Воблака ад атамнай бомбы над Нагасакі ад Koyagi-jima ў 1945 годзе стала адной з першых ядзерных дэтанацый, якія адбыліся ў гэтым свеце. Пасля дзесяцігоддзя міру Паўночная Карэя зноў падарвала бомбы. Крэдыт: Хірамічы Мацуда.

Навука ведае, калі нацыя выпрабоўвае ядзерныя бомбы

Землятрус? Ядзерны выбух? Дзяленне ці зліццё? Мы ведаем, нават калі сусветныя лідэры хлусяць.

"Паўночная Карэя вынесла выдатны ўрок ва ўсіх краінах свету, асабліва ў краінах-ізгоях дыктатуры альбо што заўгодна: калі вы не хочаце, каб Амэрыка ўварвалася, знайдзіце нейкую ядзерную зброю". -Майчал Мур

На міжнароднай арэне ёсць некалькі рэчаў, якія больш страшныя для свету, чым магчымасці ядзернай вайны. Шмат якія краіны маюць бомбу - некаторыя з бомбамі, якія маюць толькі дзяленне, іншыя дамагліся смяротнага ядзернага сінтэзу, - але не ўсе публічна заяўляюць, што маюць. Некаторыя падарвалі ядзерныя прылады, адмаўляючы гэта; іншыя сцвярджаюць, што валодаюць тэрмапластамі, калі яны не маюць магчымасцей. Дзякуючы глыбокаму разуменню навукі, пра Зямлю і пра тое, як хвалі ціску рухаюцца па ёй, нам не патрэбен праўдзівы народ, каб высветліць рэальную гісторыю.

Фота Кім Чэн Ына, апублікаванае за некалькі тыдняў да апошняй паўночнакарэйскай ядзернай дэтанацыі. На ім паказаны лідэр краіны на ферме Сома ў неўстаноўленым месцы ў Паўночнай Карэі. Крэдыт малюнка: KNS / AFP / Getty Images.

У студзені 2016 года ўрад Паўночнай Карэі заявіў, што яны ўзарвалі вадародную бомбу, якую яны абяцалі выкарыстаць супраць любых агрэсараў, якія пагражаюць іх краіне. Хоць у інфармацыйных выданнях былі паказаны фотаздымкі грыбных аблокаў разам з рэпартажамі, яны не з'яўляюцца часткай сучасных ядзерных выпрабаванняў; гэта былі архіўныя кадры. Радыяцыя, якая трапляе ў атмасферу, небяспечная і будзе відавочным парушэннем Дагавора аб забароне ядзерных выпрабаванняў 1996 года. Такім чынам, што звычайна робяць нацыі, калі яны хочуць выпрабаваць ядзерную зброю, гэта яны робяць там, дзе ніхто не можа выявіць радыяцыю: глыбока пад зямлёй.

У Паўднёвай Карэі рэпартаж пра сітуацыю страшэнны, але недакладны, паколькі паказаныя грыбныя аблокі маюць дзесяцігоддзі і не звязаныя з кадрамі з паўночнакарэйскімі выпрабаваннямі. Крэдыт малюнка: Яо Кілін / Сіньхуа Прэс / Корбіс.

Вы можаце ўзарваць бомбу ў любым месцы: у паветры, пад вадой у акіяне ці моры ці пад зямлёй. Усе гэтыя тры ў прынцыпе выяўляюцца, хоць энергія выбуху "прыглушаецца" любым асяроддзем праходжання.

  • Паветра, як найменш густы, робіць найгоршую працу, прыглушаючы гук. Навальніцы, вулканічныя вывяржэнні, ракеты і ядзерныя выбухі выпраменьваюць не толькі гукавыя хвалі, да якіх нашы вушы адчувальныя, але і інфразвуковыя (даўжыня хвалі, нізкачастотная) хвалі, якія - у выпадку ядзернага выбуху - настолькі энергічныя, што дэтэктары па ўсёй тэрыторыі. свет лёгка пазнае гэта.
  • Вада гусцейшая, і таму гукавыя хвалі падарожнічаюць у асяроддзі вады хутчэй, чым у паветры, энергія рассейваецца значна больш на адлегласці. Аднак, калі ядзерная бомба падрываецца пад вадой, энергія, якая вылучаецца, настолькі вялікая, што сфармаваныя хвалі ціску могуць быць вельмі лёгка падабраны гідраакустычнымі дэтэктарамі, якія разгорнутыя ў многіх краінах. Акрамя таго, няма водных прыродных з'яў, якія можна было б пераблытаць з ядзерным выбухам.
  • Таму, калі краіна хоча паспрабаваць "схаваць" ядзерную выпрабаванне, лепш за ўсё правесці выпрабаванні ў метро. Хаця сейсмічныя хвалі могуць быць вельмі моцнымі ў выніку ядзернага выбуху, у прыроды ёсць яшчэ больш моцны спосаб генерацыі сейсмічных хваль: землятрусы! Адзіны спосаб распазнаць іх - гэта трыянгуляваць дакладнае месца, бо землятрусы толькі вельмі і вельмі рэдка адбываюцца на глыбіні 100 метраў і менш, у той час як ядзерныя выпрабаванні (да гэтага часу) заўсёды адбываліся толькі на невялікай адлегласці пад зямлёй.

З гэтай мэтай краіны, якія правялі праверку Дагавора аб забароне ядзерных выпрабаванняў, стварылі сейсмічныя станцыі па ўсім свеце для выдушвання любых ядзерных выпрабаванняў.

Міжнародная сістэма маніторынгу ядзерных выпрабаванняў, якая дэманструе пяць асноўных тыпаў выпрабаванняў і месцы кожнай станцыі. У цэлым, на сённяшні дзень існуе 337 дзеючых станцый. Малюнак: CTBTO.

Менавіта гэты акт сейсмічнага маніторынгу дазваляе зрабіць высновы пра тое, наколькі магутны быў выбух, а таксама дзе на Зямлі - у трох вымярэннях - ён адбыўся. Паўночнакарэйская сейсмічная падзея, якая адбылася ў 2016 годзе, была выяўлена ва ўсім свеце; На Зямлі існуе 337 актыўных станцый маніторынгу, якія адчувальныя да падобных падзей. Паводле дадзеных Геалагічнай службы Злучаных Штатаў (USGS), у Паўночнай Карэі 6 студзеня 2016 года адбылася падзея, якая была эквівалентнай землятрусу магнітудай 5,1, які адбыўся на глыбіні 0,0 кіламетраў. Зыходзячы з велічыні землятрусу і сейсмічных хваль, якія былі выяўленыя, мы можам аднавіць колькасць энергіі, якую вызваліла падзея - каля эквівалента 10 кілатонам трацілу, - і вызначыць, верагодна, гэта ядзерная падзея ці не.

Дзякуючы адчувальнасці станцый маніторынгу, глыбіня, велічыня і месцазнаходжанне выбуху, які прымусіў Зямлю дрыжаць 6 студзеня 2016 года, могуць быць добра наладжаны. Крэдыт малюнка: Геалагічная служба Злучаных Штатаў, праз http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us10004bnm#general_map.

Сапраўдны ключ, за межамі ўскосных доказаў велічыні і глыбіні землятрусу, паходзіць ад тыпаў сфармаваных сейсмічных хваль. У агульным плане існуюць S-хвалі і P-хвалі, дзе S абазначае другаснае або зрухавае, тады як P азначае першаснае ці ціск. Як вядома, землятрусы ствараюць вельмі моцныя S-хвалі ў параўнанні з P-хвалямі, у той час як ядзерныя выпрабаванні ствараюць значна больш моцныя P-хвалі. Цяпер Паўночная Карэя сцвярджае, што гэта вадародная (злітая) бомба, якая нашмат больш смяротная, чым бомбы дзялення. У той час як энергія, якая вылучаецца з дапамогай зброі для ўтварэння на аснове урану або плутонія, звычайна на парадку 2–50 кілатонаў трацілу, H-бомба (або вадародная бомба) можа мець выкіды энергіі, якія ў тысячу разоў больш, з рэкордам праводзіцца выпрабаваннем цара Бомба ў 1961 годзе Савецкім Саюзам, у выніку чаго ў траціне было выпушчана 50 мэгатонаў.

Выбух цара Бомба ў 1961 годзе стаў самай буйной ядзернай дэтанацыяй, якая калі-небудзь адбывалася на Зямлі, і, мабыць, самым вядомым прыкладам злітай зброі, калі-небудзь створанай. Крэдыт малюнка: Эндзі Зейгерт / Flickr.

Профіль хваль, атрыманых па ўсім свеце, кажа пра тое, што землятрус не быў. Так, Паўночная Карэя, напэўна, падарвала атамную бомбу. Але гэта была бомба зліцця або бомбы дзялення? Існуе вялікая розніца паміж імі:

  • Бомба ядзернага дзялення займае цяжкі элемент з вялікай колькасцю пратонаў і нейтронаў, як некаторыя ізатопы Урана ці Плутонія, і бамбіць іх нейтронамі, якія маюць шанец захапіць ядро. Калі адбываецца захоп, ён стварае новы нестабільны ізатоп, які будзе дысацыяваць больш дробныя ядра, вызваляючы энергію, а таксама дадатковыя свабодныя нейтроны, што дасць магчымасць узнікнуць ланцуговай рэакцыі. Калі ўстаноўка зроблена правільна, велізарная колькасць атамаў можа прайсці гэтую рэакцыю, ператварыўшы матэрыю, якая каштуе сотні міліграмаў і нават грама, у чыстую энергію праз E = mc² Эйнштэйна.
  • Ядзерная сінтэтычная бомба прымае лёгкія элементы, як вадарод, і пры велізарнай энергіі, тэмпературы і ціску яны прымушаюць аб'ядноўвацца ў больш цяжкія элементы, такія як гелій, вылучаючы нават больш энергіі, чым бомба дзялення. Неабходныя тэмпературы і ціск настолькі вялікія, што адзіным спосабам, які мы высветлілі, як стварыць тэрмаядзерную бомбу, з'яўляецца акружанне гранул плаўленага паліва з бомбамі дзялення: толькі гэты велізарны выкід энергіі можа выклікаць рэакцыю ядзернага сінтэзу. вызваліць усю гэтую энергію. Гэта можа ператварыць да кілаграма рэчыва ў чыстую энергію ў стадыі плаўлення.
Падабенства паміж вядомымі выпрабаваннямі ядзернага дзялення і падазроным тэстам на дзяленне адназначна. Нягледзячы на ​​тое, што прад'яўляюцца прэтэнзіі, дадзеныя паказваюць сапраўдную прыроду гэтых прылад. Звярніце ўвагу, што надпісы Pn і Pg адваротныя, падрабязнасці, якія можа заўважыць толькі геофізік. Крэдыт малюнка: Алекс Хутка ў Twitter, праз https://twitter.com/alexanderhutko/status/684588344018206720/photo/1.

З пункту гледжання выхаду энергіі, проста не ўдалося паўночнакарэйскім землятрусам выклікаць сінтэтычную бомбу. Калі б гэта было, гэта была б, безумоўна, самая нізкая энергія, найбольш эфектыўная тэрмаядзерная рэакцыя, калі-небудзь створаная на планеце, і зрабіць гэта такім чынам, што нават тэарэтыкі не ведаюць, як гэта можа адбыцца. З іншага боку, ёсць шмат сведчанняў таго, што гэта была не што іншае, як бомба дзялення, бо гэты вынік сейсмічнай станцыі - апублікаваны і зафіксаваны сейсмолагам Аляксандрам Гуцько - паказвае неверагоднае падабенства паміж бомбай дзялення ў Паўночнай Карэі 2013 года і выбухам 2016 года.

Розніца паміж прыроднымі землятрусамі, сярэдні сігнал якіх паказаны сінім колерам, і ядзерным выпрабаваннем, паказаным чырвоным колерам, не пакідае двухсэнсоўнасці адносна характару такой падзеі. Крэдыт малюнка:

Іншымі словамі, усе дадзеныя, якія мы маем, паказваюць на адно выснову: вынікам гэтага ядзернага выпрабавання з'яўляецца тое, што ў нас адбываецца рэакцыя дзялення, без намёку на рэакцыю зліцця. Незалежна ад таго, таму што сцэна сігналу была распрацавана і не атрымалася, альбо таму, што ідэя, што ў Паўночнай Карэі была сплаўлена бомба, была распрацавана як страшны замах, гэта, безумоўна, не было землятрусам! S-хвалі і P-хвалі даказваюць, што Паўночная Карэя ўзарвала ядзерную зброю, парушаючы міжнароднае права, але сейсмічныя паказанні, нягледзячы на ​​іх неверагодныя аддаленыя месцы, кажуць нам, што гэта не была сінтэтычная бомба. Паўночная Карэя сапраўды мае ядзерныя тэхналогіі эпохі 1940-х гадоў, але не далей. Усе іх тэсты былі проста дзяленнем, а не зліццём. Нават калі сусветныя лідэры хлусяць, Зямля скажа нам праўду.

Цяпер пачынаецца з выбуху на Forbes, і апублікаваны на Medium дзякуючы нашым прыхільнікам Patreon. Этан з'яўляецца аўтарам дзвюх кніг "За межамі Галактыкі" і "Трэкнологія: Навука пра зорны шлях" ад трыкутнікаў да "драйву".