,负责于行动监视辐射的科学家史丹佛·瓦伦(时为陆军上校)认为核试已对众多水兵构成严重危险,并要求即时中止清理。瓦伦指出,当水兵在舰上清理时,辐射物随即污染人体皮肤、衣服甚至肺部。当水兵返回支援舰洗澡及洗衣服时,这些辐射物又随之转移到支援舰,并随水兵带到各地。瓦伦同时质疑水兵没有按照安全指引行事,部分消防船因过于靠近靶舰,而反过来受到污染,而被迫弃用。更有甚者,支援舰多次进出受污染水域,其舰体亦会累积辐射。8月6日至9日之间,有67人摄取过量辐射;而盖革计数器亦不敷应用。
海军部分官兵起初对此警戒不足。在水兵眼中,拯救曾经并肩作战的军舰是其首要任务。比如温莱特号驱逐舰的老兵因重新登上旧舰,而摄取过量辐射,要即时送返美国。纽约号战列舰的舰长更指斥瓦伦的量度数据有偏差,并希望将纽约号驶回美国。再加上钠在核试后持续半衰,令辐射读数下降,又使水兵误以为清理有效。然而瓦伦最担忧的,是水兵仪器无法探测的钚。倘若船舰已受钚污染,则水兵可能已曝露于钚的环境之中。
白兰地为此在威奇托号重巡洋舰举行会议,并召集近1,400名军官听取瓦伦报告。到8月9日,白兰地终于得悉水兵使用的盖革计数器无法探测钚-239,而当日科学家却在欧根亲王号的舰长室物料样本发现了钚。这使白兰地怀疑钚可能已遍布所有军舰。8月10日,瓦伦向白兰地呈交一幅X光相片,相中的刺尾鱼因受严重辐射污染,其身体竟然向外发出X光。白兰地阅毕相片,即时下令中止所有清理活动。第三轮核试因此取消,而十字路口行动亦在同日即时终结。
美军最终在1955年才在棚屋行动(Operation Wigwam)进行深水核试。
十字路口行动(Operation Crossroads)是美国在1946年于比基尼环礁进行的核试行动。此次行动一共进行两次核试,包括代号Able的空中核试及代号Baker的水下核试,以测试核武对水面军舰的打击威力。整个行动共进行了两次核试,代号分别是Able及Baker,各用上一枚23千吨当量核弹。Able核试于7月1日进行:由1架B-29轰炸机空投核弹。Baker核试则于7月25日进行,核弹被置于90呎(27米)水深引爆,也是世上首次的水下核试。而原定第三次核试Charlie,则在Baker试爆后取消。
十字路口行动同时是美国史上第4与第5次使用核弹(按次序排在新墨西哥原爆、广岛、长崎之后),亦是美国首次于马绍尔群岛进行核试,往后数十年在不同的太平洋岛屿,包括比基尼环礁在内,亦进行了数十次的核试。十字路口行动亦是首次政府预先公告核爆,并允许各大传媒现场采访。
十字路口行动另一遗产是留下的目标船舰与及舰上实验品。十字路口行动同样首次曝露了核污染的危害。核试后比基尼环礁自此不再适居,岛上土著因而迫迁,部族生活陷入危机;辐射使环礁内的海水受到严重污染,而部分靶舰更被海军拖到他处击沉,使多地的生态系统遭受破坏。
行动过程
参与行动的舰只于珍珠港集合 1946.2.27
1946年1月24日,白兰地公开以比基尼环礁为核试选址,并预计进行三次核试。首次核试代号Able,核弹于空中爆炸;第二次核试代号Baker,在水下引爆;第三次核试代号Charlie,在深水引爆。选取比基尼的主要考虑在于其远离民居,原住民少,潟湖广阔,风暴稀少,更有稳定风向及水流,且由美国控制。2月6日,海军派舰轰击比基尼环礁水道,但向原住民隐瞒意图。到2月10日美国马绍尔群岛总督到达比基尼,并以圣经出埃及记为喻,称美国将带领比基尼住民前往“应许之地”,成功诱使岛上全数167名住民同意搬迁。
在核弹选用方面,核试两颗核弹均使用胖子原子弹的钚元素。Able使用的核弹代号为“吉尔达”(Gilda)。而Baker核弹则为“比基尼的海伦”(Helen of Bikini)。吉尔达核弹的钚内核在洛斯阿拉莫斯曾两次意外超越临界点,造成哈里·K·达格利恩(Harry K. Daghlian, Jr.)及路易斯·斯洛廷两名科学家死亡,使之被戏称为“魔鬼核心”(Demon Core)。
靶舰方面,海军一共拣选了95艘各种军舰,当中包括两艘航空母舰、五艘战列舰、四艘巡洋舰、12艘驱逐舰、八艘潜艇、60艘各式登陆载具及运输舰,以及三艘驳船。为方便量度核爆破坏力如何随距离递减,海军将军舰密集布置,而没有重构现实下锚情况。各艘军舰均安装了量度仪器,监察气压、船只动向以及辐射。整场核试中,美国一共使用了200只猪、60只豚鼠、204只山羊、5000只老鼠、200只小鼠,以及带有不同种类昆虫的谷物,用活体辐射实验品,测试生物在高辐射下的基因变异。
至于观察部队方面,海军一共派出150艘支援舰,为42,000人提供住宿、实验站或工作坊,当中超过37,000人隶属海军,另加37个女护士。观察舰队旗舰设于香格里拉号航空母舰,而其他人员则分散于不同舰只及地点,包括埃尼威托克环礁及夸贾林环礁(Kwajalein Atoll)。海军人员亦可以申请延长服役期一年,以留在环礁参与观赏核爆。
高空摄影上,美军改装了八架B-17轰炸机,包括安装了自动摄影机、辐射探测器与及空气样本采集器。这些轰炸机可透过地面无线电遥控飞行,飞进人体无法承受的高辐射环境,以至核爆引发的蘑菇云顶部。地面的摄影设备亦由环礁外围的高塔遥控操作。总体而言,环礁内的镜头共可以拍摄超过50,000幅静画,及1,500,000呎长的动画影卷。其中一部摄影机更可在1秒摄取1,000幅影像。核试进行前,所有人员都撤离环礁,往东面18.5千米外的海面观察舰队,以远离辐射。纵使如此,起初直接观察核试者亦要戴上墨镜,以保护眼睛不被核爆强光所伤,但在Able核试前却
Baker核试一共产生约3磅(1.4千克)核裂变产物。这些污染物混合在水雾、水墙以及云团,最后大部分均返回潟湖,并随着潮汐及洋流带到其他地方。然而当水墙倒塌之时,部分受污染的水雾被再次激起,并随着辐射性海潮向外高速扩散,最后随风漂到测试场地以外。更危险的是,当这些水雾的水汽被蒸发以后,这些裂变产物便会变成透明,无法以肉眼看见,并继续随风扩散,威胁人身安全。
除核裂变产物外,核爆同时令海水本身变成放射性。事缘Baker核爆的核分裂,向周遭环境喷气出两倍以上的自由中子。在空爆环境下,这些中子会被高热吸收,并随着核裂变产物及未分裂的钚带到平流层。然而关键在于,Baker进行的是水下核试,环境中子被礁湖海水吸收:倘若有一额外中子被打入海水中钠元素的原子核,该等钠元素便会变得放射性。一般而言,钠-23变成放射性的钠-24,会有15小时的半衰期。不过钠并不会如其他重元素沉入海底,而是维持液态,并可随海水继续污染其他军舰。而在核试后首六日,钠的放射强度将递减1,000倍,但仍足以损害进入环礁的人类健康。
最后,核弹采用的钚-239亦引发严重危机。核爆后一共有11.6磅(5.3千克)的钚未有裂变,并与3磅(1.4千克)核裂变产物混合。 虽然钚的α粒子辐射无法穿透人体皮肤,但倘若为人体摄取,则会在骨髓中富集,成为剧毒。更重要的是,工作人员的胶片剂量计(Film badges)及盖革计数器均无法探测钚元素;而钚-239的半衰期长近24,200年。换言之,一旦人体意外摄取钚-239,其一生都无法解毒。
Baker核试后,美军先派遥控船舰进入潟湖,并探测辐射。接着美军开始尝试清洗靶舰辐射,包括使用舰载灭火龙头、灭火泡沬、拖把、肥皂以至碱水,但只有首轮喷气稍有成效。再加上海水的钠已具放射性,使美军支援舰用以洗刷船身的海水均带有辐射,不但全无清洗之效,其水雾溅到舰上水兵时,更使水兵受辐射污染。起初美军按照曼哈顿计划经验,限定每人每日最多可摄取0.1伦琴(0.1 roentgens,即0.1R),但由于辐射量过高,首日美军只能登上离爆心最远的五艘靶舰。在钠的首六日半衰期间,一共有4,900人登上受严重污染的靶舰。而核试10日后,美军则批准人员登上所有舰只。
辐射对活体生物的影响,很快便为美军所见。在Able核试中,辐射源主要来自核爆瞬间,并没有造成环境辐射;但Baker核试却使绝大部分军舰均受辐射污染,使生物从居住环境摄取并累积辐射。Baker核试后首数日,大部分军舰均不宜人类登上,而分散各舰的猪及老鼠则几乎全数因辐射死亡,只有少量老鼠幸存,
生物实验为当时美国媒体关注焦点。9月白兰地曾向传媒指“用作实验的动物所承受的痛苦,几乎是微不足道的。它们要么变得衰弱、要么回复健康、要么无痛地死亡。”不过,因“魔鬼核心”意外临界而死亡的两名科学家,其死亡过程极为痛苦;但由于军方当时仍将意外列为机密,再加上公众对辐射危害所知甚少,故此未有在大众引起即时反弹。
然而,军方内部亦开始对辐射有所警惕,并质疑军方的安全措施。在Baker核试以前,海军全无清理核辐射经验,亦对清理期间对人体的危害一无所知。海军亦没有预计辐射水雾会淹盖几乎全部军舰,低估其破坏程度。在欠缺经验、装备及危险意识下,美国水兵往往采用传统的清洗方法,且全无保护装备。
十字路口行动原定进行第三场代号Charlie的核试,在比基尼外海深水引爆。不过自7月25日Baker核试后,船舰清理辐射几乎全无进展,更不可能拖到外海再作排列。到8月3日,负责于行动监视辐射的科学家史丹佛·瓦伦(时为陆军上校)认为核试已对众多水兵构成严重危险,并要求即时中止清理。瓦伦指出,当水兵在舰上清理时,辐射物随即污染人体皮肤、衣服甚至肺部。当水兵返回支援舰洗澡及洗衣服时,这些辐射物又随之转移到支援舰,并随水兵带到各地。瓦伦同时质疑水兵没有按照安全指引行事,部分消防船因过于靠近靶舰,而反过来受到污染,而被迫弃用。更有甚者,支援舰多次进出受污染水域,其舰体亦会累积辐射。8月6日至9日之间,有67人摄取过量辐射;而盖革计数器亦不敷应用。
海军部分官兵起初对此警戒不足。在水兵眼中,拯救曾经并肩作战的军舰是其首要任务。比如温莱特号驱逐舰的老兵因重新登上旧舰,而摄取过量辐射,要即时送返美国。纽约号战列舰的舰长更指斥瓦伦的量度数据有偏差,并希望将纽约号驶回美国。再加上钠在核试后持续半衰,令辐射读数下降,又使水兵误以为清理有效。然而瓦伦最担忧的,是水兵仪器无法探测的钚。倘若船舰已受钚污染,则水兵可能已曝露于钚的环境之中。
白兰地为此在威奇托号重巡洋舰举行会议,并召集近1,400名军官听取瓦伦报告。到8月9日,白兰地终于得悉水兵使用的盖革计数器无法探测钚-239,而当日科学家却在欧根亲王号的舰长室物料样本发现了钚。这使白兰地怀疑钚可能已遍布所有军舰。8月10日,瓦伦向白兰地呈交一幅X光相片,相中的刺尾鱼因受严重辐射污染,其身体竟然向外发出X光。白兰地阅毕相片,即时下令中止所有清理活动。第三轮核试因此取消,而十字路口行动亦在同日即时终结。
美军最终在1955年才在棚屋行动(Operation Wigwam)进行深水核试。