SciTechDaily

ניקולס

סוף הסודיות הגרעינית? ניסויי נשק תת-קרקעיים "ניתנים כעת לזיהוי עם דיוק של 99%"

ההתקדמות האחרונה אפשרה למדענים לזהות ניסויים גרעיניים תת-קרקעיים בדיוק של 99%, תוך שיפור משמעותי ביכולות הניטור האבטחה העולמי. שיטה זו, המבדילה ביעילות פיצוצים גרעיניים מאירועים סיסמיים טבעיים, מסתמכת על נתונים סייסמיים קיימים ותומכת באכיפת מעקב בינלאומי נגד ניסויים גרעיניים חשאיים. (קונספט האמן.) קרדיט: twoday.co.il.com

הודות לפריצת דרך מדעית משמעותית בשיטות הגילוי, עריכת ניסויים גרעיניים סודיים תת-קרקעיים עלולה להתיישן.

צוות של מדעני כדור הארץ וסטטיסטיקאים אומרים שהם יכולים כעת לדעת עם 99 אחוז דיוק אם התרחש פיצוץ כזה. זה עלייה מ-82 אחוזים והוא מבוסס על מערך נתונים של בדיקות ידועות בארה"ב, על פי המחקר החדש שפורסם ב- Geophysical Journal International. בעבר היה קשה להבדיל בין פיצוצים גרעיניים לבין מקורות סיסמיים אחרים, כגון רעידות אדמה טבעיות או רעש מעשה ידי אדם מעל פני הקרקע.

"הפיצוץ מתרחש ויש לך את כל האנרגיה הזו שמקרינה החוצה, אותה ניתן למדוד בסיסממטרים", אמר המחבר הראשי ד"ר מארק הוגארד, מ-The The האוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה (ANU). "אז, הבעיה המדעית הופכת איך נבדיל בין זה לבין רעידת אדמה טבעית?"

זו הייתה בעיה לפני שבע שנים, כאשר כמה מהשיטות הקיימות ששימשו לזיהוי פיצוצים גרעיניים תת-קרקעיים לא הצליחו לקבוע שצפון קוריאה ביצעה ניסוי כזה.

המדינה הקומוניסטית החשאית אישרה מאוחר יותר שבחנה בהצלחה נשק עם כוח של בין 100-370 קילוטון. לשם השוואה, פצצה במשקל 100 קילוטון חזקה פי שישה מזו שארה"ב הטילה על הירושימה ב-1945.

ההקשר הגלובלי ושיטות זיהוי משופרות

צפון קוריאה היא המדינה היחידה שידוע כי ביצעה ניסוי גרעיני תת-קרקעי במאה ה-21, אך צילומי לוויין חשפו בשנה שעברה כי רוסיה, ארה"ב וסין כולן בנו מתקנים חדשים באתרי הניסויים הגרעיניים שלהן בשנים האחרונות.

למרות שאין הצעה ששלוש המעצמות מתכננות לחדש ניסויים כאלה, המלחמה באוקראינה הפכה את הנוף הביטחוני העולמי לחוסר ודאות.

"על ידי שימוש במתמטיקה מתוקנת ובטיפול סטטיסטי מתקדם יותר, הצלחנו לשפר את שיעור ההצלחה בסיווג מ-82% ל-99% עבור סדרה של 140 פיצוצים ידועים בארה"ב", אמר ד"ר הוגארד. "ניסויים גרעיניים בארה"ב בוצעו ברובם בנבאדה – במדבר – ויש תיעוד סיסמי יסודי של כל הבדיקות הללו, כך שהוא מספק מערך נתונים מועיל מאוד. השיטה החדשה שלנו גם מזהה בהצלחה את כל ששת הבדיקות שנערכו בצפון קוריאה מ-2006 עד 2017".

ד"ר הוגארד אמר שעדיין עשויים להיות מקרים של ניסויים גרעיניים תת-קרקעיים שבוצעו בחשאי בחלקים מסוימים של העולם, והיקף רעידות האדמה העצום מקשה על חקירת כל אירוע כדי לקבוע אם הוא חשוד או לא.

תרשים רעידות אדמה נגד פיצוצים

תרשים זה מציג 140 פיצוצים ו-1,149 רעידות אדמה שנותחו על ידי חוקרים. הוא חושף את הפיצוצים שזוהו בעבר כרעידות אדמה (יהלומים אדומים) ורעידות אדמה שסווגו בטעות לפיצוצים גרעיניים (יהלומים ירוקים). קרדיט: ANU

"זה הופך שיטות יעילות כמו שלנו לחשובות עוד יותר", הוסיף. "זה גם לא דורש שום ערכה חדשה – אתה לא צריך להציב לוויינים או משהו כזה, אנחנו רק משתמשים בנתונים סיסמיים סטנדרטיים."

ד"ר הוגארד תיאר את המודל כ"די מהיר", מה שהופך אותו "לפחות או יותר מתאים לניטור בזמן אמת".

המחקר בוצע על ידי צוות של מדעני כדור הארץ וסטטיסטיקאים העובדים ב-ANU ובמעבדת המחקר של ממשלת לוס אלמוס בארה"ב.

לדבריהם, הגישה החדשה "מספקת אמצעי להעריך במהירות את הסבירות שאירוע יהיה פיצוץ".

המודל המתמטי נבנה על ידי ניתוח ההבדלים הפיזיקליים בדפוס עיוות הסלע במקור של פיצוצים גרעיניים ורעידות אדמה, מה שמאפשר למומחים לקבוע לאיזה אירוע סיסמי סביר יותר שרעש מתועד שייך.

הקשר היסטורי והשלכות עתידיות

המאמצים הבינלאומיים עברו לניטור גלים סיסמיים משמעותיים בעקבות משבר הטילים בקובה ואמנת איסור ניסויים גרעיניים חלקיים בשנות ה-60, שהגבילו את הניסויים של נשק גרעיני למחתרת בלבד.

ההסכם הוצג בעקבות שנים של ניסויים מזיקים לסביבה שבוצעו על פני השטח ו/או מתחת למים. אלה זיהמו מקומות רבים ובמקרים מסוימים הובילו לרמות קטסטרופליות של נשורת רדיואקטיבית.

אבל הניטור החדש שנדרש הביא את האתגרים שלו – בעיקר איך להבדיל בין פיצוצים גרעיניים למקורות סייסמיים אחרים.

זה לקח יותר משישה עשורים, אבל המדענים מאחורי המחקר החדש מאמינים שהשיטה החדשנית שלהם יכולה כעת להקל על כך הרבה יותר עבור קבוצות כמו ארגון האמנה המקיפה על ניסויים גרעיניים (CTBTO), שמופקד על מעקב בינלאומי אחר ניסויים גרעיניים.

ד"ר הוגארד אמר שהמודל המתמטי של הצוות שלו יהיה "כלי נוסף בנשקייה של CTBTO לאיתור כל ניסוי תת-קרקעי פוטנציאלי שמתבצע בחשאי".

הוא הוסיף: "איסור על כל הניסויים העתידיים אינו סביר בהתחשב בעובדה שכמה מדינות גדולות עדיין אינן מוכנות לאשרר את האמנה המקיפה לאיסור ניסויים גרעיניים. לכן תוכניות ניטור נתמכות היטב הן קריטיות כדי להבטיח שכל הממשלות יישא באחריות להשפעות הסביבתיות והחברתיות של ניסויי נשק גרעיני".

ניקולס