@ 2016.01.08 , 10:30
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如何判断朝鲜是否真的造出氢弹了

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这几天,全世界都感受到了新元首的震怒。也就是1月6号,UTC时间1:30左右,位于北美、欧洲和亚洲的几十个监测站都不同程度的检测到了亚洲地区有明显的震感。而基于三角定位的测量结果表明,这一震源位于朝鲜北部的高原地区,接着朝鲜电台就宣布他们刚刚试验成功了一枚氢弹。

不过,全世界范围内并不是所有人愿意相信三胖有搞出了新炮仗,历史上朝鲜也不止一次的通过夸大自己军事实力来达到某些政治目的。特别是韩国、美国、日本对此十分紧张。当然,三哥哪里会允许国际核查人员潜入他们国家境内进行测量呢?抓到就判终生劳动!目前唯一可行的方法就是通过部署在世界范围内的专用传感器收集到的数据对三哥的试炸进行分析,来判断这次地震是否真的是由氢弹引起的。

在过去的几年中,已经被感知的朝鲜半岛核试验就有至少3起,根据分析,大多数专家认为之前的爆炸是由原子弹引起的,而不是氢弹。但是氢弹和原子弹爆炸有什么不同呢?从爆炸方式看,原子弹是核裂变,通过钚或浓缩铀的分裂原子释放的能量,形成巨大的光辐射、冲击波和放射性造成杀伤。回顾之前1945年在广岛和长崎爆炸的核弹,造成了约20w人的死亡。

氢弹依靠核聚变,将原子融合到一起,释放更巨大的能量。核武器都需要依靠这种链式的反应快速完成能量释放。美国科学家在1952年,在太平洋的某处环礁第一次成功的实验了氢弹,这枚氢弹的威力要比长崎的原子弹大500倍。不过近期的氢弹威力又要翻2番。因此,全世界都对这个痞子国家拥有氢弹吓尿了。所谓是就怕流氓有文化啊!

但是这次爆炸的原因还是未知的。无论朝鲜在地下如何完成了这次核试验,又或是他在地面完成这次试验,这次爆炸所形成的能量波的特性都是用来判断,这次是否是有氢弹爆炸引起的关键因素。不过这次在地下发生的核爆,可以通过爆炸如何撼动大地,形成的地震波又有怎样的特性。当强大的力撕扯岩石时,声音在地下传播,会形成波。来自全球安全的首席学者,也是一名通过地质特性来解开地理谜题的地球法医--Terry Wallace--这么描述到。

爆炸、火山喷发,地底塌陷会形成一系列的地壳活动,释放能量的同时,形成P-波。地震一般由多块地壳滑动,形成一定的剪切和扭曲,这种情况下一般形成S-波。想象你有一件塑身内衣,你拉紧其中的一端,束腰的一端立马收紧,如果速度足够快,将形成可以观测到的P-波。但是要产生S-波,你需要摇晃这件塑身。通过地震仪是否在3个方向都发生晃动,就能够判断是S-波,还是p波。

地底的一次巨大爆炸将周围的岩石快速推开,震动方向是近似球形,所以形成大量的S-波。但是这种信号在传递过程中会发生扭曲、反射和折射,另外,地壳内部还有很多空隙,使得这种传递发生间断。这种时候会改变局部地壳温度,并影响传感器度数。

因此,地震学家在全球部署了大量的传感器来进行监控,防止核扩散。全球分布着42个已经挂牌认证的地震台,以及另外100个辅助检测站。这次的爆炸产生的地震信号通过地壳传播,处理临近的日本和俄罗斯,远在太平洋另一端的美国也检测到了相关的信号,并锁定了朝鲜。

除了检测地震强度(5.1级),科学家们很难判断爆炸是化学(TNT)还是核武器引起的。核弹能在极短的时间内释放大量能量,但是如果一次性使用大量的TNT,也能使爆炸与核弹十分相近。

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除了直接检测放射性物质,也很难分别原子弹和氢弹之间的差别。为此,除了地震台,他们还在全球部署了放射性核元素监测站。一般有两种形式:一种用来检测放射性尘埃,通过一个类似吸尘器的泵,加上一台过滤器,在后端通过一个辐射计数器来进行分析。对没错就是空气净化器(核武专用版)!要分析其中所含的粒子类型,以及对应的含量,这能够提供很多分析的线索。比如,典型的原子弹爆炸之后会产生很多衰变的铀和钚。

氢弹虽然也使用了相同的物质,但是由于爆炸的高温,这些粒子大多在核聚变中消耗殆尽。根据Science and Global Security在1991年对中国爆炸进行的分析结果--氢弹爆炸产生的衰变的铀和钚要少很多。各种衰变的同位素比例也不相同。如果,你能够对爆炸的这些数值进行精确度量,那么你就有机会找到最佳的配方,加上一些知识,你也能造出氢弹来。因此,相关的分析过程也是保密的。如果在地底进行爆炸,放射性检测就无法进行了。

另一种检测手段是监控放射性气体,而非颗粒。氙是主要监控指标,主要是这种惰性气体化学性质不活泼。但是它本身也会衰变。通过衰变率,科学家能够计算出气体原子的确切年龄。比如,2013年朝鲜的爆炸之后,科学家的传感器所检测到的氙,都是55天,也就是朝鲜核爆试验之后的第55天。

另外,氙有四种不同的同位素,并不会同时出现在核武器中。在生活中氙也常用于核电厂和医学设备的放射泄漏检测。国际数据中心有关于不同放射性同位素比值组成的原子弹“指纹”和氢弹“指纹”,这当然也是国家机密。

除了通过时间进行推算,分析专家还会通过观测气象模型,追踪放射性微粒通过大气传播的可能趋势。在2013年,日本的探测器数值快速飙升,氙分子从朝鲜飘到了Punggye-ri。美国可能在一些飞机中装配了相关的检测传感器,然后进行动态追踪。

不过,这种方式所能检测到的结果也无法用于判断是原子弹还是氢弹。他们测试时,如果采用一个老式的裂变弹进行混合实验,也不是没可能的。这在设计中也是一种诱导氘氚聚变的候选方案。

根据目前的国际条约,大家都不准以任何形式测试任何核弹,不够朝鲜没有参与签署。米国老大哥觉得有必要为此对朝鲜进行制裁,他们称这次测试是严重的挑衅,并且威胁到了国际安全,必须搞一搞三胖子,不然他还真就上天了。

比起制裁,目前应该关心的是,三胖准备往谁家丢炮仗了,他又该怎么丢!这就是运载火箭的重要性了,也可能用导弹携带。所以,即便他们这次真的炸了一颗核弹,他们还没有制造过能够携带核弹进入大气层的运载工具。不过美国人也不排除,他们会通过船只携带核弹,通过水路运到其他国家的港口城市。

Kingston Reif称朝鲜正在开发的洲际弹道导弹KN-08也许是为了携带这枚弹头设计的,这种导弹能够跨越太平洋。但是到目前为止,只出现在阅兵中。具体的可操作性就不得而知了。不过估计在2020年左右,他们没准能够做出来。不过他们还有些能够打到周边国家的短程导弹。

本文译自 wired,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 59+1

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  1. 3036668

    三胖卧薪尝胆上下一心举全国之力攒了好久的氢气……

  2. single dog
    @2 years ago
    3036274

    @猫猫: 中美俄3国的问题。中国可以签,但是要美国先签。美国可以签,但是要俄罗斯先签。俄罗斯可以签,但是要中国先签。。。。。。大概是这种感觉

  3. 3033127

    比起他们成功我更怕引发事故把东北顺带搭进去也污染了…

  4. defhjoefjo
    @2 years ago
    3032905

    打火机发射?

  5. 3032412

    抗美援朝真是造孽啊 现在中国都不安全了

  6. 3032235

    疯子手里拿了个武器,真是日了够了。特别还在中国旁边

  7. 飞行音
    @2 years ago
    3032088

    [查看原图]

    我一说“biu”你们就给我爆啊!
    是,听您的,爷!

  8. 老蛋
    @2 years ago
    3032074

    @布瑞斯: 请自行百度“中子弹”,看看当量,同时看看类型。

  9. keviejue
    @2 years ago
    3032061

    可以实施斩首计划了

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