日曜日、北朝鮮は主張した同国が6回目の核実験、水素爆弾の実験を完了したと。
この実験は、秘密主義で知られる政権によって地下で行われた。では、国際社会は、国営通信社の報道が真実だったとどうすれば確かめられるのだろうか。
マグニチュード6.3の揺れは、日曜日に爆発があったことを示している。しかし、これが核実験だったと知るには、核爆発の痕跡を検知しなければならない。
核兵器は、核分裂（核分裂爆弾）または核分裂と核融合の組み合わせ（熱核爆弾、すなわち水素爆弾）によってエネルギーを生み出す。どちらの場合も、中性子を伴う核反応によってウランまたはプルトニウムの燃料が核分裂し、核分裂生成物と呼ばれる2つの小さな原子核になる。これらの生成物は放射性であり、特有の崩壊放射線によって検出できる。
こうした核分裂生成物を検知できれば、核爆発が起きたと分かる。そこで登場するのが「放射性物質探知機」を搭載した航空機だ。
1947年以来、米空軍は運用してきた核爆発探知部隊を。
現在の航空機群はを使用している。WC-135「コンスタント・フェニックス」だ。これらの航空機は放射性物質の雲の中を飛行して空気サンプルを採取し、ちりを捕集する。放射性崩壊を測定することで、ごく微量の核分裂生成物も検出できる。
乗員の安全は、客室の空気を浄化するフィルターによって確保される。放射線レベルは、乗員一人ひとりが携帯する測定器で監視される。
「コンスタント・フェニックス」のような放射性物質探知機搭載機は、核実験が報告された直後に迅速に展開でき、過去には北朝鮮の核実験の確認に 使われてきた。
今年、「コンスタント・フェニックス」は、報道によると沖縄に配備され、日本で中国軍機と遭遇した。
地上では、包括的核実験禁止条約機関（CTBTO）が、世界各地で80か所の地上監視観測所を運用し、大気中に拡散した核分裂生成物を探して、空気を常時監視している。
日本と韓国も独自の放射線監視網を運用している。これらのネットワークも、おそらく最新の北朝鮮の核実験の痕跡を探しているだろう。
核分裂生成物から何が分かるのか？
核実験が地下で行われると、核分裂生成物は閉じ込められる。ただし、希ガスは例外だ。
希ガスは（極端な場合を除いて）化学反応を起こさないため、岩石の中を拡散し、やがて外へ漏れ出し、検知できる状態になる。
とりわけ、化学元素キセノンの放射性同位体の一部は有用だ。これらのキセノン同位体は大気中に自然には存在せず、崩壊時間が長すぎも短すぎもしないうえ、核爆発で大量に生成されるからだ。こうした同位体が見つかれば、核実験が行われたと分かる。
今回の実験では、人々の関心を集める出来事があった。米国地質調査所によると、最初の揺れから約8分後に、さらにマグニチュード4.1の揺れが観測されたのだ。これは、爆弾を収めていたトンネルが崩落した可能性などを示している。そうであれば、ほかの核分裂生成物や放射性同位体が、ちりの粒子として外に漏れ出す可能性がある。
これは偶発的だったのか、意図的だったのか（国際社会に証拠を示すため）もしれないが、いずれにせよ、私たちは多くを知る ことができるかもしれない。それは、放射性物質探知機搭載機がどれほど早く到着したか、またどれほどのちりが放出されたかによる。
たとえば、質量の異なる核分裂生成物が見つかる確率を調べれば、核分裂燃料の組成を特定できる。また、爆弾の残りの部分の組成についても分かる可能性がある。こうした情報は、核保有国が極秘にしているものだ。
重要なのは、高強度・高エネルギーの中性子束でしか生成されない同位体を探すことで、その爆弾が本当に水素爆弾だったかどうかを推測できることだ。
何が分からないのか？
放射性物質探知機搭載機が得られる情報量は、実験場から放出された物質の量、放出の速さ（放射性崩壊の影響を受ける）、そして探知機搭載機が現場に到着するまでの速さによって決まる。
しかし、核分裂生成物の測定では、実験された爆弾が大陸間弾道ミサイル（ICBM）に搭載できるほど小型だったかどうかまでは、おそらく分からない。結局、北朝鮮は写真用に演出した場面で弾頭の外殻を見せ、別のものを爆発させることも簡単にできる。
北朝鮮がICBMに搭載可能な熱核兵器を保有しているかどうかは、国際社会が深く懸念している問題だ。
放射性物質探知機搭載機とCTBTOのネットワークは、大気中の放射性物質から可能な限りデータを引き出し、北朝鮮による核の脅威を世界が理解する助けとなるだろう。
