Хмара від атомної бомби над Нагасакі з Коягі-джімми в 1945 році була однією з перших ядерних детонацій, що відбулися в цьому світі. Після десятиліття миру Північна Корея знову підірвала бомби. Кредит: Хіромічі Мацуда.

Наука знає, чи нація випробовує ядерні бомби

Землетрус? Ядерний вибух? Поділ чи синтез? Ми знаємо, навіть якщо світові лідери брешуть.

"Північна Корея навчила чудовий урок усім країнам світу, особливо країнам-розбіжникам диктатур чи що завгодно: якщо ви не хочете, щоб нас вторгли Америки, знайдіть ядерну зброю". -Міхель Мур

На міжнародному етапі є світ, який страшніше для світу, ніж маячна можливість ядерної війни. У багатьох держав є бомба - деякі з бомбами, що мають лише ділення, інші досягли смертоносного ядерного синтезу - але не всі публічно заявляють про те, що мають. Деякі детонуючі ядерні пристрої, заперечуючи це; інші заявляють, що володіють термоядерними бомбами, коли вони не мають можливості. Завдяки глибокому розумінню науки, Землі та тому, як хвилі тиску рухаються по ній, нам не потрібна правдива нація, щоб з'ясувати реальну історію.

Фото Кім Чен Уна, опубліковане за кілька тижнів до останньої ядерної детонації в Північній Кореї. Це показує лідера нації на фермі Сома в нерозголошеному місці в Північній Кореї. Кредит зображення: KNS / AFP / Getty Images.

У січні 2016 року уряд Північної Кореї заявив, що вони підірвали Водневу бомбу, яку вони пообіцяли застосувати проти будь-яких агресорів, які загрожують їхній країні. Незважаючи на те, що у випускних новинах були показані фотографії грибних хмар разом із їх доповіддю, вони не є частиною сучасних ядерних випробувань; це були архівні кадри. Випромінювання, яке потрапляє в атмосферу, є небезпечним і може бути явним порушенням Договору про всебічну заборону ядерних випробувань 1996 року. Отже, що зазвичай роблять нації, якщо хочуть випробувати ядерну зброю, чи це вони роблять там, де ніхто не може виявити випромінювання: глибоко під землею.

У Південній Кореї звітність про ситуацію є жахливою, але неточною, оскільки показані грибні хмари є десятиліттями та не пов'язані між собою кадрами з північнокорейськими тестами. Кредитна графіка: Яо Кілін / Сіньхуа Прес / Корбіс.

Ви можете підірвати бомбу де завгодно: у повітрі, під водою в океані чи морі чи під землею. Всі три з них в принципі виявляються, хоча енергія вибуху "приглушується" будь-яким середовищем, через яке вона проходить.

  • Повітря, будучи найменш густим, виконує найгіршу роботу приглушення звуку. Грози, вулканічні виверження, запуски ракет та ядерні вибухи випромінюють не тільки звукові хвилі, до яких чутливі наші вуха, але й інфразвукові (довга хвиля, низька частота) хвилі, які - у випадку ядерного вибуху - настільки енергетичні, що детектори в усьому світі. світ легко це пізнав би.
  • Вода густіша, і тому, хоча звукові хвилі рухаються швидше у середовищі води, ніж у повітрі, енергія сильніше розсіюється на відстані. Однак якщо ядерна бомба підірється під водою, енергія, що вивільняється, настільки велика, що створювані хвилі тиску дуже легко можуть бути підібрані гідроакустичними сповіщувачами багатьох країн. Крім того, не існує водних природних явищ, які можна було б переплутати з ядерним вибухом.
  • Тож якщо країна хоче спробувати "сховати" ядерні випробування, їх найкраща пропозиція - провести випробування під землею. Хоча породжені сейсмічні хвилі можуть бути дуже сильними від ядерного вибуху, природа має ще сильніший метод генерації сейсмічних хвиль: землетруси! Єдиний спосіб розрізнити їх - це тріангулювати точне місце, оскільки землетруси лише дуже, дуже рідко трапляються на глибині 100 метрів і менше, тоді як ядерні випробування (поки що) завжди відбувалися лише на невеликій відстані під землею.

З цією метою країни, які підтвердили Договір про заборону ядерних випробувань, створили сейсмічні станції по всьому світу для обдушування будь-яких ядерних випробувань.

Міжнародна система моніторингу ядерних випробувань, що демонструє п'ять основних типів випробувань та місця розташування кожної станції. Усього, на даний момент, 337 діючих станцій. Кредит зображення: CTBTO.

Саме цей акт сейсмічного моніторингу дозволяє зробити висновки про те, наскільки потужним був вибух, а також де на Землі - у трьох вимірах - він стався. Північнокорейська сейсмічна подія, яка сталася у 2016 році, була виявлена ​​у всьому світі; По всій Землі існує 337 активних станцій моніторингу, які чутливі до подібних подій. За даними Геологічної служби США (USGS), в Північній Кореї 6 січня 2016 року сталася подія, що було еквівалентом землетрусу магнітудою 5,1, який відбувався на глибині 0,0 кілометрів. Виходячи з магнітуди землетрусу та виявлених сейсмічних хвиль, ми можемо реконструювати кількість енергії, яку випустила подія - приблизно еквівалент 10 кілотонам тротилу, і визначити, чи це ймовірно ядерна подія чи ні.

Завдяки чутливості моніторингових станцій глибина, величина та місце вибуху, що спричинило тряску Землі 6 січня 2016 року, можна добре встановити. Кредит зображення: Геологічна служба США, за допомогою http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us10004bnm#general_map.

Справжній ключ, окрім непрямих доказів величини та глибини землетрусу, походить від типів генерованих сейсмічних хвиль. Загалом, існують S-хвилі та P-хвилі, де S означає вторинну або зсувну, тоді як P означає первинну або тиску. Відомо, що землетруси генерують дуже сильні S-хвилі порівняно з P-хвилями, тоді як ядерні випробування породжують набагато сильніші P-хвилі. Тепер Північна Корея стверджувала, що це була воднева (термоядерна) бомба, яка набагато смертоносніша, ніж бомби поділу. Тоді як енергія, що виділяється плавкою зброї на основі урану або плутонію, як правило, складає від 2 до 50 кілотонів тротилу, Н-бомба (або Воднева бомба) може мати викиди енергії, що в тисячу разів більше, з рекордом Проведений випробуванням Царем Бомба в 1961 р. Радянським Союзом, було випущено 50 мегатонів ТНТ енергії.

Вибух Цар Бомба в 1961 році був найбільшою ядерною детонацією, яка коли-небудь відбулася на Землі, і, мабуть, найвідоміший приклад сплавленої зброї, яку коли-небудь створювали. Кредит зображення: Енді Зейгерт / Flickr.

Профіль хвиль, отриманих по всьому світу, говорить нам, що це не був землетрус. Так, так, Північна Корея, ймовірно, підірвала атомну бомбу. Але це була синтезована бомба чи бомба поділу? Існує велика різниця між двома:

  • Бомба з ядерним поділом містить важкий елемент з великою кількістю протонів і нейтронів, як певні ізотопи Урану або Плутонію, і бомбардує їх нейтронами, які мають шанс бути захопленими ядром. Коли відбувається захоплення, він створює новий нестабільний ізотоп, який одночасно дисоціюватиме на менші ядра, вивільняючи енергію, а також додаткові вільні нейтрони, дозволяючи виникнути ланцюгову реакцію. Якщо налаштування виконано належним чином, величезна кількість атомів може пройти цю реакцію, перетворивши речовини міліграми на сотні міліграмів або навіть грам у чисту енергію через Ейнштейн E = mc².
  • Ядерна термоядерна бомба приймає легкі елементи, як водень, і при величезній енергії, температурі та тиску змушує ці елементи об'єднуватися в більш важкі елементи, як гелій, вивільняючи навіть більше енергії, ніж бомба, що ділиться. Потрібні температури і тиск настільки великі, що єдиний спосіб, який ми розібралися, як створити термоядерну бомбу, - це оточити пелету плавкого палива з бомбою, що ділиться: тільки цей надзвичайний викид енергії може викликати реакцію ядерного синтезу, яка нам потрібна звільнити всю цю енергію. Це може перетворити до кілограма речовини в чисту енергію на стадії плавлення.
Подібність між відомими тестами на ядерне ділення та підозрюваним тестом на ділення неможливо однозначно. Незважаючи на які висловлені претензії, докази розкривають справжню природу цих пристроїв. Зауважте, що позначки Pn і Pg зворотні, деталі, які, можливо, помітив би лише геофізик. Кредитна графіка: Алекс Гутько у Twitter, через https://twitter.com/alexanderhutko/status/684588344018206720/photo/1.

Що стосується енергетичного виходу, то просто не існує способу, коли північнокорейський землетрус був спричинений термоядерною бомбою. Якби це було, це була б на сьогоднішній день найнижча енергія, найефективніша реакція синтезу, що коли-небудь створена на планеті, і зробити це таким чином, що навіть теоретики не знають, як це може відбутися. З іншого боку, є багато доказів того, що це була не що інше, як бомба ділення, оскільки цей результат сейсмічної станції - розміщений та записаний сейсмологом Олександром Гутько - свідчить про неймовірну схожість між бомбою ділення в Північній Кореї 2013 року та вибухом 2016 року.

Різниця між природними землетрусами, середній сигнал яких показаний синім кольором, та ядерним випробуванням, як показано червоним кольором, не залишає двозначності щодо природи такої події. Кредитна графіка:

Іншими словами, усі дані, які ми маємо, вказують на один висновок: результат цього ядерного випробування полягає в тому, що у нас відбувається реакція поділу, не маючи натяку на реакцію синтезу. Незалежно від того, тому що стадія термоядерного синтезу була спроектована і не вдалася, або тому, що ідея про те, що в Північній Кореї була термоядерна бомба була розроблена як залякуючий загрозу, це, безумовно, не було землетрусом! S-хвилі та P-хвилі доводять, що Північна Корея детонує ядерну зброю, порушуючи міжнародне законодавство, але сейсмічні показання, незважаючи на їх неймовірні віддалені місця, говорять нам, що це не була термоядерна бомба. У Північній Кореї є ядерна технологія 1940-х років, але не далі. Усі їхні випробування були простим поділом, а не синтезом. Навіть коли світові лідери брешуть, Земля скаже нам правду.

"Стартує з вибухом" зараз на Forbes, і перевидано на "Середній" завдяки нашим прихильникам Patreon. Етан є автором двох книг: «За межами Галактики» та «Трекнологія: Наука про Зоряний шлях від трикутників до варп-драйву».