北韓核試解謎:如何判定地震來自核試驗?

2016-10-10 11:33

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9月平壤在金日成廣場舉行集會,宣佈第五次核試成功。(BBC中文網)

9月平壤在金日成廣場舉行集會,宣佈第五次核試成功。(BBC中文網)

上月,北韓進行第五次核武器試驗的第一個信號來自一次被各國科學家偵測到的強烈地震。如今,距離北韓第一次進行核試驗已經有10年,地球物理學家和災難研究專家米卡・麥克基儂(Mika McKinnon)為BBC撰文詳細解釋,科學家是如何學會從地球的震動中判斷出原委的。

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武器試驗不可能逃得過科學的眼睛。

北韓核武器發展項目的每一步都在全世界的眼皮底下,科學家利用數據來提煉出信息,了解這些項目真正的進度。

一個遍及全世界的感應網絡在長期採集數據,尋找核武測試哪怕最微弱的顫動。

韓國探測到朝鮮地震信號的圖表
9月9日北韓境內釋放出的地震信號被各地地震儀探測到

當核試驗發生時,爆炸就會撼動它周圍的一切。

振動會通過水、空氣、泥土傳播,無法被人類的耳朵感知到的聲波頻率會被感應器捕捉,傳送回控制中心進行分析。

令人不安的模式

2006年10月9日,全世界的地震儀都亮起了燈,它們偵測到了一次強力爆炸發生在北韓。

次聲波探測網絡仍然安靜,沒有大氣衝擊波出現,意味著它是發生在衛星探測不到的地底下。而水下聲波探測站的無聲無息則進一步印證,阻擋它的是石頭而不是水。

科學家將地震波的方向和時間聯結起來,指認出爆炸源頭的精確位置,是在北韓的山體底下。

所有的信號都顯示,這是一次核試驗。

之後的幾天裡,監察站一直在空氣中尋找放射性元素的微弱蹤跡。

只要有任何放射性元素從進行試驗的隧道中逸出到風中,就毫無疑問是核爆的殘留物,這將排除其他常規武器試驗的可能性。

朝鮮歷次核試驗位置圖

兩周後,加拿大黃刀鎮(Yellowknife)的一個位於北韓武器試驗場下風向路線上的放射性同位素探測站感應到氙-133元素的級別上升,這是由核裂變生成的一種放射性元素。

數據被傳輸到了維也納全面禁止核試驗條約組織籌備委員會(CTBTO)總部的國際數據中心,經分析確認,這是一次核武器測試。

在北韓確認自己進行了核試驗之後,這種令人不安的地震模式分別在2009年5月、2013年2月、2016年1月以及最近的9月9日重複發生。

每一次,科學家都在北韓正式承認之前,就知道了核試驗的發生。

而從北韓付出的每一次爆炸,威力都比上一次更強。根據挪威的諾斯塔(Norstar)監測站的計算,最近的一次核試驗爆炸威力相當於大約2萬噸三硝基甲苯(TNT0炸藥。

科學家如何分辨爆炸是什麼?

這個監測項目當中的主心骨是地震儀,一種極度敏感的麥克風,能感應到大地的顫抖。

從大地震到一輛貨車駛過,每一種事件所產生的振動都不一樣。

地震一開始產生的是一種迅速、尖銳的壓力波,隨後是更具破壞性的橫波和地面波,它們會將建築物的地基搖松。山體滑坡所產生的振動則是一種雜亂的震顫,這是由碎片在斜坡上滾動而下造成的。火山爆發則可以通過石塊在岩漿和氣體作用下突然破碎的震動來判斷。

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