Lže KLDR světu? Aneb co nám seismologie může říci o jaderných testech

Použití tzv. „forenzní seismologie" k odhalení a identifikaci jaderných testů se datuje téměř k samotné počátku použití jaderných zbraní. V roce 1946 provedly USA první podvodní test jaderné bomby na atolu Bikini v Tichém oceánu. Šokové vlny způsobené obrovskou explozí byly zaznamenány na seismometrech po celém světě a vědci si uvědomili, že seizmologie může být použita k monitorování těchto druhů testů.

V roce 1963, ve vrcholu studené války, se jaderné testování přestěhovalo do podzemí. Seizmické vlny z podzemních testů jsou obtížnější zjistit, protože otřes na tak dlouhých vzdálenostech je velmi malý - jen asi jeden milióntina centimetru. Vědci proto vyvinuli citlivější seismometrické nástroje a začali je instalovat do seismických soustav, které jsou více schopnější zaznamenat malé vibrace z určitého zdroje než jediný seismometr a mohou s větší přesností sledovat zdroj, odkud se vlny šíří.

V roce 1996 byla podepsána Smlouva o úplném zákazu testů (CTBT), která zakazovala všechny jaderné výbuchy. Aby byla tato smlouva prosazena, založila Organizace CTBT založená ve Vídni mezinárodní monitorovací systém s více než 50 seismologickými stanicemi pro monitorování jaderných testů kdekoli na Zemi.

Kromě seismometrických nástrojů jsou používány infračervené přístroje naslouchající velmi nízkým kmitočtovým zvukovým vlnám, které nejsou slyšet lidským uchem a jsou generovány potenciálními jadernými výbuchy v atmosféře; hydroakustické přístroje naslouchající zvukovým vlnám, které cestují dlouhé vzdálenosti přes oceány a jsou generované výbuchy pod vodou a radionuklidové detektory, které „vyčenichají" radioaktivní plyny uvolněné z jaderného testovacího místa.

Po čem pátrají seizmické monitory?

Každé zemětřesení nebo exploze, ať už přírodní nebo způsobené člověkem, produkuje různé druhy rázových vln, které procházejí Zemí a které mohou být detekovány seismometry, měřícími velmi malé pohyby země. Nejrychlejší vlny jsou primární vlny (vlny P), následované sekundárními vlnami (S vlnami), které cestují hluboko po Zemi. Pak přicházejí pomalejší povrchové vlny, které je možné pocítit i na povrchu. Seismometrické nástroje analyzují rozdíly v časech příjezdu různých typů vln, aby zjistily, jak daleko došlo k zemětřesení nebo výbuchu a jak hluboko v podzemí byl jeho zdroj. Mohou také měřit, jak silné bylo zemětřesení (jeho velikost).

Jak seismologové rozlišují mezi výbuchem a zemětřesením?

Existuje několik způsobů, jak to udělat. Jedním z nich je změřit hloubku, v níž došlo k zemětřesení. I při moderní technologii vrtání je možné umístit jaderné zařízení jen několik kilometrů pod zem. Pokud zemětřesení nastane v hloubce více než 10 km, lze hovořit o tom, že nešlo o jaderný výbuch.

Studie četných jaderných testů, které proběhly během studené války, ukazují, že exploze generují větší vlny P než vlny S ve srovnání se zemětřesením. Výbuchy také vytvářejí proporcionálně menší povrchové vlny než P vlny. Seismologové mohou proto porovnat velikost různých typů vln, aby se pokusili určit, zda vlny pocházejí z výbuchu nebo jsou produktem přirozeného zemětřesení.

Co se dá zjistit o testu uskutečněným KLDR

V případě KLDR je možné přímo porovnat tvar vln zaznamenaných z každého testu, které země uskutečňuje od roku 2006. . Vzhledem k tomu, že všechny testy byly prováděny v místech, které se nacházejí v několika kilometrech od sebe, mají vlny podobný tvar, lišící se pouze velikostí. Seizmologické údaje hovoří jasně o tom, že šlo v případě poslední vlny, co tak vyděsila svět, o výbuch.

Nelze ale říci zatím říci, zda byla tato exploze způsobena jadernou hlavicí nebo konvenčními výbušninami. Konečné potvrzení, že výbuch byl jaderný, může potvrdit až analýza radionuklidů nebo prostřednictvím experimentů na samotném místě testování. Stejně tak nelze explicitně rozlišit mezi nukleární bombou a termonukleární vodíkovou bombou, ani nelze říci, jestli je bomba dost malá na to, aby mohla být namontována na raketu, jak tvrdí severokorejská vláda.

Z dat lze však získat představu o velikosti výbuchu. Není to jednoduché, protože velikost seismických vln a jejich vztah k výbušné síle bomby závisí hodně na tom, kde přesně a jak hluboko pod zemí se test uskutečnil. Ale v případě tohoto nejnovějšího testu je možné přímo porovnat velikost s předchozími korejskými testy.

Tato nejnovější exploze je mnohem silnější než poslední test na severu v září 2016; norské středisko pro monitorování seizmického průzkumu NORSAR odhaduje, že síla výbuchu byla ekvivalentní 120 kilotunám TNT. Pro srovnání, jaderné bomby shozené na Hirošimu a Nagasaki v roce 1945 měly sílu výbuchu okolo 15 a 20 kilotun.