캐슬 작전

Operation Castle
캐슬 작전
Castle Romeo.jpg
로미오 성
정보
나라미국
테스트 사이트
  • 에비리루(루비), 에네베탁 환초
  • 엘루겔랍(플로라), 에뉴베탁 환초
  • 에닌먼(타레), 비키니 환초
  • 나무(찰리), 비키니 환초
  • 비키니 환초 유로치 아카이리오즈(개)
기간1954
시험 횟수6
테스트 타입바지선, 건조 표면
최대 수율TNT의 15메가톤(63PJ)
테스트 시리즈 연표
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성 작전 테스트 비디오

Operation Castle은 1954년 3월부터 비키니 환초에서 합동 태스크포스 7(JTF-7)에 의해 실시된 미국일련의 고수익(고에너지) 핵실험이다.그것은 업샷-코노홀 작전에 이어 찻주전자 작전에 앞서 있었다.

원자력위원회(AEC)와 국방부(DoD)의 합작사업으로 실시되는 이 작전의 최종 목표는 항공기로 운반할 수 있는 열핵무기의 설계를 테스트하는 것이었다.무게가 6,520에서 39,600파운드(2,960에서 17,960 kg)에 이르는 모든 시험 장치는 항공기에서 낙하하도록 제작되었다.그러나 탄도 케이스, 핀 및 퓨징 시스템을 [1]장착해야 합니다.

성 작전은 열핵 무기의 "건식" 연료 설계의 실현 가능성을 증명했기 때문에 정부 관리들에 의해 성공적이라고 여겨졌다.일부 테스트에는 기술적인 문제가 있었다. 한 장치는 예상보다 훨씬 낮은 수율을 보였고('거품'), 다른 두 개의 폭탄은 예상 수율의 두 배가 넘는 수율로 폭발했다.특히 Castle Bravo라는 테스트에서 광범위한 방사능 오염이 발생했습니다.이 여파는 주민들과 그곳에 주둔하고 있는 미군들을 포함한 인근 섬들과 인근 일본 어선 (다이고 후쿠류 마루호)에 영향을 미쳐 한 명의 직접적인 사망자를 냈고 많은 피폭자들의 건강 문제가 계속되었다.실험에 대한 대중의 반응과 낙진의 장기적 영향에 대한 인식은 1963년 부분 실험 금지 조약의 동기의 일부로 여겨져 왔다.

배경

비키니 환초는 1946년 세계 4, 5번째 핵무기가 비키니 라군에서 폭발한 '크로스로드 작전'의 일환으로 핵실험을 진행한 바 있다.그 이후로, 미국의 핵무기 실험은 일반적으로 더 큰 섬과 더 깊은 물을 이용하기 위해 에네베탁 환초로 이동했다.두 환초 모두 미국 태평양 시험장의 일부였다.

캐슬 무기의 생산량이 매우 높아 AEC 내에서는 이미 Enewetak에 구축되어 있는 제한된 기반시설에 대한 잠재적 손상이 다른 작전을 지연시킬 수 있다는 우려를 낳았다.또한, 캐슬 무기로부터의 크레이터는 아이비 마이크와 비슷할 것으로 예상되었는데, 아이비는 1952년 에네베탁에서 [2]10.4 메가톤의 TNT 장치를 테스트한 후 직경 약 1.6 km의 크레이터를 남겼습니다.

아이비 마이크 실험은 세계 최초의 수소폭탄으로, 본격적인 열핵 또는 핵융합 폭발을 일으켰다.아이비 마이크 장치는 수소동위원소인 액체 중수소를 사용하여 "습한" 폭탄이 되었다.액체 중수소를 극저온에서 저장하기 위해 필요한 복잡한 듀어 메커니즘은 이 장치를 3층 높이에 총 무게 82톤으로 만들어 사용 가능한 [3]무기로 사용하기에는 너무 무겁고 부피가 커지게 만들었다.텔러-울람 폭탄 개념의 증거로서 아이비 마이크가 성공하면서, 미국이 열핵 무기의 대량 생산과 배치를 시작할 수 있도록 "건식" 연료를 사용하여 실용적인 핵융합 무기를 만드는 연구가 시작되었다.최종 결과는 텔러-울람 설계에서 중수소화 리튬을 핵융합 연료로 통합하여 크기와 무게를 크게 줄이고 전체 설계를 단순화했다.작전 캐슬은 네 개의 건식 연료 설계, 두 개의 습식 폭탄, 그리고 한 개의 작은 장치를 테스트하기 위해 도표로 작성되었다.케네스 D 소장에 의해 JTF-7에 작전성 승인이 내려졌다. 1954년 1월 21일 AEC의 총지배인 니콜스.

실험

작전 캐슬은 7개의 실험으로 구성되었고, 한 개를 제외한 모든 실험은 비키니 환초에서 수행되었다.다음은 원래 테스트 일정(1954년 [4]2월 기준)입니다.

성곽 작전 일정
실험. 장치 시제품 연료 날짜. 예측수익률 제조원 테스트 장소
브라보! 새우 TX-21 40 % Li-6 D (건조) 1954년 3월 1일 6.0 Mt 로스앨러모스 과학 연구소 리프 오프 남이스, 비키니
유니언 알람 시계 EC-14 95% Li-6 D(건조) 1954년 3월 11일 3.0 ~ 4.0 Mt 로스앨러모스 과학 연구소 비키니 이로이 앞바다의 바지선
양키 저그헤드 / 런트II TX/EC-16/TX/EC-24 Cryo D-2(습기)/40% Li-6 D(건조) 1954년 3월 22일 8.0 Mt 로스앨러모스 과학 연구소 비키니 이로이 앞바다의 바지선
에코 램로드 TX-22 Cryo D-2(습기) 1954년 3월 29일 65 ~ 275 kt 캘리포니아 대학교 방사선 연구소(리버모어) 에베리루, 에네베탁
좀비 TX-15 마른 1954년 4월 5일 1.8 Mt 로스앨러모스 과학 연구소 에뉴벡주 MICE 크레이터의 바지선
로미오 런트 TX/EC-17A 7.5% 중수소(자연) 1954년 4월 15일 4.0 Mt 로스앨러모스 과학 연구소 비키니 이로이 앞바다의 바지선
모겐스턴 TX-22 7.6% 중수소화 리튬-6(Li-6) 1954년 4월 22일 1.0 Mt 캘리포니아 대학교 방사선 연구소(리버모어) 에네만, 비키니
AEC의 캐슬 작전 허가

에서 언급한 바와 같이 건식 연료 Bravo의 성공으로 액체 연료 설계가 구식이 되어 에코 테스트가 취소되었습니다.Yankee는 비슷하게 구식이라고 여겨졌고, 저그헤드 장치는 "런트 II" 장치로 대체되었다(유니온 장치와 유사). 이 장치는 로스앨러모스에서 서둘러 완성되어 비키니로 날아갔다.이 개정에서는 두 습식 연료 장치가 모두 시험 일정에서 제거되었다.

작전 캐슬은 열핵융합 연료로서 중수소 리튬(LiD)을 테스트하기 위한 것이었다.실온에서 고체인 LiD가 작동한다면, 아이비 마이크 장치의 극저온 액체 중수소 연료보다 훨씬 실용적일 것입니다.아이비 마이크의 이른바 '소시지' 장치와 같은 텔러-울람 원리가 사용되겠지만 핵융합 반응은 달랐다.아이비 마이크는 중수소와 중수소를 융합했지만, LiD 장치는 중수소와 삼중수소를 융합할 것이다.삼중수소는 리튬에 빠른 중성자를 조사하여 폭발 중에 생성되었다.

Bravo, Yankee(II), Union은 Li-6 동위원소로 농축된 리튬을 사용했다(Bravo와 Yankee는 Li-6 40%로 농축된 리튬을 사용했으며 Union에서 사용된 리튬은 95% Li-6으로 농축된 리튬을 사용했으며, Romeo와 Ko는 천연 리튬(92% Li-7, 7.5% Li-6)으로 연료를 공급받았다).이른바 '합금 개발 플랜트'가 캐슬이 실시될 당시 초기 단계였기 때문에, 천연 리튬의 사용은 냉전 시대의 핵무기 개발 경쟁 기간 동안 미국이 신속하게 핵 비축량을 확장할 수 있는 능력에 중요할 것이다.첫 번째 공장은 1953년 말에 생산을 시작했다.

헤지로서 액체 중수소 무기의 개발이 병행되었다.비록 그들이 극저온 장치의 운송, 취급, 보관과 관련된 물류 문제 때문에 훨씬 덜 실용적이었지만, 냉전의 군비 경쟁은 실행 가능한 핵융합 무기에 대한 수요를 주도했다."람로드"와 "저그헤드" 장치는 이전 "소시지"보다 크기와 무게를 크게 줄인 액체 연료 설계였다."저그헤드" 장치는 결국 무기화되었고, "건식" 연료인 "H-폭탄"이 일반화될 까지 미 공군에 의해 제한된 방어력을 보였다.

과즙은 다른 캐슬 시리즈와 같은 의미의 핵융합 무기가 아니었다.핵분열 촉진에 리튬 연료를 사용했지만 2단계 반응물질은 우라늄과 플루토늄이었다.텔러-울람 구성과 유사하게, 핵분열 폭발은 두 번째 핵분열 질량을 압축하기 위해 고온과 압력을 생성하기 위해 사용되었다.그렇지 않았다면 기존의 폭발물로 촉발되었다면 효율적인 반응을 지속하기에는 너무 컸을 것이다.이 실험은 재고 확대를 위한 중간 산출량 무기를 개발하기 위한 것이었다(약 1-2 Mt-4-8).

많은 핵융합 무기나 열핵 무기는 핵분열로부터 생산량의 많은, 혹은 대부분을 생산한다.우라늄의 U-238 동위원소는 연쇄반응을 지속하지는 않지만 핵융합 폭발의 강력한 고속 중성자속 조사 시 여전히 분열을 일으킨다.U-238은 풍부하고 임계 질량이 없기 때문에 (이론적으로) 거의 무제한으로 핵융합 폭탄 주변의 변조로서 핵융합 반응을 억제하고 핵분열 에너지를 제공할 수 있다.예를 들어 U-238 탬퍼의 고속 분리는 10.4 Mt Ivy Mike 폭발의 수율에 77%(8.0 메가톤)를 기여했습니다.

테스트 실행

캐슬 작전가장 주목할 만한 사건은 캐슬 브라보 테스트였다.브라보의 건식 연료는 Li-6 40%, Li-7 60%였다.Li-6만이 중수소-삼중수소 핵융합 반응에 대해 삼중수소를 번식시킬 것으로 예상되었고, Li-7은 불활성일 것으로 예상되었다.그러나 로스앨러모스 이론 디자인 부서의 책임자인 J. Carson Mark는 브라보가 당초 계산했던 [5]것보다 20%나 더 많은 폭발적 생산량을 생산할 수 있을 것으로 예상하면서 브라보가 "대규모"가 될 이라고 추측했다.예상치 못한 더 큰 수확량 때문에, 장치의 Li-7도 삼중수소를 생산하는 번식을 거치는 것으로 밝혀졌다.실제로 브라보는 기대치를 150% 초과하여 히로시마에서 사용리틀 보이 무기보다 약 1,000배 더 강력한 15 Mt를 생산했습니다.캐슬 브라보호는 오늘날까지 남아 있으며, 이는 미국 역사상 가장 큰 폭발이며, 세계에서 다섯 번째로 큰 수소폭탄 폭발이다.

캐슬 브라보가 예상 수율을 크게 웃돌았기 때문에 JTF-7은 준비되지 않은 채 붙잡혔다.비키니 환초의 많은 영구 기반 시설들이 심각하게 손상되었다.강렬한 열섬광은 에누 섬(비키니 [6]환초 기지)에서 37km 떨어진 곳에서 불이 붙었다. 후의 낙진은 모든 환초들을 오염시켰기 때문에 시험 후 24시간 동안 JTF-7에 접근할 수 없었고, 그 후에도 [7]노출 시간이 제한되었다.낙진이 바람을 타고 동쪽으로 확산되면서, 더 많은 환초들이 소각된 수중 산호초 둑에서 나오는 방사성 칼슘재에 오염되었다.시험 직후 환초들은 대피했지만, 우티리크 환초, 론겔랩 환초, 병든 환초 239마샬인들은 상당한 수준의 방사능에 노출되었다.론게릭 환초 주둔 미군 28명도 피폭됐다.오염된 개인에 대한 후속 연구는 프로젝트 4.1로 폭발 직후 시작되었으며, 대부분의 마셜인에 대한 방사선 피폭의 단기 영향은 경미하거나 상관관계가 어렵지만 장기적인 영향은 뚜렷했다.다이고후쿠류마루에 타고 있던 일본인 어민 23명도 고농도의 방사능에 피폭됐다.그들은 방사능 중독 증상을 겪었고, 1954년 9월 한 명의 승무원이 사망했다.

Bravo의 심각한 오염과 광범위한 손상으로 인해 나머지 시리즈가 상당히 지연되었습니다.브라보가 [8]1954년 4월 14일 공식적으로 출시된 이후 일정이 재조정되었다.Castle Romeo와 Koon 테스트는 이 개정판이 발행될 때까지 완료되었다.

캐슬 작전 일정(포스트 브라보)
실험. 원래 날짜 개정일 원수익률 수정수익률
유니언 1954년 3월 11일 1954년 4월 22일 3-4 Mt 5~10 Mt
양키 1954년 3월 22일 1954년 4월 27일 8.0 Mt 9.5 Mt
1954년 4월 5일 4월 20일 1.8 Mt 1.0~3.0 Mt
로미오 1954년 4월 15일 1954년 3월 27일 4.0 Mt 8.0 Mt
1954년 4월 22일 1954년 4월 7일 1.0 Mt 1.5 Mt

작전 캐슬이 진행됨에 따라 생산량과 낙진이 증가하여 시험 장소를 재평가하게 되었다.실험의 대부분은 이로이 모래주머니 근처의 바지선을 대상으로 계획되었지만, 일부는 브라보유니언의 분화구로 옮겨졌다.게다가 캐슬 넥탈은 비키니 환초에서 에니웨톡아이비 마이크 분화구로 옮겨졌는데, 비키니는 이전 실험으로 [9]인해 여전히 심하게 오염되었기 때문이다.

오퍼레이션 캐슬에서의 마지막 테스트는 1954년 5월 14일에 이루어졌다.

미국 캐슬 시리즈 실험 및 폭발
이름 날짜 시간(UT) 로컬 시간대[note 2][10] 위치[주 3] 표고 + 높이 배송,[note 5]
목적
장치[주 7] 수율[주 8] 폴아웃[주 9] 레퍼런스 메모들
브라보! 1954년 2월 28일 18:45:00.0 MHT(11시간)
나무(찰리), 비키니 환초11°41°50°N 165°16′29§ E/11.69722°N 165.27486°E/ 11.69722, 165.27486(브라보) 2 m (6 피트 7 인치) + 2 m (6 피트 7 인치) 건조 표면,
무기 개발
TX-21 '새우' 15 Mt [11][12][13][14] RACER IV 프라이머리 사용.예측한 것보다 두 배 이상 강력합니다. Li-7 평가 오류입니다.치명적인 낙진, 일본선 다이고 후쿠류마루호에서 무선요원 사망, 사망 1명, 부상 93명 이상.Mk-21/36에서 사용되는 디자인.미국 대기 중 가장 큰 폭발입니다
로미오 1954년 3월 26일 18:30:00.4 MHT(11시간)
유로치 아카 이리오즈(개), 비키니 환초 11°41 ″39 nN 165°15 55 55 e E / 11 . 69428 、 165 . 26519 e 11 . 69428 165 . 26519 Romeo 0 + 4.3 m (14 피트) 인터럽트,
무기 개발
TX/EC-17A "Runt" 11 Mt [11][12][13][14] 예상 수익률을 거의 3배 초과했습니다.EC-17로 배치된 Mk-17의 증명 테스트.
에코
(표준)
1954년 3월 29일 MHT(11시간)
에비리루(루비), 에뉴에탁 환초 11°37º11ºN 162°17º39ºE / 11.61986°N 162.29403°E / 11.61986; 162.29403(에코) 3 m (9.8 피트) + 인터럽트,
무기 개발
Cryo 설계 "ramrod 미지 수율 [11] 성으로 예정되어 있지만 실행되지는 않으며 장소와 시간은 계획대로입니다.브라보 실험이 예상외로 성공하자 취소되어 극저온 열핵 개념이 무용지물이 되었다.
1954년 4월 6일 18:20:00.4 MHT(11시간)
에닌먼(타레), 비키니 환초 11°301414nN 165°22.07 †E / 11.50376°N 165.36852°E / 11.50376; 165.36852 (Koon) 2 m (6 피트 7 인치) + 1 m (3 피트 3 인치) 건조 표면,
무기 개발
"모르겐스턴" 110 kt [11][12][13][14] 텔러가 마지막으로 작업한 UCRL 디자인은 2차 지연이 너무 길었고 110kt의 수율로 흐지부지되었다.
유니언 1954년 4월 25일 18:10:00.6 MHT(11시간)
유로치 아카 이리오즈(개), 비키니 환초 11°39 59 59 nN 165 ° 23 1414 eE / 11.6664 °N 165.3872 °E / 11.6664 165.3872 (유니온) 0 + 4 m (13 피트) 인터럽트,
무기 개발
TX-14 (RACER IV 탑재) "알람 클럭" 6.9 Mt [11][12][13][14] EC-14 시제품, 95% 농축된 Li-6 연료, RACER IV 프라이머리 사용.
양키 2 1954년 5월 4일 18:10:00.1 MHT(11시간)
유로치 아카 이리오즈(개), 비키니 환초 11°39/56°N 165°23⁄13ºE / 11.6656°N 1653869°E/11.6656; 165.3869 (양키 2) 0 + 4.3 m (14 피트) 인터럽트,
무기 개발
TX/EC-24 RACER IV "Runt II" 13.5 Mt [11][12][13][14] RACER IV 프라이머리에서의 TX/EC-24의 프루프 테스트Bravo의 성공 후 테스트 대상인 습식/건식 TX/EC-16 저그헤드 장치는 Runt2 건조 장치용으로 폐기되었으며, 따라서 "2"라는 명칭이 지정되었습니다.
1954년 5월 13일 18:20:00.1 MHT(11시간)
엘루겔라브(플로라), 에뉴베탁 환초 11°401414nN 162°11 47 e E / 11 . 6705 ° N 162 . 1964 ° E / 11 . 6705 、 162 . 1964 ( Nectar ) 0 + 4.3 m (14 피트) 인터럽트,
무기 개발
TX-15 코브라 "좀비" 1.7 Mt [11][12][13][14]
  1. ^ 미국, 프랑스 및 영국은 테스트 이벤트에 코드 이름을 붙였지만 소련과 중국은 코드 이름을 붙이지 않았기 때문에 테스트 번호만 붙였습니다(일부 예외는 소련의 평화적 폭발이 명명되었습니다).고유명사가 아닌 한 괄호 안의 단어를 영어로 번역합니다.대시 뒤에 숫자가 이어지는 것은 Salvo 이벤트의 멤버를 나타냅니다.미국은 또한 이러한 살보 테스트에서 개별 폭발에 대해 "name1 – 1 (with name2)"이라는 이름을 붙이기도 했다.테스트가 취소 또는 중단되면 날짜 및 위치와 같은 행 데이터가 의도된 계획을 표시합니다(알고 있는 경우).
  2. ^ UT 시간을 표준 로컬로 변환하려면 UT 시간에 괄호 안의 시간을 추가합니다.로컬 서머 타임을 사용하려면 1시간을 추가합니다.결과가 00:00 이전인 경우 24시간을 더하고 1일을 뺀 후 24:00 이후인 경우 24시간을 뺀 후 1일을 더합니다.IANA 타임존 데이터베이스에서 취득한 이력 타임존 데이터
  3. ^ 대략적인 지명 및 위도/경도 기준. 로켓 운반 테스트의 경우, 발사 위치가 알려진 경우 폭발 위치보다 먼저 지정됩니다.일부 위치는 매우 정확하고, 다른 위치(예: 에어드롭 및 우주 폭발)는 매우 부정확할 수 있습니다."~"는 같은 영역의 다른 테스트와 공유되는 대략적인 형식상의 위치를 나타냅니다.
  4. ^ 표고는 해수면에 대한 폭발 바로 아래의 지점의 지표면이다. 높이는 타워, 풍선, 샤프트, 터널, 에어 드롭 또는 기타 설비에 의해 추가 또는 감산된 추가 거리이다.로켓 폭발의 경우 지상 레벨은 "N/A"입니다.높이가 절대인지 접지에 상대적인지 확실하지 않은 경우도 있습니다(예: Pulmbob/John).숫자 또는 단위는 값을 알 수 없음을 나타내며, "0"은 0을 의미합니다.이 열의 정렬은 표고 및 높이를 기준으로 합산됩니다.
  5. ^ 대기, 공중 투하, 풍선, 총, 순항 미사일, 로켓, 지상, 타워, 바지선은 모두 부분 핵실험 금지 조약에 의해 허용되지 않는다.밀폐된 샤프트와 터널은 지하에 있으며 PTBT 하에서는 유용하게 사용되었습니다.의도적인 크레이터링 실험은 경계선이다.그것은 조약에 따라 일어났고, 때때로 항의가 있었고, 그 실험이 평화적인 사용으로 선언되었는지를 일반적으로 간과되었다.
  6. ^ 무기 개발, 무기 효과, 안전성 테스트, 수송 안전성 테스트, 전쟁, 과학, 공동 검증 및 산업/평화적(peace)을 포함하며, 이는 더욱 세분화될 수 있다.
  7. ^ 테스트 항목 지정(알고 있는 경우)은 앞의 값, 따옴표로 둘러싸인 특정 디바이스의 닉네임에 대한 불확실성을 나타냅니다.이 범주의 정보는 종종 공식적으로 공개되지 않는다.
  8. ^ 추정 에너지 수율(톤, 킬로톤메가톤)입니다.TNT 상당량 1톤은 4.184기가줄(1기가칼로리)로 정의됩니다.
  9. ^ 알려진 경우 즉시 중성자를 제외하고 대기로의 방사성 방출.측정된 종은 언급될 경우 요오드-131일 뿐이고, 그렇지 않을 경우 모두 종이다.입력 없음은 알 수 없음, 지하의 경우 없음, 모든 것을 의미할 수 없음, 그렇지 않은 경우 현장 내에서만 측정되는지 아니면 현장 밖에서 측정되는지 여부, 알려진 경우 측정된 방사능 양을 나타내는 표기법이다.

결과.

1954년 여름 성 작전 완료 후 비키니 환초.

캐슬 작전은 건식 연료 장치 구현에 있어 조건 없는 성공이었다.브라보 디자인은 빠르게 무기화되었고 Mk-21 중력 폭탄의 시조로 의심받고 있다.Mk-21 설계 프로젝트는 1954년 3월 26일(브라보로부터 불과 3주 후), 1955년 말부터 275개의 무기를 생산하기 시작했다.천연 리튬에 의존한 로미오는 미국 최초의 실전배치형 [15]열핵무기Mk-17 폭탄으로 빠르게 바뀌었고, 1954년 중반에는 전략군이 비상용 무기로 사용할 수 있게 되었다.대부분의 캐슬 드라이 연료 장치는 결국 인벤토리에 등장했고 궁극적으로 대부분의 열핵 구성을 압도했다.

반면 리버모어가 디자인한 은 실패작이었다.천연 리튬과 고도로 수정된 텔러-울람 구성을 사용하여, 이 테스트에서는 1.5 메가톤의 예상 수율 중 110킬로톤만 생산되었습니다.방사선 연구소의 엔지니어들은 그것이 유망한 새로운 무기 분야로 이어지기를 희망했지만, 결국 그 설계가 리튬 연료의 조기 가열을 허용하고, 그로 인해 섬세한 핵융합 조건을 교란시켰다는 것이 결정되었다.

갤러리

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 한센인, IV-183페이지
  2. ^ 아이비 작전, 192페이지
  3. ^ 다크 선, 495쪽
  4. ^ 캐슬 시리즈, 247페이지
  5. ^ 오키프, 179페이지
  6. ^ 캐슬 시리즈, 209페이지
  7. ^ 해커, 140페이지
  8. ^ 캐슬 시리즈 268페이지
  9. ^ 캐슬 시리즈 248페이지.
  10. ^ "Time Zone Historical Database". iana.com. Retrieved March 8, 2014.
  11. ^ a b c d e f g Sublette, Carey, Nuclear Weapons Archive, retrieved January 6, 2014
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  • The United States Department of Defense; Defense Nuclear Agency (1983). Operation Ivy--1952. Washington DC: United States Government Printing Office.
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외부 링크