Hvilken geologi afslører om Nordkoreas atomvåben - og hvad det tilslører

Nordkoreas leder, Formand Kim Jong Un, har tydeligvis ikke travlt med at demilitarisere sit land. I kølvandet på to historiske, men uproduktive topmøder med præsident Trump, Kim foretog et statsbesøg i Moskva i april, hvor han gjorde det klart, at hans land ikke vil opgive sine atomvåben uden internationale sikkerhedsgarantier. Nordkorea testede også, hvad der syntes at være kortdistancemissiler den 18. april og den 4. maj.

Disse tests minder om, at Nordkoreas militære styrker, især dets atomarsenal, udgør en alvorlig trussel mod USA og dets asiatiske allierede. Denne tilbagetrukne nation er et højt prioriteret amerikansk efterretningsmål, men der er stadig stor usikkerhed om kraften i dets atomvåben. Nordkoreanske forskere arbejder isoleret fra resten af ​​verden, og afhoppere er langt imellem.

Min forskning fokuserer på at forbedre teknikker til estimering af udbyttet, eller størrelse, af underjordiske atomeksplosioner ved hjælp af fysikbaserede simuleringer. Videnskab og teknologi giver os mange værktøjer til vurdering af nukleare kapaciteter i lande som Nordkorea, men det er stadig svært at spore og nøjagtigt måle størrelsen og kraften af ​​deres atomarsenaler. Her er et kig på nogle af udfordringerne.

En nation i mørket

For en isoleret nation som Nordkorea, at udvikle et funktionelt atomvåbenprogram er en historisk bedrift. Bare otte andre suveræne stater har nået dette mål - de fem erklærede atomvåbenstater (USA, Rusland, Storbritannien, Frankrig og Kina) plus Israel, Indien og Pakistan.

Nordkorea har udviklet atomvåben siden midten af ​​1980'erne. Paradoksalt nok, i 1985 sluttede det sig også til traktaten om ikke-spredning af atomvåben, eller NPT, under hvilken den lovede ikke at udvikle eller erhverve atomvåben. Men i 2002, Amerikansk efterretningstjeneste opdagede beviser for, at Nordkorea producerede beriget uran - en teknologisk milepæl, der kan give eksplosivt materiale til at drive atomvåben. Som svar suspenderede USA brændselsolieforsendelser til Nordkorea, hvilket fik Norden til at forlade NPT i 2003.

Derefter genoptog Norden et tidligere lukket program for at udvinde plutonium fra brugt uranbrændstof. Plutoniumbaserede atomvåben er mere energitætte end uranbaserede designs, så de kan være mindre og mere mobile uden at ofre udbyttet.

Nordkorea gennemførte sin første atomprøve den 6. oktober, 2006. Mange eksperter anså testen for at være mislykket, fordi eksplosionens størrelse, som bestemt ud fra seismogrammer, var relativt lille. Imidlertid, denne konklusion var baseret på ufuldstændige oplysninger. Og testen tjente stadig som et kraftfuldt indenlandsk propagandaværktøj og international magtudstilling.

Flere test, mere usikkerhed

Siden 2006 har Nordkorea gennemført yderligere fem atomprøvninger, hver større end den sidste. Forskere arbejder stadig på at måle deres udbytte nøjagtigt. Dette spørgsmål er vigtigt, fordi det afslører, hvor avanceret det nordkoreanske atomprogram er, hvilket har betydning for den globale sikkerhed.

Estimater af størrelsen på Nordkoreas seneste test i september 2017 placerer den mellem 70 og 280 kiloton TNT -ækvivalent. Til reference, det er fem til 20 gange stærkere end bomben, der blev kastet på Hiroshima. Faktisk, eksplosionen var så stærk, at den fik bjerget, under hvilken den blev detoneret, til at falde sammen med flere meter.

Vi har en række forskellige værktøjer til at få viden om disse begivenheder, lige fra satellitbilleder til radar og seismogrammer. Disse metoder giver os en idé om Nordkoreas muligheder, men de har alle ulemper. En fælles vanskelighed for dem alle er usikkerhed om geologiske forhold på teststedet. Uden en god forståelse af geologien, det er svært at præcist modellere eksplosionerne og replikere observationer. Det er endnu sværere at begrænse fejlen forbundet med disse estimater.

En anden, mindre forstået fænomen er effekten af ​​brudskader på teststedet. Nordkorea har udført alle sine atomprøvninger samme sted. Feltforsøg har vist, at sådanne gentagelsestest dæmper de udgående seismiske og infralydbølger, får eksplosionen til at virke svagere, end den faktisk er. Dette sker, fordi klippen, der blev brudt af den første eksplosion, er mere løst holdt sammen og fungerer som en kæmpe lydpotte. Disse processer er dårligt forstået og bidrager til endnu mere usikkerhed.

Derudover min forskning og arbejde fra andre forskere har vist, at mange stenarter øger produktionen af ​​jordskælvslignende seismiske bølger ved underjordiske eksplosioner. Jo mere energi fra en eksplosion, der bliver konverteret til disse jordskælvslignende bølger, jo vanskeligere bliver det at estimere eksplosionens størrelse.

Hvad ved vi?

Hvad amerikanske embedsmænd ved, er, at Nordkorea har et aktivt atomvåbenprogram, og ethvert sådant program udgør en eksistentiel trussel mod USA og verden som helhed. Efterretningseksperter i Sydkorea og atomforskere i USA vurderer, at Nordkorea har mellem 30 og 60 atomvåben i reserve, med evnen til at producere mere i fremtiden.

Det er stadig uklart, hvor langt Nordkorea kan levere atomvåben. Imidlertid, deres evne til at producere plutonium gør dem i stand til at lave små, let at transportere atombomber, som øger truslen.

I lyset af en sådan udvikling, et handlingsforløb til rådighed for USA, der ville tjene vores lands nationale sikkerhedsinteresser, er at forhandle med Nordkorea i god tro, men accepter intet mindre end fuldstændig atomnedrustning på den koreanske halvø. Og enhver sådan aftale skal verificeres gennem afsløringer og inspektioner for at sikre, at Nordkorea ikke snyder.

Det er umuligt, hvis amerikanske eksperter ikke har en nøjagtig redegørelse for, hvad norden har opnået hidtil. Jo mere amerikanere forhandlere ved om Pyongyangs atomaktiviteter til dato, jo bedre forberedt vil de være at sætte realistiske vilkår, hvis og når Nordkorea beslutter - som andre nationer - at fremtiden er lysere uden atomvåben.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.