JP2005291514A - 化学弾薬の爆破処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 化学弾薬（例えば、遺棄化学弾薬）の爆破処理方法において、弾殻の飛散の衝撃を緩和でき、かつ低コストな方法を提供する。
【解決手段】 第１爆薬３１を被処理物Ａの外周に配置する。また、この第１爆薬３１より爆速の大きい第２爆薬３２を前記第１爆薬３１の外周に配置する。そして、前記第２爆薬３２を点火してその爆轟により第１爆薬３１を爆発させて前記被処理物Ａを処理する。
【選択図】 図４

Description

本発明は化学弾薬の爆破処理方法に関する。

化学兵器等（例えば、銃弾、爆弾、地雷、機雷）の軍事用の弾薬の構成としては、鋼製の弾殻の内部に、炸薬と、人体に有害な化学剤が充填されたものが知られている。化学剤の例としては、人体に有害なマスタードやルイサイト等である。そして、このような化学兵器の処理・無害化の一つの方法として、爆破による処理方法が知られている。爆破による処理は、解体作業が不要であることから、保存状態が良好な弾薬のみならず、経年劣化・変形などにより解体が困難になった弾薬も処理可能であり、また、爆発に基づく超高温・超高圧によって化学剤のほとんど全てを分解できる利点がある。このような処理方法は、例えば特許文献１に開示されている。

この爆破処理は、化学剤の外部漏洩防止の観点や、爆破処理による音や振動などの環境への影響を低減する観点から、密閉された容器内で行うことが多く行われている。また、密閉容器の内部を真空引きした状態で爆破処理を行い、処理後も容器内を負圧に保つこととすると、化学剤の外部漏洩を確実に防止できる利点がある。
特開平７−２０８８９９号公報

しかし、上記特許文献１のような方法で爆破処理する場合、上記容器は爆発の音や衝撃に耐え得るように堅固なものとなっているが、それでも兵器の弾殻などの固形物の破片が爆破時に相当な速度で飛散して容器に衝突し、容器の内壁を損傷させてしまうことが多い。従って、何回か処理を行うと容器の傷みが激しくなり、交換が必要となってしまう。容器はサイズが大きく重量物であるため、その交換作業は容易ではない。

近時、日本国政府は化学兵器禁止条約に批准し、旧日本軍によって中国に遺棄された化学兵器を廃棄する条約上の義務を負うことになった。内閣府遺棄化学兵器処理担当室が平成１４年１０月に発表した「中国における旧日本軍遺棄化学兵器処理事業の概要」では、中国各地に各種の遺棄化学兵器が約７０万発存在するものと推定され、その処理施設の設計に当たっては、３年間で７０万発の処理を行うことを想定し、１時間に１２０発程度の処理能力を有するように考慮すべきとしている。

従って、上記のような爆破処理において、多数の遺棄化学兵器を低コストで且つ効率良く処理していくには、容器が損傷しないように爆破処理でき、容器の交換の手間や時間を低減できることが強く望まれるのである。また、一度に多数発の兵器を処理できる処理能力も、強く要請されるところである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

◆本発明の観点によれば、以下のような、化学弾薬の爆破処理方法が提供される。第１爆薬を被処理物の外周に配置し、この第１爆薬より爆速の大きい第２爆薬を前記第１爆薬の外周に配置し、前記第２爆薬を点火してその爆轟により第１爆薬を爆発させて前記被処理物を処理する。

これにより、第２爆薬が先ず爆発し、その高速な爆轟により、内側の第１爆薬が圧縮されながら爆発する形となる。従って、第１爆薬として低爆速のものを採用した場合でも、強力な爆轟力を得ることができる。一般に低爆速の爆薬は安価で入手し易いことから、処理コストを低減できる。
また、第１爆薬の爆轟ベクトルが内側に向くことにより、弾殻の粒子速度が内側に向けられる。更に、本来は外向きである弾殻の内部の爆薬の爆轟ベクトルが、上記第１爆薬の内向きの爆轟ベクトルにつられて、内向き乃至平行向きの爆轟ベクトルに変更される。従って、爆発により径方向に飛散する弾殻の破片の速度を低減でき、例えば容器内で爆発させた場合の当該容器の損傷を回避できる。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、前記第１爆薬及び前記第２爆薬は被処理物の軸線に関して対称に配置されており、前記第２爆薬の起爆点が上記軸線上に配置されていることが好ましい。

このように爆薬が軸対称に配置されていれば、第１爆薬の圧縮が強い度合いで行われるので、より強い爆轟力を得ることができる。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、前記第２爆薬の起爆点と、前記被処理物との間に、空間が介在されていることが好ましい。

これにより、被処理物の弾殻の粒子速度を、一層確実に内向きに向けることができる。従って、弾殻の飛散速度をより一層低減できる。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、前記第１爆薬はＡＮＦＯ爆薬であることが好ましい。

上記のように安価なＡＮＦＯ爆薬を用いることとすれば、低コストで化学弾薬を処理することが可能である。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、前記第１爆薬はエマルジョン状の爆薬であることが好ましい。

これにより、処理が容易化され、処理能力に優れる爆破処理方法が提供される。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、以下のようであることが好ましい。筒を被処理物に被せる第１工程と、前記筒と被処理物との間に、顆粒状または流動状の第１爆薬を入れる第２工程と、前記筒に第２爆薬を装着する第３工程と、を少なくとも含む。なお、上記第３工程は第２工程の後に行われる必要は必ずしもなく、第１工程の前に行われても良いし、第１工程と第２工程との間に行われても良い。

これにより、爆破処理が容易化され、処理効率に優れる爆破処理方法が提供される。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法は、以下のようであることが好ましい。筒を被処理物に被せる第１工程と、前記筒の内部に流動状の第１爆薬を流し込む第２工程と、流動状の前記第１爆薬に被処理物を沈める第３工程と、前記筒に第２爆薬を装着する第４工程と、を少なくとも含む。なお、上記第４工程は第３工程の後に行われる必要は必ずしもなく、例えば第１工程の前に行われても良いし、第１工程と第２工程との間や第２工程と第３工程の間に行われても良い。

これにより、爆破処理が容易化され、処理効率に優れる爆破処理方法が提供される。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、被処理物の外側に第１爆薬及び第２爆薬を配置したものを複数配置し、一度に複数の化学弾薬を爆破処理することが好ましい。

これにより、一度に複数の化学弾薬を処理できるので、処理能力に優れる爆破処理方法を提供できる。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、前記第２爆薬の周囲を流動体壁で囲った状態で爆破処理を行うことが好ましい。

これにより、爆破処理によって飛散する弾殻の破片の勢いを流動体壁によって弱めることができる。従って、例えば容器内で爆発させた場合の当該容器の損傷を回避できる。

◆前記の化学弾薬の爆破処理方法においては、前記流動体壁は２５０ミリメートル以上の厚さであることが好ましい。

これにより、爆破処理によって飛散する弾殻の破片の勢いを、より効果的に弱めることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。

図１には、本発明の爆破処理方法によって処理される化学兵器の一例としての、１５ｋｇあか弾Ａの構成が示される。

あか弾Ａはクシャミ剤ないし嘔吐剤としてのあか剤を使用する化学兵器であり、旧日本軍によって中国に持ち込まれた化学兵器の殆どを、あか弾が占めるといわれている。あか剤は、外筒１０と内筒１１の間の隙間に充填され、内筒１１と外筒１０は互いに固定される。内筒１１に螺着される内蓋１２には、黄銅製の炸薬筒１３が固定される。

炸薬筒１３の内部にはピクリン酸が充填され、内筒１１の内側（炸薬筒１３の外側）にはＴＮＴ系爆薬（具体的には、例えば、ＴＮＴにナフタレンを１５％あるいは２０％含んだもの）が充填されている。弾頭部分において、内筒１１には蓋１４が螺着される。

次に、上記あか弾Ａに本発明の一実施形態としての爆破処理方法を適用して処理する様子を、図２〜図５を参照して説明する。

まず図２に示すように、あか弾Ａを底板２１の上に、弾頭側を上にした起立状で載置固定した上で、あか弾Ａの外周側に、例えば合成樹脂あるいは紙などで製造した筒２２をかぶせる。

この筒２２の外周には予め、シート状の爆薬（第２爆薬としてのＳＥＰ爆薬）３２が巻き付けられ装着されている。ただし、いったん筒２２を被せてから、その筒２２の外周にＳＥＰ爆薬３２を巻き付けるようにしてもよい。なお、筒２２をかぶせる際は、その軸線が上記あか弾Ａの軸線とほぼ一致するように筒２２が位置決めされることが好ましい。

筒２２の内径は前記あか弾Ａの外筒１０の外径よりも大きくしており、この結果、あか弾Ａと筒２２との間には円筒状の隙間ｇが形成される（図３参照）。なお、後述のＡＮＦＯ爆薬が隙間ｇから漏れないよう、前記底板２１と前記筒２２との間は隙間がないよう封止した状態で固定しておく。

次に図３に示すように、上記の円筒状の隙間ｇに、第１爆薬としての顆粒状のＡＮＦＯ爆薬３１を装填する。前記筒２２の高さ一杯まで充填した後、図４に示すように、筒２２の上端に、例えば合成樹脂あるいは紙などで製造したキャップ２３を固定する。このキャップ２３の上面には予め、シート状の爆薬（第２爆薬としてのＳＥＰ爆薬）３２が装着されている。最後に、前記キャップ２３の中央に線爆雷管２４をセットする。

図５に、爆破処理のための圧力容器１を示す。この圧力容器１は内径２メートル弱、容積７立方メートル程度の鋼製圧力容器であり、その内部には、高張力鋼製の防護筒２が、その軸線を横に向けた状態で収納されている。また、防護筒２の軸線方向両端部を閉鎖するように、多数本の防護チェーン３が２重に吊り下げられる。防護筒２の内周面（天井面）には吊金具４が溶接されている。

そして、上記吊金具４に、図２〜図４で示したようにＡＮＦＯ爆薬３１及びＳＥＰ爆薬３２を装着した上記あか弾Ａを、袋２５に入れた状態で吊り下げる。このとき、あか弾Ａは圧力容器１内のほぼ中心に位置するようにし、また、弾頭（即ち、線爆雷管２４側）を上に向けた状態とする。そして、前記線爆雷管２４から引き出された発破母線２６を、図示しない発破器に電気的に接続し、圧力容器１を密閉した状態とした上で起爆させる。

こうすることで、線爆雷管２４の部分からＳＥＰ爆薬３２が先ず爆発し、その爆発により、内側のＡＮＦＯ爆薬３１が圧縮されながら爆発する形となる。従って、ＡＮＦＯ爆薬３１のような安価で低爆速の爆薬を使用した場合でも、強力な爆轟力を得ることができる。従って、有効でかつ低コストな爆破処理方法を提供できる。

また、ＡＮＦＯ爆薬３１の爆轟ベクトルが内側に向くことにより、弾殻（即ち、あか弾の外筒１０、内筒１１、及び蓋１４など）の粒子速度が内向きとなるよう向けられる。更に、本来は外向きである弾殻の内部のピクリン酸やＴＮＴ系爆薬の爆轟ベクトルが、上記ＡＮＦＯ爆薬３１の内向きの爆轟ベクトルに引き摺られて、内向き乃至平行向き（下向き）の爆轟ベクトルに変更される。従って、爆発により径方向に飛散する弾殻の破片の速度を低減でき、防護筒２や防護チェーン３の損傷を軽減することができる。なお、この効果については、後述のシミュレーション実験で改めて詳述する。

また、本実施形態ではＡＮＦＯ爆薬３１、ＳＥＰ爆薬３２ともに、被処理物としてのあか弾Ａの軸線に関して対称に配置されており、前記ＳＥＰ爆薬３２の起爆点（線爆雷管２４）が、この軸線上に設置されている。従って、爆轟の伝播も軸対称を保ちながら行われるため、ＳＥＰ爆薬３２の爆轟がＡＮＦＯ爆薬３１を圧縮する効果が高く、より大きなＡＮＦＯ爆薬３１の爆轟力を得られる。

本実施形態ではまた、ＳＥＰ爆薬３２を配置した筒２２をあか弾Ａに被せ、筒２２とあか弾Ａとの間に顆粒状のＡＮＦＯ爆薬３１を入れることで、ＡＮＦＯ爆薬３１及びＳＥＰ爆薬３２をあか弾Ａの周囲に取り巻かせた状態とすることが容易にできる。従って、爆破処理のための工程を簡素化することができる。

〔実験１〕
上記爆破処理方法の効果を実証するために、以下の実験を行った。

即ち、内径１．８メートル、長さ３．５５メートル、容積７．１立方メートル、設計圧力１ＭＰａの鋼製圧力容器１を用意し、この内部に、破片に対する防護用として、５８０ＭＰａ級高張力鋼製の５０ミリメートル厚の防護筒２と、２重幕状の多数本の防護チェーン３を設置した。

次に、φ＝７５ミリメートルのあか弾を模した模擬弾を作った。このあか模擬弾Ａの構成は図６に示されるように、前記１５ｋｇあか模擬弾（図１）よりやや小型のものであって、主要部分の寸法を述べると、炸薬筒１３の寸法がφ＝２９ミリメートル、高さ＝８０ミリメートル、内筒１１の寸法がφ＝４４ミリメートル、高さ＝２９５ミリメートル、外筒１０の寸法がφ＝７４ミリメートル、高さ＝３０２．５ミリメートルであった。また、あか模擬弾Ａについては、外筒１０、内筒１１、内蓋１２、炸薬筒１３、蓋１４の何れも、ＳＳ４００鋼製とした。

あか模擬弾Ａの内筒１１内及び炸薬筒１３内には、ＴＮＴ爆薬２５２グラムを装填した。また、あか模擬弾Ａの内筒１１と外筒１０との間には、あか剤を擬した擬剤（オクタノール）を９６．８グラム装填した。

この模擬弾Ａの外周に、図２〜図４に示すのと同様の方法でＡＮＦＯ爆薬３１を約１０ミリメートル厚となるよう均一な厚さで配置し、その更に外周および上面側に、５ミリメートル厚のシート爆薬（ＳＥＰ爆薬）３２を配置した。使用した爆薬量は、ＡＮＦＯ爆薬３１が８１５グラム、ＳＥＰ爆薬３２が７３３グラムであった。そして、上面側のＳＥＰ爆薬３２の中心に線爆雷管２４をセットした上で、図５に示すように全体を袋２５に入れて前記吊金具４から圧力容器１の中央に吊るし、圧力容器１内を密閉して内部を真空とした上で、起爆させた。

爆発後の前記防護筒２の内面を目視で観察したところ、その側面側に、弾殻の破片が衝突して生じたとみられる打痕が生じていた。ただし、その打痕の深さは非常に浅いものであった。防護筒２の床面側にも打痕が生じており、側面側に比較すれば若干深いものであったが、それでもどちらかといえば浅い打痕であった。また、貫通孔のような大きな損傷は防護筒２には全く生じなかった。

従って、今回の実験で使用した５０ミリメートル厚の５８０ＭＰａ級高張力鋼板は、更にかなりの回数の爆破処理に耐え、交換の必要頻度が低減されるものと考えられる。

なお、爆発後、容器内圧力が１気圧になるまで空気を供給し、その中から６リットルの空気をガス試料として採取して、擬剤としてのオクタノールを上記ガス試料からシリカゲルで捕集して溶媒を脱離し、ＧＣ／ＦＩＤ法で分析した。するとオクタノールは、分析できる下限量（１．７ミリグラム／リットル）を下回っており、検出することはできなかった。

また、爆発後、防護筒２の内面の一部を水８リットルを使用して洗って水試料を作成し、あか模擬弾に充填したオクタノールの残存量を調べた。オクタノールの残存量の測定は、水試料から溶媒を脱離し、ＧＣ／ＦＩＤ法で分析することにより行った。爆発後に容器内の固体表面に均一に付着していると仮定して擬剤の残存率を算定すると、０．０３３パーセントであった。これらの結果から、爆発に基づく超高温・超高圧によって化学剤のほとんどを分解できていることが判る。

〔実験２〕
上記の実験１で使用したφ＝７５ミリメートルのあか弾よりも大きい、図１に示すとおりの「１５ｋｇあか弾」を模した模擬弾を作った。あか弾Ａの主要な寸法を述べると、炸薬筒１３の寸法がφ＝３０ミリメートル、高さ＝１２３ミリメートル、内筒１１の寸法がφ＝６４ミリメートル、高さ＝３５０ミリメートル、外筒１０の寸法がφ＝１００ミリメートル、高さ＝３８０ミリメートルであった。

あか模擬弾Ａの炸薬筒１３の内部、及び内筒１１の内部には、いずれもＴＮＴ爆薬を装填した。ＴＮＴ爆薬の装填量は６６７グラムであった。また、模擬弾の内筒１１と外筒１０との間には、あか剤を擬した擬剤（オクタノール）を２９３．６グラム装填した。

上記実験１と同様に、この模擬弾Ａの外周にＡＮＦＯ爆薬３１を約１０ミリメートル厚となるよう配置し、その更に外周および上面側に、５ミリメートル厚のシート爆薬（ＳＥＰ爆薬）３２を配置した。使用した爆薬量は、ＡＮＦＯ爆薬３１が１３７９グラム、ＳＥＰ爆薬３２が１０９９グラムであった。そして上記実験１と同様に、上面側のＳＥＰ爆薬３２の中心に線爆雷管２４をセットした上で、全体を袋２５に入れて前記吊金具４から圧力容器１の中央に吊るし、圧力容器１内を真空とした上で、起爆させた。

爆発後の前記防護筒２の内面を目視で観察したところ、その側面側に、破片が衝突して生じたとみられる打痕が生じていた。ただし、その打痕の深さは非常に浅いものであった。防護筒２の床面側にも打痕が生じており、この打痕は側面側に比較すれば若干深いものであり、上記実験１の床面側の打痕よりも打痕の縁が明瞭となっていた（破片が高速で衝突した場合の打痕の特徴）。ただし、それでもどちらかといえば浅い打痕であった。また、貫通孔のような大きな損傷は防護筒２には全く生じなかった。

擬剤オクタノールの残存量を上記実験１と同様に測定したところ、ガス試料からはオクタノールを検出できなかった。水試料の計測値から残存率を算出すると、０．１５６パーセントであった。

〔実験３〕
次に、上記の１５ｋｇあか模擬弾について、線爆雷管２４を起爆させたときの爆轟伝播シミュレーション実験を、コンピュータを用いて行った。この結果を図７に示す。

なお、爆薬の爆轟速度については、ＴＮＴ爆薬＝４．２３キロメートル／秒、ＳＥＰ爆薬＝６．１５キロメートル／秒、ＡＮＦＯ爆薬＝３．００キロメートル／秒として計算した。また、ＳＳ４００鋼中の衝撃波速度は５キロメートル／秒とし、衝撃波が爆薬表面に到達すると同時に爆轟が開始するものと仮定した。擬剤中の衝撃波速度については、特に考慮せず、ＳＳ４００鋼と同じ扱いとした。また、計算のためのシミュレーションモデルにおいては、筒２２やキャップ２３を省略した。

図７には計算結果が半断面図の形で示されている。この図７の結果によれば、爆轟過程は、線爆雷管２４による点火から爆轟波の伝播終了まで、約７５μ秒である。初期過程では、ＳＥＰ爆薬３２、ＡＮＦＯ爆薬３１、ＴＮＴ爆薬の順に爆轟する。

注目すべきはＡＮＦＯ爆薬３１の爆轟波の方向である。初期段階では、外筒１０（ＳＳ４００鋼製）との界面におけるＡＮＦＯ爆薬３１の爆轟波の方向は外側に向いているが、時間の経過とともにＳＥＰ爆薬３２の高爆轟速度に引き摺られて、５０μ秒以降は、爆轟波の方向（爆轟ベクトル）が内向きになっていることが判る。従って、５０μ秒以降は、弾殻の粒子速度も内向きになる。このことが弾殻の破片の外向きの速度を下げ、前記防護筒２の損傷の低減に貢献していると考えられる。

また、ＴＮＴ爆薬はＳＳ４００鋼製の蓋１４を伝播する衝撃波により、起爆後８μ秒程度で爆轟を開始し、その爆轟波は上方から下方に向かって伝播する。ただし、１５μ秒以降は、ＳＳ４００鋼製の内筒１１の高い衝撃波速度に引き摺られて、爆轟波の方向は内向きとなるように徐々に傾いている。これも、外側へ向かう弾殻の破片速度を緩和する効果をもたらしていると考えられる。

なお、参考実験として、上記とは異なるもう一つのシミュレーションモデル（図８）について、前記と同様の条件で計算を行った。この図８のシミュレーションモデルの特徴は２つあり、第１に、あか弾Ａの弾頭（蓋１４）と線爆雷管２４との間に、ＡＮＦＯ爆薬３１もＳＥＰ爆薬３２も存在しない空間が形成されている。第２に、模擬弾Ａの弾頭側を覆うＳＥＰ爆薬３２は円錐状に形成されている。

このモデルでは、線爆雷管２４による起爆によってＳＥＰ爆薬３２（円錐状部分）が爆轟を先ず開始するが、この爆轟波の前記蓋１４への直接の伝達は、上記の空間によって阻止される。従って、爆轟波は線爆雷管２４から迂回して外側からＡＮＦＯ爆薬３１に伝達される形となる。このシミュレーション実験では、上記の図７の結果と異なり、ＡＮＦＯ爆薬３１の爆轟ベクトルは、初期段階（約２０μ秒後）から既に内側を向いている。従って、図８のモデルのように線爆雷管２４と弾頭との間に空間を設けることで、図７のモデルよりも確実に弾殻の粒子速度を内向きにできることが判る。

なお、あか弾Ａの下方に第１爆薬としてのＡＮＦＯ爆薬３１を配置し、当該ＡＮＦＯ爆薬３１の下面に第２爆薬としてのＳＥＰ爆薬３２を配置することも考えられる。この場合、あか弾Ａの下方のＡＮＦＯ爆薬３１はあか弾Ａの外周の前記ＡＮＦＯ爆薬３１と連続させ、あか弾Ａの下方のＳＥＰ爆薬３２は、あか弾Ａ及びＡＮＦＯ爆薬３１の外側を筒状に覆う前記ＳＥＰ爆薬３２と連続させる。換言すれば、あか弾Ａの外周に配置されている第１爆薬及び第２爆薬を、あか弾Ａの下面側（弾尾側）まで回り込ませるようにする。こうすることで、弾殻の破片の下方への飛散速度も低減できると考えられる。

〔実験４〕
上記実験１で使用した「φ７５ミリメートルあか模擬弾」を、その周囲に水壁を取り巻かせた状態で爆発させる実験を行った。具体的には図９に示すように、塩化ビニル製のバケツ状容器５１に水を溜めるとともに、その内部に塩化ビニル製の治具５２を沈ませて配置した。この治具５２は底板５３上にパイプ５４を立設した構成としており、そのパイプ５４の内面には２枚の区画板５５を固定し、当該パイプ５４の内部空間を上中下の３区画に分けている。

パイプ５４の内部の上記３区画のうち、上側の区画の内部には上記あか模擬弾Ａ（上述のとおりＡＮＦＯ爆薬３１及びＳＥＰ爆薬３２を外周に配置し、ＳＥＰ爆薬３２に線爆雷管２４をセットした状態のもの）を配置する。なお、使用した爆薬の種類・量は、上記実験１の説明で記載したのと全く同じである。下側の区画の部分には前記パイプ５４に連通孔５６を開口させ、治具５２を容器５１内の水に沈ませると、バケツ状の容器５１内の水がパイプ５４内の下側の区画に連通孔５６を介して流入するようになっている。なお、下側の区画板５５はパイプ５４の内面に対してシールされており、下側の区画の水が中間の区画や上側の区画へ流入しないようにしている。

前記パイプ５４の内径は、前記ＳＥＰ爆薬３２の外径よりも若干大きく構成しており、ＳＥＰ爆薬３２とパイプ５４（水壁）との間には、円筒状の空間５７が形成されている。この空間５７の径方向の厚みｔ１は、１０７ミリメートルであった。また、パイプ５４とバケツ状容器５１の間には水壁５８が形成されている。この水壁の径方向の厚みｔ２は、平均で２８０ミリメートルであった。

加えて、前記あか模擬弾Ａの下方（中間の区画）には、軸方向で厚さ２００ミリメートル厚の空間５９が形成され、その更に下方（下側の区画）には、軸方向で厚さ２００ミリメートル厚の水壁６０が形成されている。一方、あか模擬弾Ａの上方では、前記パイプ５４の上端を塞ぐように１０ミリメートル厚のベニヤ板６１を配置し、その上側に約５０ミリメートル厚の水袋６２を設置した。

そして、爆破処理の際に飛散する破片の威力を評価するために、横５００ミリメートル×縦８００ミリメートルのＳＳ４００鋼板（評価板）６３を、中心から約１メートルの位置に、台６４を用いて立てた状態で設置した。評価板６３は、前記容器５１を挟んで対面するようにして２枚設置された。なお、この実験は、図５に示す圧力容器内ではなく、所定の爆破実験用のピットの内部で行われた。

上記の条件で起爆し爆破処理を行った後、前記評価板６３の様子を目視で観察したところ、２枚とも、弾殻の破片によるとみられる損傷は全く認められなかった。また、バケツ状容器５１の内面の様子を観察したところ、飛散した破片によるものとみられる引っ掻き傷が多数認められたが、容器５１を貫通する損傷は一つも認められなかった。これは、爆発によって飛散する破片の勢いが水壁５８・６０によって弱められる結果、破片はバケツ状容器５１の内面にまでは到達したがそれを貫通するまでは至らなかったことを意味する。

なお、参考実験１として、上記バケツ状容器５１に代えてやや小さいバケツ状容器（図略）を使用し、あか模擬弾Ａの周囲の水壁５８の径方向厚さが平均１６２ミリメートル厚となるようにし、ほかは上記実験と全く同様の条件で実験を行った。すると、上記評価板６３には貫通孔が２箇所認められた。また、その小さいバケツ状容器には貫通状の損傷が多数認められた。

更に参考実験２として、上記治具５２を使用せず、あか模擬弾Ａを水に直接水没させて爆破処理する実験を行った。言い換えれば、上記空間５７・５９を全く無くした状態で実験を行った。なお、あか模擬弾Ａの周囲の水壁の厚さを計算すると、平均２６９ミリメートル厚相当であった。この実験の結果、上記評価板６３は全くの無傷であり、バケツ状容器５１の内面においても、弾殻の破片によるものとみられる損傷は一切認められなかった。

以上の結果を総合すると、水壁５８の径方向の厚さｔ２を少なくとも約２５０ミリメートル以上にすれば、爆発時の弾殻の破片の飛散する勢いを効果的に低減できるという知見が得られた。

以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は上記実施形態の方法に限られず、例えば以下のように変更して実施することができる。

（１）第１爆薬として、顆粒状のＡＮＦＯ爆薬を用いることに限定されない。また、エマルジョン状（流動状）の爆薬（ＰＥＴＮ系の爆薬を例として挙げることができる）を第１爆薬として用いることもできる。この場合、筒２２の内部にエマルジョン状の第１爆薬を注入して、その後に第１爆薬に被処理物としてのあか弾Ａを浸漬するようにすれば、容易な操作で、あか弾Ａの周囲に第１爆薬を取り巻かせた状態とすることが可能である。

（２）第２爆薬としてＳＥＰ爆薬を用いることに限定されない。例えば、ＲＤＸ系、ＰＥＴＮ系などの爆薬を用いることもできる。要は、第１爆薬よりも爆速が大きいものであれば良い。

（３）一度に一つのあか弾Ａを処理する場合に限定されず、例えば図１０に示すように、あか弾Ａの周囲にＡＮＦＯ爆薬３１及びＳＥＰ爆薬３２を配置したものを並列に複数並べ、それぞれの線爆雷管２４に同時に通電することで、一度に複数のあか弾Ａを処理することも可能である。また、図１１に示すように、あか弾Ａを直列に複数並べ、先頭のあか弾の線爆雷管２４に通電することで、次々と連爆させて一度に複数のあか弾Ａを処理することも可能である。これらの場合は、一度に複数のあか弾Ａを処理でき、処理能力を顕著に向上させることができる。また、それぞれのあか弾Ａの弾殻の粒子速度は内向きに向けられるので、例えば容器内で複数同時に爆破処理した場合であっても、当該容器の損傷を少なくあるいはゼロとすることができる。また、直列に２つ、並列に２つ並べて、２×２＝４本のあか弾Ａを同時に処理するようなことも可能である。

（４）本発明の処理方法は、あか弾の処理にのみ適用を限定されるものではなく、例えば、きい弾などの他の化学兵器の処理方法に適用することもできる。

本発明の処理方法で処理される被処理物の一例としての１５ｋｇあか弾の構成を示す断面図。 ＳＥＰ爆薬を装着した筒をあか弾に被せる様子を示す断面図。 あか弾と筒との間の隙間にＡＮＦＯ爆薬を装填する様子を示す断面図。 ＳＥＰ爆薬を装着したキャップを筒の上端に取り付け、線爆雷管をセットした様子を示す断面図。 圧力容器内にあか弾をセットした様子を示す断面図。 φ７５ミリメートルあか弾の構成を示す断面図。 爆轟伝播のシミュレーション実験結果を示す図。 図７とは異なるモデルについての爆轟伝播のシミュレーション実験結果を示す図。 あか弾の周囲を水壁で囲んだ状態で爆破処理を行う実験を示す図。 あか弾を複数並列に並べて同時に処理する場合を説明する図。 あか弾を複数直列に並べて同時に処理する場合を説明する図。

符号の説明

Ａ あか弾（被処理物）
３１ ＡＮＦＯ爆薬（第１爆薬）
３２ ＳＥＰ爆薬（第２爆薬）
２２ 筒

Claims (10)

1. 化学弾薬の爆破処理方法において、
   第１爆薬を被処理物の外周に配置し、この第１爆薬より爆速の大きい第２爆薬を前記第１爆薬の外周に配置し、前記第２爆薬を点火してその爆轟により第１爆薬を爆発させて前記被処理物を処理することを特徴とする、
   化学弾薬の爆破処理方法。
2. 請求項１に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、前記第１爆薬及び前記第２爆薬は被処理物の軸線に関して対称に配置されており、前記第２爆薬の起爆点が上記軸線上に配置されていることを特徴とする、化学弾薬の爆破処理方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、前記第２爆薬の起爆点と、前記被処理物との間に、空間が介在されていることを特徴とする化学弾薬の爆破処理方法。
4. 請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、前記第１爆薬はＡＮＦＯ爆薬であることを特徴とする化学弾薬の爆破処理方法。
5. 請求項１又は請求項２に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、前記第１爆薬はエマルジョン状の爆薬であることを特徴とする化学弾薬の爆破処理方法。
6. 請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、
   筒を被処理物に被せる第１工程と、
   前記筒と被処理物との間に、顆粒状または流動状の第１爆薬を入れる第２工程と、
   前記筒に第２爆薬を装着する第３工程と、
   を少なくとも含む、化学弾薬の爆破処理方法。
7. 請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、
   筒を被処理物に被せる第１工程と、
   前記筒の内部に流動状の第１爆薬を流し込む第２工程と、
   流動状の前記第１爆薬に被処理物を沈める第３工程と、
   前記筒に第２爆薬を装着する第４工程と、
   を少なくとも含む、化学弾薬の爆破処理方法。
8. 請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、
   被処理物の外側に第１爆薬及び第２爆薬を配置したものを複数配置し、一度に複数の化学弾薬を爆破処理することを特徴とする、化学弾薬の爆破処理方法。
9. 請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、前記第２爆薬の周囲を流動体壁で囲った状態で爆破処理を行うことを特徴とする、化学弾薬の爆破処理方法。
10. 請求項９に記載の化学弾薬の爆破処理方法であって、前記流動体壁は２５０ミリメートル以上の厚さであることを特徴とする化学弾薬の爆破処理方法。

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