WC-135 Constant Phoenix Photo med tillstånd av U.S. Air Force I de första rapporterna som släpptes sedan Nordkorea tillkännagav sitt underjordiska kärnkraftstest på måndagen, både amerikanska och kinesiska tjänstemän meddelade att de inte hittade några tecken på en kärnvapensprängning i luften ovanför Nordkoreas testplats. I en senare rapport, en amerikansk tjänsteman påstod att forskare hade preliminära bevis för en kärnvapensprängning.
Även om experter inte upptäckte de luftburna partiklarna som normalt skulle bero på en kärnvapenincident, det betyder inte att ingen kärnvapensprängning har inträffat. Denna brist på bevis kan betyda hur många saker som helst:
På tisdag, en dag efter det rapporterade testet, USA skickade upp ett "sniffer" -plan för att testa himlen över Nordkorea för radiologiska bevis på en kärnkraftshändelse. Flygplanet som utför denna uppgift är WC-135 Constant Phoenix, ett "atmosfäriskt insamlingsflygplan" som driver regelbundna patrulluppdrag för att säkerhetskopiera avtalet om begränsat nukleärtest från 1963. Enligt U.S. Air Force, detta snifferplan har "externa genomströmningsanordningar för att samla partiklar på filterpapper och ett kompressorsystem för hela luftprover som samlats i hållande sfärer." Planetens teknik inkluderar analysutrustning som ger resultat i realtid, så om radioaktiva partiklar finns i luften, det är omedelbart känt när planet flyger över en specifik plats.
Så, vad letar WC-135 i sin atmosfäriska tester ? Det letar efter joniserande strålning - radioaktiva isotoper, specifikt olika xenonisotoper , som är karakteristiska för en kärnkraftshändelse och endast en kärnkraftshändelse. De produceras vid kärnkraftsprängning, till följd av klyvningsaktiviteten som producerar explosionen (se Hur kärnbomber fungerar). Det är inte bara atmosfäriska explosioner som ger detta radioaktiva nedfall; kärnkraftsprov under jord och undervatten läcker nästan alltid dessa partiklar i luften. En fullständig nukleär sprängning är en sällsynt händelse (se Är det möjligt att testa ett kärnvapen utan att producera radioaktivt nedfall?).
Medan atmosfärisk testning inte kan identifiera den exakta platsen för en kärnvapensprängning, den kan förklara att sprängningen absolut skedde om den hittar det karakteristiska förhållandet mellan xenonisotoper i atmosfären. Det fyndet anses vara en absolut kärnkraftssignatur.
En annan metod för att upptäcka en kärnvapensprängning är genom seismograf , enheten som övervakar jordskakningar för att identifiera och analysera jordbävningsaktivitet (bland annat markskakande händelser). Det finns faktiskt ett helt nätverk av 500 seismografstationer placerade runt om i världen vars uppgift är att rapportera markskakande incidenter, och det inkluderar alla bevis på bombsprängningar. NPR:s "Detecting Underground Nuclear Blasts" rapporterar att den seismiska aktiviteten som registrerades på måndagen indikerade en markstörning som skulle motsvara en jordbävning på 4,2. Den storleken indikerar en explosion med cirka 1 kilotons utbyte, som är lika med effekten av 1, 000 ton TNT.
Att ta reda på om en seismisk händelse är en jordbävning eller en bombsprängning är relativt enkelt. Forskare utför analyser av vågmönster som exakt kan bekräfta en bestämning av jordbävning-mot-explosion. I mycket förenklade termer, i en jordbävning, marken börjar skaka långsamt när plattorna glider mot varandra, och sedan tar den seismiska aktiviteten långsamt upp när marken verkligen börjar röra på sig. I ett explosionsscenario, den första sprängningen är extremt kraftfull, och den efterföljande skakningen av marken blir gradvis mindre allvarlig. Men att ta reda på att det är en blast och inte en jordbävning är bara en del av processen; seismografer kan inte riktigt avgöra om sprängningen var kärnkraftig eller konventionell. Också, det är möjligt att "dölja" en kärnvapensprängning, till exempel genom att detonera det i en enorm underjordisk hålighet, vilket minskar effekterna på marken eftersom sprängningens energi går in i att komprimera all den gasen i det stora hålet. Dessa begränsningar i seismografsystemet gör atmosfäriska tester till en nödvändig komponent i detektionssystemet.
För mer information om atombomber, radioaktivt nedfall, metoder för detektering av kärnvapensprängning och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.
