Új módszert találtak a titkos földalatti nukleáris kísérletek felfedésére
A tudósok egy nemrégiben közzétett jelentése szerint leáldozott a titkos földalatti nukleáris kísérletek kora. Ez egy olyan új, áttörést jelentő módszernek köszönhető, amely lehetővé teszi, hogy a kísérleteket pontosabban megkülönböztessék a természetes szeizmikus eseményektől.
A földtudomány szakemberei és a statisztikusok egy csoportja a Geophysical Journal International című folyóiratban megjelent új tanulmányukban számoltak be a föld alatti nukleáris kísérletek 99 százalékos pontossággal történő kimutatásáról, ami 17 százalékos növekedést jelent a korábbi adatokhoz képest.
Az új észlelési képességek segítenek kizárni az olyan szeizmikus jelenségek (pl. a földrengések) észlelését, amelyeket a múltban időnként nehéz volt megkülönböztetni a föld alatti nukleáris kísérletektől.
Dr. Mark Hoggard, az Ausztrál Nemzeti Egyetem (ANU) munkatársa, az új tanulmány vezető szerzője kifejtette, hogy a korábbi észlelési módszerekkel kapcsolatos problémát részben az jelentette, hogy a föld alatti nukleáris tesztek általában olyan energiát termelnek, amelyet a szeizmométerek könnyen észlelnek, ez pedig időnként megnehezíti a természetes eseményektől való megkülönböztetésüket.
Ez Hoggardot és kollégáit olyan módszerek kidolgozására késztette, amelyek képesek jobban különböztetni az egyes eseménytípusok által létrehozott jeleket.
A föld alatti nukleáris kísérletek ellenőrzése
A szeizmikus hullámok megfigyelése évtizedekkel ezelőtt, a kubai rakétaválsághoz hasonló eseményeket követően kezdődött meg. Miután az 1960-as években részleges nukleáris tesztelési tilalmat rendeltek el, a legtöbb atomfegyver-kísérlet a föld alatt zajlott. A tilalom ugyan hozzájárult a potenciálisan káros környezeti hatások megfékezéséhez, ugyanakkor megnehezítette a nukleáris tesztek ellenőrzését.
A Storax Sedan egy sekély földalatti nukleáris kísérlet volt, amelyet 1962. július 6-án hajtott végre az Egyesült Államok (Fotó: National Nuclear Security Administration).
A föld alatti nukleáris robbanások azonosítására szolgáló, meglévő módszerek még a közelmúltban sem mindig voltak sikeresek a felderítésben. Néhány évvel ezelőtt például figyelemre méltó eset történt. Egy Észak-Korea által végrehajtott teszt észrevétlenül maradt egészen addig, míg az ország nyilvánosan megerősítette, hogy egy 100 kilotonnás fegyvert robbantottak fel, amely hatszor erősebb, mint az 1945-ben Hirosimát leromboló bomba.
Nincs információ arról, hogy a 21. században más földalatti nukleáris teszteket is végeztek volna, bár az Ukrajnában zajló háború miatt egyre nagyobb aggodalomra ad okot, hogy nukleáris kísérleti telephelyeket alakítanak ki pl. Kínában, Oroszországban és az Egyesült Államokban.
Jobb észlelési képességek
A megbízhatóbb tesztelési képességek kifejlesztése érdekében Hoggard és csapata statisztikai módszerekkel közelítette meg a problémát, ami lehetővé tette számukra, hogy a korábbi, mindössze 82 százalékos átlagról közel teljes pontosságra javítsák az osztályozási minősítést.
„Néhány felülvizsgált matematikai és fejlettebb statisztikai feldolgozással sikerült 82-ről 99 százalékra javítanunk az osztályozás sikerességi arányát egy ismert amerikai, 140 robbanásból álló sorozat esetében” – mondja Hoggard.
Az Egyesült Államok által a nevadai sivatagban végrehajtott tesztekről nagyon részletes szeizmikus felvételek léteznek, amelyek dokumentálják az ilyen teszteket. Ez a forrás nagyban segítette Hoggard és csapatának munkáját.
„Az Egyesült Államokban a nukleáris kísérleteket nagyrészt Nevadában – a sivatagban – végezték, és ezekről a kísérletekről alapos szeizmikus felvételek állnak rendelkezésre” – mondta Hoggard egy nyilatkozatban, „így ez igazán hasznos adathalmazt jelent számunkra”.
Hoggard szerint a tengerentúlról rendelkezésre álló múltbeli adatok alapján a csapata által létrehozott új észlelési módszer képes megkülönböztetni az Észak-Koreában végrehajtott korábbi földalatti nukleáris kísérleteket, amelyek korábban észrevétlenül maradtak.
Ha bármelyik nemzet titokban olyan földalatti fegyverteszteket hajt végre, amelyeket eddig sikeresen titkoltak, akkor az új képességeknek köszönhetően ezeket a jövőben szinte lehetetlen lesz elrejteni.
Emellett az új észlelési módszer képes lesz arra, hogy a világszerte naponta előforduló szeizmikus eseményekből kiszűrje a potenciális fegyverteszteket.
A Hoggard és csapata által kifejlesztett rendszer elég gyors a valós idejű megfigyeléshez, és nem igényel új berendezéseket, hanem kizárólag a szeizmikus adatokra támaszkodik.
A szeizmikus események elkülönítése a nukleáris robbanásoktól
A Los Alamos Nemzeti Laboratóriummal együttműködve Hoggard és az ANU csapata elemezte a nukleáris robbanások forrásához közeli kőzetdeformációból származó minták közötti különbségeket, amelyeket összehasonlítottak a földrengésekhez kapcsolódó hasonló deformációs adatokkal.
Az áttörést jelentő új módszer évtizedek óta az egyik legjelentősebb előrelépést jelenti a föld alatti nukleáris tevékenység megfigyelésében. Hoggard kételkedik abban, hogy ezek a képességek a jövőbeni kísérletek betiltásához vezethetnek.
„Nem valószínű, hogy a jövőben betiltanák az összes jövőbeli tesztet, mivel több nagy ország továbbra sem hajlandó ratifikálni az átfogó atomcsend-szerződést” – mondta Hoggard nyilatkozatában.
„Ezért a jól támogatott megfigyelési programok kulcsfontosságúak annak biztosításához, hogy minden kormányt felelősségre vonjanak a nukleáris fegyverek tesztelésének környezeti és társadalmi hatásaiért” – tette hozzá.
Hoggard és kollégái „Seismic moment tensor classification using elliptical distribution functions on the hypersphere” című tanulmánya a múlt hónapban jelent meg a Geophysical Journal International című folyóiratban.