Mākonis no atombumbas virs Nagasaki no Koyagi-jima 1945. gadā bija viens no pirmajiem kodoldetonācijas gadījumiem, kas notika šajā pasaulē. Pēc miera gadu desmitiem Ziemeļkoreja atkal detonē bumbas. Kredīts: Hiromichi Matsuda.

Zinātne zina, vai tauta testē atombumbas

Zemestrīce? Kodolsprādziens? Sadalīšanās vai saplūšana? Mēs zinām, pat ja pasaules līderi melo.

"Ziemeļkoreja ir iemācījusi lielisku mācību visām pasaules valstīm, īpaši negodīgajām diktatūru valstīm vai kādai citai: ja nevēlaties, lai Amerika iebrūk, iegūstiet dažus kodolieročus." -Michael Moore

Starptautiskajā arēnā ir dažas lietas, kas visā pasaulē biedē vairāk par draudošo kodolkara iespējamību. Daudzām valstīm ir bumba - dažām ir tikai ar skaldāmām bumbām, citas ir sasniegušas nāvējošāku kodolsintēzi, bet ne visi publiski paziņo, kas viņiem ir. Daži detonē kodolierīces, vienlaikus to noliedzot; citi apgalvo, ka tiem ir kodolsintēzes bumbas, ja viņiem to nav. Pateicoties dziļajai zinātnes, Zemes un tās spiediena viļņu izpratnei, mums nav nepieciešama patiesa tauta, lai izdomātu patieso stāstu.

Kim Jong-Un foto, kas izlaists dažas nedēļas pirms pēdējās Ziemeļkorejas kodoldetonācijas. Tas parāda nācijas vadītāju sams audzētavā neatklātā vietā Ziemeļkorejā. Attēla kredīts: KNS / AFP / Getty Images.

2016. gada janvārī Ziemeļkorejas valdība apgalvoja, ka viņi detonēja ūdeņraža bumbu, kuru viņi solīja izmantot pret visiem agresoriem, kas apdraud viņu valsti. Kaut arī ziņu tirgos līdzās ziņojumiem tika parādītas sēņu mākoņu fotogrāfijas, tie nav mūsdienu kodolizmēģinājumu sastāvdaļa; tas bija arhīva materiāls. Apstarojums, kas nonāk atmosfērā, ir bīstams, un tas būtu skaidrs 1996. gada Visaptverošā kodolizmēģinājumu aizlieguma līguma pārkāpums. Tātad, ko parasti dara valstis, ja tās vēlas izmēģināt kodolieročus, vai viņi to dara tur, kur neviens nevar atklāt starojumu: dziļi pazemē.

Dienvidkorejā ziņojumi par situāciju ir šausmīgi, taču neprecīzi, jo parādītie sēņu mākoņi ir gadu desmitiem veci un nav saistīti ar Ziemeļkorejas pārbaudēm. Attēla kredīts: Yao Qilin / Xinhua Press / Corbis.

Jūs varat detonēt bumbu jebkurā vietā, kur vēlaties: gaisā, zemūdens okeānā vai jūrā vai pazemē. Visi šie trīs principā ir nosakāmi, lai gan sprādziena enerģiju “slāpē” jebkurš līdzeklis, caur kuru tas cauri iziet.

  • Gaiss, būdams vismazāk blīvs, sliktāko darbu veic, slāpējot skaņu. Pērkona negaiss, vulkāna izvirdumi, raķešu palaišana un kodolsprādzieni izstaro ne tikai skaņas viļņus, pret kuriem ir jutīgas mūsu ausis, bet arī infraskaņas (gari viļņu garumi, zemas frekvences) viļņi, kas kodolsprādziena gadījumā ir tik enerģētiski, ka detektori visā pasaule to viegli zinātu.
  • Ūdens ir blīvāks, un, lai arī skaņas viļņi ūdens vidē pārvietojas ātrāk nekā gaisā, enerģija vairāk izkliedējas attāluma laikā. Tomēr, ja kodolbumbu detonē zem ūdens, izdalītā enerģija ir tik liela, ka ģenerētos spiediena viļņus var ļoti viegli uzņemt ar hidroakustiskiem detektoriem, kurus izmanto daudzas valstis. Turklāt nav tādu ūdens dabas parādību, kuras varētu sajaukt ar kodolsprādzienu.
  • Tātad, ja kāda valsts vēlas izmēģināt un “paslēpties” kodolizmēģinājumu, viņu labākais solis ir veikt pārbaudi pazemē. Kaut arī radītie seismiskie viļņi var būt ļoti spēcīgi no kodolsprādziena, dabai ir vēl spēcīgāka seismisko viļņu ģenerēšanas metode: zemestrīces! Vienīgais veids, kā tos atšķirt, ir trīsstūrēt precīzu atrašanās vietu, jo zemestrīces tikai ļoti, ļoti reti notiek 100 metru vai mazāk dziļumā, savukārt kodolizmēģinājumi (līdz šim) vienmēr ir notikuši nelielā attālumā pazemē.

Šajā nolūkā valstis, kas ir pārbaudījušas Kodolizmēģinājumu aizlieguma līgumu, visā pasaulē ir izveidojušas seismiskās stacijas, lai izspiestu visus notiekošos kodolizmēģinājumus.

Starptautiska kodolizmēģinājumu uzraudzības sistēma, kas parāda piecus galvenos pārbaudes veidus un katras stacijas atrašanās vietu. Kopumā šobrīd ir 337 aktīvās stacijas. Attēla kredīts: CTBTO.

Šis seismiskās novērošanas akts ļauj mums izdarīt secinājumus par to, cik spēcīgs bija sprādziens, kā arī par to, kur tas notika uz Zemes - trīs dimensijās. Ziemeļkorejas seismiskais notikums, kas notika 2016. gadā, tika atklāts visā pasaulē; visā pasaulē ir 337 aktīvās novērošanas stacijas, kas ir jutīgas pret šādiem notikumiem. Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģiskā dienesta (USGS) datiem Ziemeļkorejā 2016. gada 6. janvārī notika notikums, kas bija līdzvērtīgs 5,1 balles stipra zemestrīcei, kas notika 0,0 kilometru dziļumā. Balstoties uz konstatēto zemestrīces un seismisko viļņu lielumu, mēs varam gan rekonstruēt atbrīvotā notikuma enerģijas daudzumu - apmēram ekvivalents 10 kilotoniem TNT -, gan arī noteikt, vai tas, iespējams, ir kodolieroču notikums vai nē.

Pateicoties novērošanas staciju jutīgumam, sprādziena dziļumu, stiprumu un atrašanās vietu, kas izraisīja Zemes satricinājumu 2016. gada 6. janvārī, var labi noteikt. Attēla kredīts: Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģijas dienests, izmantojot vietni http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us10004bnm#general_map.

Patiesā atslēga, kas pārsniedz netiešos zemestrīces lieluma un dziļuma pierādījumus, nāk no radītajiem seismisko viļņu veidiem. Kopumā ir S-viļņi un P-viļņi, kur S apzīmē sekundāru vai bīdi, bet P apzīmē primāro vai spiedienu. Zināms, ka zemestrīces rada ļoti spēcīgus S-viļņus, salīdzinot ar P-viļņiem, savukārt kodolizmēģinājumi rada daudz spēcīgākus P-viļņus. Tagad Ziemeļkoreja apgalvoja, ka tā ir ūdeņraža (saplūšanas) bumba, kas ir daudz, daudz nāvējošāka nekā skaldīšanas bumbas. Tā kā urāna vai plutonija bāzes kodolsintēzes ieroča izdalītā enerģija parasti ir aptuveni 2–50 kilotonu TNT, H-bumbai (vai Ūdeņraža bumbai) var būt tūkstoš reižu lielāka enerģijas izdalīšanās, notika 1961. gada Padomju Savienības cara Bombas pārbaudē, atbrīvojot 50 Megatonus vērtu TNT enerģijas.

1961. gada cara Bomba sprādziens bija lielākā kodoldetonācija, kas jebkad notikusi uz Zemes, un tas, iespējams, ir visslavenākais jebkad radītā kodolsintēzes ieroča piemērs. Attēla kredīts: Andijs Zeigerts / flickr.

Visā pasaulē saņemto viļņu profils saka, ka tā nebija zemestrīce. Jā, Ziemeļkoreja, iespējams, detonēja atombumbu. Bet, vai tā bija saplūšanas bumba vai skaldīšanas bumba? Starp abiem ir liela atšķirība:

  • Kodolskaldīšanas bumba ņem smagu elementu, kurā ir daudz protonu un neitronu, piemēram, noteiktus urāna vai plutonija izotopus, un tos bombardē ar neitroniem, kurus ir iespējams notvert kodolā. Kad notiek sagūstīšana, tas rada jaunu, nestabilu izotopu, kas gan izkliedēsies mazākos kodolos, atbrīvojot enerģiju, gan arī papildu brīvos neitronus, ļaujot notikt ķēdes reakcijai. Ja iestatīšana tiek veikta pareizi, milzīgā skaitā atomu var notikt šī reakcija, pārvēršot simtiem miligramus vai pat gramus vielas vērtībā tīrā enerģijā, izmantojot Einšteina E = mc².
  • Kodolsintēzes bumba ņem vieglus elementus, piemēram, ūdeņradi, un milzīgas enerģijas, temperatūras un spiediena ietekmē šie elementi apvienojas smagākos elementos, piemēram, hēlijā, atbrīvojot pat vairāk enerģijas nekā skaldīšanas bumba. Nepieciešamā temperatūra un spiediens ir tik liels, ka vienīgais veids, kā mēs esam izdomājuši, kā izveidot saplūšanas bumbu, ir apkausēt kodolsintēzes degvielas granulu ar dalīšanas bumbu: tikai tas, ka milzīga enerģijas izdalīšana var izraisīt kodolsintēzes reakciju, kas mums nepieciešama atbrīvot visu šo enerģiju. Saplūšanas posmā tas var pārvērst līdz kilogramam vielas tīrā enerģijā.
Nepārprotami ir līdzība starp zināmajiem kodoldalīšanās testiem un iespējamajiem skaldīšanas testiem. Neskatoties uz apgalvojumiem, pierādījumi atklāj šo ierīču patieso raksturu. Ņemiet vērā, ka Pn un Pg etiķetes ir atmuguriskas - detaļas, kuras, iespējams, pamanīs tikai ģeofiziķis. Attēla kredīts: Alekss Hutko vietnē Twitter, izmantojot https://twitter.com/alexanderhutko/status/684588344018206720/photo/1.

Runājot par enerģijas ieguvumu, Ziemeļkorejas zemestrīci nevar izraisīt kodolsintēzes bumba. Ja tas tā būtu, tā būtu līdz šim zemākā enerģija, visefektīvākā kodolsintēzes reakcija, kāda jebkad radīta uz planētas, un to darītu tādā veidā, ka pat teorētiķi nav pārliecināti, kā tā varētu notikt. No otras puses, ir daudz pierādījumu, ka tas nebija nekas cits kā sabrukšanas bumba, jo šis seismiskās stacijas rezultāts - ievietojis un reģistrējis seismologs Aleksandrs Hutko - parāda neticamo līdzību starp 2013. gada Ziemeļkorejas skaldīšanas bumbu un 2016. gada sprādzienu.

Atšķirība starp dabiski notiekošajām zemestrīcēm, kuru vidējais signāls tiek parādīts zilā krāsā, un kodolizmēģinājumiem, kā parādīts sarkanā krāsā, neatstāj neviennozīmīgu viedokli par šāda notikuma raksturu. Attēla kredīts: “Seismisko signālu nomierināšana”, zinātnes un tehnoloģijas pārskats, 2009. gada marts.

Citiem vārdiem sakot, visi mūsu rīcībā esošie dati norāda uz vienu secinājumu: šī kodolizmēģinājuma rezultāts ir tāds, ka notiek sabrukšanas reakcija, neminot saplūšanas reakciju. Neatkarīgi no tā, vai saplūšanas posms tika izstrādāts un neizdevās, vai arī tāpēc, ka ideja par Ziemeļkorejas kodolsintēzes bumbas izveidi bija iebiedējoša ruse, tā noteikti nebija zemestrīce! S un P viļņi pierāda, ka Ziemeļkoreja detonē kodolieročus, pārkāpjot starptautiskos tiesību aktus, taču seismiskie rādījumi, neraugoties uz to neticami attālajām vietām, mums saka, ka tā nebija saplūšanas bumba. Ziemeļkorejai ir 1940. gadu kodoltehnoloģija, bet ne tālāk. Visi viņu testi ir bijuši tikai skaldīšana, nevis saplūšana. Pat tad, kad pasaules līderi melos, Zeme mums pateiks patiesību.

Starts With A Bang tagad ir pieejams Forbes un, pateicoties mūsu Patreon atbalstītājiem, tiek publicēts vidējā versijā. Etāns ir rakstījis divas grāmatas “Beyond The Galaxy” un “Treknoloģija: Zvaigžņu pārgājienu zinātne no Tricorders līdz Warp Drive”.