banner
Сен 15, 2017
173 Views
Комментарии к записи Ядерные испытания КНДР 2017 мониторятся сейсмологами со всего мира! отключены

Ядерные испытания КНДР 2017 мониторятся сейсмологами со всего мира!

Written by
banner

Ядерные испытания КНДР 2017 вызывают озабоченность во многих странах мира и поэтому они тщательно мониторятся учеными в различных местах Земли. Но как же наиболее точно определять такие испытания и точно их анализировать?

Не все сейсмические события являются именно землетрясениями.

Считается, что Северная Корея уже провела испытание своего варианта водородной бомбы. Сейсмические ударные волны от подземного испытания ощущались в Китае и быстро обнаруживались как Южной Кореей, так и Японией — оба страны независимо подтвердили, что это было ядерное испытание.

Итак, что может рассказать сейсмическая наука о таких событиях?

 

Какова история использования сейсмических методов для мониторинга ядерных испытаний?

Использование так называемой «аналитической сейсмологии» для обнаружения и идентификации ядерных испытаний датируется почти годом рождения самого ядерного оружия. В 1946 году США провели первое подводное испытание ядерной бомбы на атолле Бикини в Тихом океане.

Ударные волны, создаваемые огромным взрывом, были собраны на сейсмометрах по всему миру, и ученые поняли, что сейсмологию можно использовать для наблюдения за такими испытаниями.

В 1963 году в разгар холодной войны ядерные испытания перешли как-бы в подполье. Сейсмические волны от подземных испытаний обнаружить стало труднее, потому что волновые реакции на таких больших расстояниях очень малы — всего около одной миллионной доли сантиметра.

Чтобы измерить волны от подземных испытаний, ученые разработали более чувствительные приборы сейсмометров и начали установку сейсмических массивов, где несколько сейсмометров развернуты в нескольких километрах друг от друга.

Сейсмическая система лучше всего выделяет небольшие колебания из определенного источника, чем один сейсмометр, а также может использоваться для более точной работы с исходными волнами.

В 1996 году был заявлен Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) для подписания, направленный на запрещение всех ядерных взрывов. Для обеспечения соблюдения этого договора Венская организация ДВЗЯИ создала международную систему мониторинга с более чем 50 станциями сейсмического мониторинга для обнаружения ядерных испытаний в любой точке Земли.

Эта система не просто использует сейсмометры. Инфразвуковые приборы прослушивают очень низкочастотные звуковые волны, неслышимые человеческому уху, вызванные потенциальными ядерными взрывами в атмосфере, а гидроакустические приборы слушают звуковые волны, движущиеся на большие расстояния через океаны, создаваемые подводными взрывами. При этом радионуклидные детекторы «вынюхивают» радиоактивные газы, выпущенные с ядерного объекта.

Что ищут сейсмические мониторы?

Любое землетрясение или взрыв, будь то природные или человеческие, создают различные виды ударных волн, которые проходят через массив Земли и могут быть обнаружены сейсмометрами, которые могут измерять очень небольшие движения земли.

Самые быстрые волны — первичные волны (Р-волны), за которыми следуют вторичные волны (волны S), которые проходят глубоко под Землей. Затем приходят более медленные поверхностные волны, которые вызывают наиболее трясущийся эффект на уровне земли, потому что они движутся только близко к поверхности.

Сейсмометры используют разницу во времени прибытия различных типов волн, чтобы выяснить, как далеко произошло землетрясение или взрыв, и как глубоко под землей находится его источник. Ученые также могут измерить, насколько мощным было землетрясение (его величина).

Как сейсмологи проводят различие между взрывом и землетрясением?

Существует несколько способов сделать это. Один из них заключается в измерении глубины, на которой произошло землетрясение. Даже при современной технологии бурения можно разместить ядерное устройство в нескольких километрах от земли и если землетрясение происходит на глубине более 10 км, то мы можем быть уверены, что это не является ядерным взрывом.

Исследования многочисленных ядерных испытаний, которые имели место во время холодной войны, показывают, что взрывы генерируют больше волны P, чем волны S, по сравнению с землетрясениями. Взрывы также генерируют пропорционально меньшие поверхностные волны, чем волны P.

Поэтому сейсмологи могут сравнивать размеры волн разных типов, чтобы попытаться определить, произошли ли такие волны от взрыва или от естественного землетрясения.

Для таких случаев, как имеет место в Северной Корее, которая провела ряд последовательных ядерных испытаний с 2006 года, ученые могут напрямую сравнить форму волн, зарегистрированных в разных моментах. Поскольку все испытания проводились на участках в пределах нескольких километров друг от друга, волны имеют одинаковую форму, различающуюся только по величине.

Что может рассказать сейсмология о самом последнем исследовании ядерного взрыва?

Сейсмологические данные могут рассказать нам, был ли сам по себе взрыв и был ли этот взрыв вызван ядерной боеголовкой или обычными взрывчатыми веществами. Для окончательного подтверждения того, что взрыв был ядерным, сейсмологи должны полагаться на мониторинг радионуклидов или эксперименты на самом испытательном участке.

Аналогичным образом, можно явно различать ядерную ядерную бомбу и термоядерную водородную бомбу. Можно также сказать, могли ли иметься бомбы для их установки на ракете, как утверждает правительство Северной Кореи.

Из данных исследований можно получить представление о размере взрыва. Это не просто, поскольку величина сейсмических волн и то, как они связаны с взрывной силой бомбы, сильно зависит от того, где именно проходил тест и как глубоко он находился под землей.

Но в случае этого последнего исследования ученые могут напрямую сравнивать величину воздействия с предыдущими северокорейскими испытаниями.

Этот последний взрыв был значительно более мощный, чем последний подобный случай в сентябре 2016 года. Норвежский центр сейсмического мониторинга NORSAR оценивает этот взрыв эквивалентным 120 килотоннам тротила. Для сравнения, бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки в 1945 году, имели соответственно эквивалент 15 и 20 килотонн.

Насколько надежна такая технология мониторинга ядерных испытаний?

Несмотря на вышеописанные предостережения, повышенная чувствительность доступных инструментов и увеличение числа станций мониторинга означает, что в настоящее время существует очень надежная сеть для обнаружения ядерных испытаний в любой точке планеты.

Несмотря на то, что Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний практически не действует, научная экспертиза того, кто исследуются такие события, всегда улучшается. Тот факт, что мониторинговые агентства в Японии и Южной Корее подтвердили эти последние испытания ядерных взрывов в течение нескольких часов, показывает, насколько впечатляет такой точный мониторинг.

Поделитесь с друзьями!
banner

Comments are closed.