Hvordan afgør forskere, om der er sket en atomsprængning?

I de første rapporter, der blev frigivet siden Nordkorea annoncerede sin underjordiske atomprøvesprængning mandag, både amerikanske og kinesiske embedsmænd meddelte, at de ikke fandt tegn på en atomeksplosion i luften over Nordkoreas teststed. I en senere rapport, en amerikansk embedsmand hævdede, at forskere havde foreløbige beviser for en atomangreb.

Selvom eksperter ikke opdagede de luftbårne partikler, der normalt ville skyldes en atomhændelse, det betyder ikke, at der ikke er sket en atomsprængning. Denne mangel på beviser kan betyde en lang række ting:

• Der er ikke sket en atomsprængning.
• Der opstod en atomsprængning, men det var usædvanligt lille og/eller delvist mislykket.
• Den underjordiske eksplosion var fuldstændig indeholdt (en temmelig usandsynlig hændelse).
• Sprængningen var ikke helt indeholdt, men testen blev udført, før det underjordiske krater kollapsede for at danne en åbning på overfladen af ​​teststedet, frigiver radioaktive partikler til atmosfæren.

På tirsdag, en dag efter den rapporterede test, USA sendte et "sniffer" fly op for at teste himlen over Nordkorea for radiologiske beviser for en atomhændelse. Flyet, der udfører denne opgave, er WC-135 Constant Phoenix, et "atmosfærisk indsamlingsfly", der kører regelmæssige patruljemissioner for at bakke op om traktaten om begrænset forbud mod atomprøve fra 1963. Ifølge U.S. Air Force, dette snifferplan har "eksterne gennemstrømningsanordninger til opsamling af partikler på filterpapir og et kompressorsystem til hele luftprøver, der er opsamlet i kugler." Flyets teknologi omfatter analyseudstyr, der giver resultater i realtid, så hvis der er radioaktive partikler i luften, det er umiddelbart kendt som flyet flyver over et bestemt sted.

Så, hvad er det egentlig WC-135 leder efter i sin atmosfærisk test ? Det leder efter ioniserende stråling - radioaktive isotoper specifikt forskellige xenon -isotoper , der er karakteristiske for en atomhændelse og kun en atomhændelse. De produceres i forbindelse med atom -detonation, som følge af fissionsaktiviteten, der producerer eksplosionen (se Sådan fungerer atombomber). Det er ikke kun atmosfæriske eksplosioner, der forårsager dette radioaktive nedfald; underjordiske og undersøiske atomprøvninger lækker næsten altid disse partikler i luften. En fuldstændig nukleare eksplosion er en sjælden hændelse (se Er det muligt at teste et atomvåben uden at producere radioaktivt nedfald?).

Selvom atmosfærisk test ikke kan fastslå den nøjagtige placering af en atomsprængning, den kan erklære, at eksplosionen absolut fandt sted, hvis den finder det karakteristiske forhold mellem xenon -isotoper i atmosfæren. Dette fund betragtes som en absolut atomunderskrift.

En anden metode til at opdage en atomsprængning er ved seismograf , den enhed, der overvåger jordskælv for at lokalisere og analysere jordskælvsaktivitet (blandt andre jordrystende hændelser). Der er faktisk et helt netværk af 500 seismografstationer placeret rundt om i verden, hvis opgave er at rapportere jordrystende hændelser, og det inkluderer ethvert bevis på bombeeksplosioner. NPR's "Detecting Underground Nuclear Blasts" rapporterer, at den seismiske aktivitet registreret mandag indikerede en jordforstyrrelse, der ville svare til et jordskælv på 4,2. Denne størrelse indikerer en eksplosion med et udbytte på cirka 1 kiloton, som er lig med effekten af ​​1, 000 tons TNT.

Det er relativt let at finde ud af, om en seismisk hændelse er et jordskælv eller en bombeeksplosion. Forskere udfører analyser af bølgemønstre der præcist kan bekræfte en bestemmelse af jordskælv-mod-eksplosion. I meget forenklede vendinger, i et jordskælv, jorden begynder at ryste langsomt, da plader glider mod hinanden, og så tager den seismiske aktivitet langsomt op, da jorden virkelig begynder at bevæge sig. I et eksplosionsscenarie, den første eksplosion er ekstremt kraftig, og den efterfølgende rystelse af jorden vokser gradvist mindre alvorlig. Men at finde ud af, at det er en eksplosion og ikke et jordskælv, er kun en del af processen; seismografer kan ikke rigtig afgøre, om eksplosionen var atomkraftig eller konventionel. Også, det er muligt at "skjule" en atomsprængning, for eksempel ved at detonere det i et enormt underjordisk hulrum, hvilket reducerer virkningerne på jorden, fordi sprængningens energi går til komprimering af al den gas i det enorme hul. Disse begrænsninger i seismografsystemet gør atmosfærisk testning til en nødvendig komponent i detektionssystemet.

For mere information om atombomber, radioaktivt nedfald, nukleare eksplosionsdetektionsmetoder og relaterede emner, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede artikler

• Atomkraft Quiz
• Sådan fungerer atombomber
• Sådan fungerer atomstråling
• Sådan fungerer atomkraft
• Sådan fungerer atomvåbenløbet

Flere store links

• FAS:Nukleare våbenstrålingseffekter
• Nuclear Weapon Effects Calculator
• NPR:Registrering af underjordiske atomsprængninger