Đám mây từ quả bom nguyên tử trên Nagasaki từ Koyagi-jima năm 1945 là một trong những vụ nổ hạt nhân đầu tiên diễn ra trên thế giới này. Sau nhiều thập kỷ hòa bình, Triều Tiên đang kích nổ bom một lần nữa. Tín dụng: Hiromichi Matsuda.

Khoa học biết nếu một quốc gia đang thử bom hạt nhân

Động đất? Vụ nổ hạt nhân? Phân hạch hay hợp hạch? Chúng tôi biết, ngay cả khi các nhà lãnh đạo thế giới nói dối.

Triều Tiên đã dạy một bài học tuyệt vời cho tất cả các quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia bất hảo của chế độ độc tài hay bất cứ điều gì: nếu bạn không muốn bị Mỹ xâm chiếm, hãy lấy một số vũ khí hạt nhân. -Michael Moore

Trên trường quốc tế, có vài điều đáng sợ hơn với thế giới ở mức độ lớn hơn khả năng xảy ra của chiến tranh hạt nhân. Nhiều quốc gia có bom - một số có bom chỉ phân hạch, một số khác đã đạt được phản ứng tổng hợp hạt nhân nguy hiểm hơn - nhưng không phải ai cũng công khai tuyên bố những gì họ có. Một số thiết bị hạt nhân kích nổ trong khi phủ nhận nó; những người khác tuyên bố sở hữu bom nhiệt hạch khi họ không có khả năng. Nhờ có sự hiểu biết sâu sắc về khoa học, Trái đất và cách sóng áp lực đi qua nó, chúng ta không cần một quốc gia trung thực để tìm ra câu chuyện có thật.

Một bức ảnh của Kim Jong-Un, được phát hành chỉ vài tuần trước khi phát nổ hạt nhân gần đây nhất của Triều Tiên. Nó cho thấy nhà lãnh đạo quốc gia tại trang trại Catfish ở một địa điểm không được tiết lộ ở Bắc Triều Tiên. Tín dụng hình ảnh: KNS / AFP / Getty Images.

Vào tháng 1 năm 2016, chính phủ Bắc Triều Tiên tuyên bố rằng họ đã kích nổ Bom Hydrogen, thứ mà họ hứa sẽ sử dụng để chống lại bất kỳ kẻ xâm lược nào đe dọa đất nước của họ. Mặc dù các cửa hàng tin tức cho thấy hình ảnh của những đám mây hình nấm cùng với báo cáo của họ, những thứ đó không phải là một phần của các thử nghiệm hạt nhân hiện đại; đó là đoạn phim lưu trữ. Bức xạ được thải vào khí quyển rất nguy hiểm và sẽ vi phạm rõ ràng Hiệp ước Cấm thử hạt nhân toàn diện năm 1996. Vì vậy, những gì các quốc gia thường làm, nếu họ muốn thử vũ khí hạt nhân, là họ làm điều đó ở nơi không ai có thể phát hiện ra bức xạ: sâu dưới lòng đất.

Ở Hàn Quốc, báo cáo về tình hình rất thảm khốc, nhưng không chính xác, vì những đám mây hình nấm được hiển thị là những thập kỷ cũ và không liên quan đến các bài kiểm tra của Triều Tiên. Tín dụng hình ảnh: Yao Qilin / Tân Hoa Xã / Corbis.

Bạn có thể kích nổ một quả bom bất cứ nơi nào bạn thích: trên không, dưới nước trong đại dương hoặc biển hoặc dưới lòng đất. Cả ba trong số này đều có thể phát hiện được về nguyên tắc, mặc dù năng lượng của vụ nổ đã bị nghẹt thở bởi bất cứ phương tiện nào nó đi qua.

  • Không khí, là ít đậm đặc nhất, làm công việc tồi tệ nhất là bóp nghẹt âm thanh. Sấm sét, núi lửa phun trào, phóng tên lửa và vụ nổ hạt nhân phát ra không chỉ sóng âm mà tai chúng ta nhạy cảm, mà cả sóng siêu âm (bước sóng dài, tần số thấp) - trong trường hợp vụ nổ hạt nhân - rất mạnh mẽ để phát hiện khắp nơi thế giới sẽ dễ dàng biết điều đó.
  • Nước đặc hơn, và vì vậy mặc dù sóng âm truyền nhanh hơn trong môi trường nước so với trong không khí, năng lượng tiêu tan đáng kể hơn khoảng cách. Tuy nhiên, nếu một quả bom hạt nhân được kích nổ dưới nước, năng lượng được giải phóng lớn đến mức sóng áp suất được tạo ra có thể rất dễ dàng được phát hiện bởi các máy dò hydroacoust mà nhiều quốc gia đã triển khai. Ngoài ra, không có hiện tượng tự nhiên dưới nước nào có thể bị nhầm lẫn với vụ nổ hạt nhân.
  • Vì vậy, nếu một quốc gia muốn thử và có thể giấu một thử nghiệm hạt nhân, thì cách tốt nhất của họ là tiến hành thử nghiệm dưới lòng đất. Trong khi sóng địa chấn được tạo ra có thể rất mạnh từ vụ nổ hạt nhân, thì tự nhiên có một phương pháp tạo sóng địa chấn mạnh hơn nữa: động đất! Cách duy nhất để phân biệt chúng là phân chia vị trí chính xác, vì động đất chỉ rất, rất hiếm khi xảy ra ở độ sâu 100 mét hoặc ít hơn, trong khi các vụ thử hạt nhân (cho đến nay) luôn xảy ra chỉ một khoảng cách nhỏ dưới lòng đất.

Cuối cùng, các quốc gia đã xác minh Hiệp ước cấm thử hạt nhân đã thiết lập các trạm địa chấn trên toàn thế giới để đánh hơi mọi thử nghiệm hạt nhân xảy ra.

Hệ thống giám sát thử hạt nhân quốc tế, trưng bày năm loại thử nghiệm chính và vị trí của mỗi trạm. Tất cả đã nói, hiện có 337 trạm hoạt động. Tín dụng hình ảnh: CTBTO.

Đây là hành động giám sát địa chấn cho phép chúng ta đưa ra kết luận về mức độ mạnh của vụ nổ, cũng như nơi trên Trái đất - trong ba chiều - xảy ra. Sự kiện địa chấn của Bắc Triều Tiên xảy ra vào năm 2016 đã được phát hiện trên toàn thế giới; có 337 trạm giám sát hoạt động trên khắp Trái đất rất nhạy cảm với các sự kiện như thế này. Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), đã có một sự kiện xảy ra ở Bắc Triều Tiên vào ngày 6 tháng 1 năm 2016, tương đương với trận động đất 5,1 độ richter, diễn ra ở độ sâu 0,0 km. Dựa trên cường độ của trận động đất và sóng địa chấn đã được phát hiện, chúng ta có thể tái tạo lại lượng năng lượng mà sự kiện đã giải phóng - xung quanh tương đương 10 kiloton TNT - và xác định xem đây có phải là sự kiện hạt nhân hay không.

Nhờ sự nhạy cảm của các trạm quan trắc, độ sâu, cường độ và vị trí của vụ nổ khiến Trái đất rung chuyển vào ngày 6 tháng 1 năm 2016, có thể được thiết lập tốt. Tín dụng hình ảnh: Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, thông qua http://earthquake.usKS.gov/earthquakes/eventpage/us10004bnm#general_map.

Chìa khóa thực sự, vượt ra ngoài bằng chứng hoàn cảnh về cường độ và độ sâu của trận động đất, đến từ các loại sóng địa chấn được tạo ra. Nhìn chung, có sóng S và sóng P, trong đó S là viết tắt của thứ cấp hoặc cắt, trong khi P là viết tắt của chính hoặc áp suất. Động đất được biết là tạo ra sóng S rất mạnh so với sóng P, trong khi các thử nghiệm hạt nhân tạo ra sóng P mạnh hơn nhiều. Giờ đây, Triều Tiên tuyên bố đây là bom hydro (hợp hạch), nguy hiểm hơn nhiều so với bom phân hạch. Trong khi năng lượng được giải phóng bởi vũ khí nhiệt hạch dựa trên Uranium hoặc Plutonium thường theo thứ tự 2 25050 tấn TNT, một quả bom H (hoặc bom Hydrogen) có thể giải phóng năng lượng gấp hàng nghìn lần, với kỷ lục được tổ chức bởi cuộc thử nghiệm năm 1961 của Liên Xô về Tsar Bomba, với lượng năng lượng TNT trị giá 50 Megatons được giải phóng.

Vụ nổ Tsar Bomba năm 1961 là vụ nổ hạt nhân lớn nhất từng xảy ra trên Trái đất và có lẽ là ví dụ nổi tiếng nhất về vũ khí nhiệt hạch từng được tạo ra. Tín dụng hình ảnh: Andy Zeigert / flickr.

Hồ sơ của các sóng nhận được trên khắp thế giới cho chúng ta biết đó không phải là một trận động đất. Vì vậy, có, Triều Tiên có thể đã kích nổ một quả bom nguyên tử. Nhưng, đó là bom nhiệt hạch hay bom phân hạch? Có một sự khác biệt lớn giữa hai:

  • Một quả bom phân hạch hạt nhân lấy một nguyên tố nặng với rất nhiều proton và neutron, giống như các đồng vị nhất định của Uranium hoặc Plutonium, và bắn phá chúng bằng neutron có cơ hội bị hạt nhân bắt giữ. Khi bắt giữ xảy ra, nó tạo ra một đồng vị mới, không ổn định, cả hai sẽ phân tách thành các hạt nhân nhỏ hơn, giải phóng năng lượng và cả các neutron tự do bổ sung, cho phép xảy ra phản ứng dây chuyền. Nếu việc thiết lập được thực hiện đúng cách, số lượng lớn các nguyên tử có thể trải qua phản ứng này, biến hàng trăm miligam hoặc thậm chí gram vật chất thành năng lượng tinh khiết thông qua E = mc² của Einstein.
  • Một quả bom nhiệt hạch hạt nhân lấy các nguyên tố nhẹ, như hydro, và dưới những năng lượng, nhiệt độ và áp lực cực lớn, khiến các nguyên tố này kết hợp thành các nguyên tố nặng hơn như helium, giải phóng nhiều năng lượng hơn cả bom phân hạch. Nhiệt độ và áp suất cần thiết lớn đến mức cách duy nhất chúng tôi tìm ra cách tạo ra bom nhiệt hạch là bao quanh một viên nhiên liệu nhiệt hạch bằng bom phân hạch: chỉ có sự giải phóng năng lượng khủng khiếp mới có thể kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân mà chúng ta cần để giải phóng tất cả năng lượng đó. Điều này có thể biến một kg vật chất thành năng lượng tinh khiết trong giai đoạn hợp hạch.
Sự giống nhau giữa các thử nghiệm phân hạch hạt nhân đã biết và thử nghiệm phân hạch bị nghi ngờ là không thể nhầm lẫn. Bất chấp những tuyên bố được đưa ra, bằng chứng cho thấy bản chất thực sự của các thiết bị này. Lưu ý rằng nhãn Pn và PG là ngược, chi tiết mà có lẽ chỉ có nhà địa vật lý mới nhận thấy. Tín dụng hình ảnh: Alex Hutko trên Twitter, qua https://twitter.com/alexanderhutko/status/684588344018206720/photo/1.

Về năng suất, không có cách nào trận động đất Bắc Triều Tiên gây ra bởi một quả bom nhiệt hạch. Nếu đúng như vậy, đó sẽ là năng lượng thấp nhất, phản ứng nhiệt hạch hiệu quả nhất từng được tạo ra trên hành tinh và được thực hiện theo cách mà ngay cả các nhà lý thuyết cũng không chắc nó có thể xảy ra như thế nào. Mặt khác, có nhiều bằng chứng cho thấy đây không gì khác hơn là một quả bom phân hạch, vì kết quả trạm địa chấn này - được đăng và ghi lại bởi nhà địa chấn học Alexander Hutko - cho thấy sự tương đồng đáng kinh ngạc giữa bom phân hạch 2013 của Triều Tiên và vụ nổ năm 2016.

Sự khác biệt giữa các trận động đất xảy ra tự nhiên, có tín hiệu trung bình được thể hiện bằng màu xanh lam và thử hạt nhân, như thể hiện bằng màu đỏ, không để lại sự mơ hồ về bản chất của một sự kiện như vậy. Tín dụng hình ảnh: 'Tín hiệu địa chấn hấp dẫn', Tạp chí Khoa học và Công nghệ, tháng 3 năm 2009.

Nói cách khác, tất cả các dữ liệu chúng tôi có đều chỉ ra một kết luận: kết quả của vụ thử hạt nhân này là chúng tôi có phản ứng phân hạch diễn ra, không có dấu hiệu phản ứng hợp hạch. Cho dù đó là do một giai đoạn nhiệt hạch được thiết kế và thất bại, hay vì ý tưởng rằng Triều Tiên có một quả bom nhiệt hạch được thiết kế để trở thành một mưu mẹo đáng sợ, đây chắc chắn không phải là một trận động đất! Sóng S và sóng P chứng minh rằng Triều Tiên đang kích nổ vũ khí hạt nhân, vi phạm luật pháp quốc tế, nhưng các bài đọc địa chấn, mặc dù địa điểm từ xa đáng kinh ngạc của họ, nói với chúng tôi rằng đó không phải là một quả bom nhiệt hạch. Bắc Triều Tiên có công nghệ hạt nhân từ những năm 1940, nhưng không còn nữa. Tất cả các thử nghiệm của họ chỉ là phân hạch, không phải hợp hạch. Ngay cả khi các nhà lãnh đạo thế giới nói dối, Trái đất sẽ cho chúng ta biết sự thật.

Starts With A Bang hiện đã có mặt trên Forbes và được tái bản trên Medium nhờ những người ủng hộ Patreon của chúng tôi. Ethan là tác giả của hai cuốn sách Beyond The Galaxy và Treknology: The Science of Star Trek from Tricnings to Warp Drive.