Πώς ξεχωρίζουμε μία μυστική υπόγεια πυρηνική δοκιμή από ένα σεισμό;

Από την πρώτη πυροδότηση ατομικής βόμβας το 1945, έχουν πραγματοποιηθεί πάνω από 2.000 δοκιμές πυρηνικών όπλων από οκτώ χώρες, ΗΠΑ, Σοβιετική Ένωση, Ηνωμένο Βασίλειο, Γαλλία, Κίνα, Ινδία, Πακιστάν και Βόρεια Κορέα.

Για λόγους μυστικότητας όμως, οι σύγχρονες πυρηνικές δοκιμές πραγματοποιούνται υπόγεια, κάνοντας τον εντοπισμό τους πιο δύσκολο και η μόνη ένδειξη πως πραγματοποιήθηκαν είναι τα σεισμικά κύματα που παράγουν.

Τώρα, μία νέα έρευνα παρουσιάζει ένα νέο εργαλείο για το διαχωρισμό μεταξύ σεισμών που συμβαίνουν φυσικά και πυρηνικών δοκιμών, με 99% ακρίβεια.

Οργανισμοί όπως ο Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, χρησιμοποιούν σήμερα παγκόσμια δίκτυα οργάνων που έχουν σχεδιαστεί αποκλειστικά για να εντοπίζουν πυρηνικές δοκιμές. Ανάμεσα στα όργανα που χρησιμοποιούν είναι και τα σεισμόμετρα τα οποία μετρούν τα σεισμικά κύματα. Υπάρχουν δύο είδη σεισμικών κυμάτων. Αυτά που ταξιδεύουν σε κύματα προς όλες τις κατευθύνσεις και αυτά που ταξιδεύουν στην επιφάνεια της Γης.

Με χιλιάδες σεισμούς να συμβαίνουν φυσικά κάθε μέρα στη Γη, είναι σαν να ψάχνεις βελόνα στα άχυρα για να βρεις ποιος σεισμός προκλήθηκε από πυρηνική δοκιμή. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν μία πιο περίπλοκη μέθοδο η οποία υπολογίζει την αναλογία της ενέργειας που μεταδίδεται στα κύματα που ταξιδεύουν προς όλες τις κατευθύνσεις σε σχέση με την ενέργεια των επιφανειακών κυμάτων. Οι φυσικοί σεισμοί τείνουν να έχουν περισσότερη επιφανειακή ενέργεια από αυτήν που παράγεται από τις υπόγειες εκρήξεις.

Ωστόσο και αυτή η μέθοδος έχει τις αδυναμίες της, καθώς απέτυχε να εντοπίσει την πυρηνική δοκιμή της Βόρειας Κορέας το 2017, η οποία παρήγαγε σημαντικά πιο ισχυρά επιφανειακά κύματα καθώς πραγματοποιήθηκε μέσα σε ένα τούνελ που κατασκευάστηκε σε ένα βουνό.

Τώρα όμως οι επιστήμονες μελετούν τη μετατόπιση των βράχων στην πηγή ενός σεισμικού συμβάντος, συνδυάζοντας ένα περίπλοκο στατιστικό μοντέλο για να περιγράψουν τους διαφορετικούς τύπους του συμβάντος. Έτσι, διαπίστωσαν πως υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των πηγών των εκρήξεων και των σεισμών, αναπτύσσοντας μία βελτιωμένη μέθοδο κατηγοριοποίησης των γεγονότων.

Δοκιμάζοντας το νέο μοντέλο σε γνωστές πυρηνικές δοκιμές και σεισμούς στις δυτικές ΗΠΑ, είδαν πως το μοντέλο έχει ακρίβεια αναγνώρισης 99%. Το νέο μοντέλο θα αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο για την παγκόσμια παρακολούθηση των πυρηνικών δοκιμών και είναι κρίσιμο για να διασφαλίσει πως οι κυβερνήσεις θα είναι υπόλογες για τις περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιπτώσεις των πυρηνικών δοκιμών.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Geophysical Journal International.