La Corea del Nord ha fatto esplodere un ordigno nucleare nel 2017 equivalente a circa 250 chilotoni di tritolo, un nuovo studio stima, creando un'esplosione 16 volte più grande della bomba che gli Stati Uniti hanno fatto esplodere su Hiroshima, Giappone, nel 1945. La nuova valutazione delle dimensioni dell'esplosione del 2017 è nella fascia alta dei precedenti intervalli di stima.

Il test del 2017 è stato di un ordine di grandezza maggiore rispetto ai precedenti cinque test sotterranei nel sito di test Punggye-ri della Corea del Nord, secondo il nuovo studio in AGU's Journal of Geophysical Research:Solid Earth . Il nuovo studio ha preso in considerazione la geologia del sito di prova per stimare la dimensione delle esplosioni da registrazioni sismiche distanti delle esplosioni.

"Dal 2006 al 2016 la Corea del Nord ha costantemente aumentato le dimensioni degli eventi, da circa 1 kiloton fino a circa 20 kilotoni. I primissimi eventi sembravano non funzionare molto bene, perché erano insolitamente piccoli. E poi in un anno sono saliti a 250 kilotoni, " disse Thorne Lay, un sismologo dell'Università della California Santa Cruz e autore del nuovo studio. "La cosa spaventosa è che questo era un dispositivo così grande."

La Corea del Nord ha testato dispositivi nucleari sottoterra dal 2006. Il test nucleare del 2017 ha causato un terremoto di magnitudo 6.3, secondo l'US Geological Survey, e ha prodotto onde sonore registrate dai sismometri di tutto il mondo. Questi riverberi sono indizi della dimensione dell'esplosione, ma determinare le dimensioni dell'esplosione a distanza sulla base di registrazioni sismiche non è semplice, disse Lay, che ha prestato servizio nell'Air Force Technical Application Center Seismic Review Panel con il compito di fornire consulenza sui test nucleari per oltre 25 anni.

Caratteristiche sconosciute dei dispositivi nucleari, i siti di prova e il loro contesto geologico creano grandi incertezze nelle stime delle dimensioni dell'esplosione. Le stime scientifiche pubblicate in precedenza sulle dimensioni del test del 2017 variavano da 30 a 300 chilotoni. La comunità di intelligence degli Stati Uniti ha stimato la dimensione dell'esplosione a 140 chilotoni secondo un rapporto in il diplomatico rivista.

L'intelligence statunitense in genere applica un intervallo di incertezza di un fattore due alle stime riportate. Una resa dichiarata di 100 chilotoni, Per esempio, includerebbe l'avvertenza che potrebbe essere piccolo come 50 chilotoni o grande come 200 chilotoni.

La nuova ricerca pone l'entità del test del 2017 in un intervallo compreso tra 148 e 328 chilotoni.

Steven Gibbons, un geofisico con il programma di Array Sismology e Test-Ban-Treaty Verification presso NORSAR e un ricercatore non affiliato al nuovo studio, ha affermato che la nuova ricerca determina con precisione la dimensione relativa dei sei test effettuati dalla Corea del Nord dal 2006 al 2016.

"Penso che l'incertezza citata dagli autori sia una gamma abbastanza realistica, " disse Gibbons. "I rapporti tra i numeri esatti sono abbastanza precisi, quindi se i nordcoreani ci dicessero, Per esempio, che il secondo colpo di prova nel 2016 era esattamente di 25 chilotoni, potremmo calcolare gli altri con precisione da esso."

Conoscere la dimensione dei test l'uno rispetto all'altro è di per sé un'informazione utile, Gibbons ha detto, dimostrando costanti progressi nel programma nucleare della Corea del Nord.

"Nel 2006, quando c'era questo piccolo rombo, molte persone erano piuttosto sprezzanti sul fatto che la Corea del Nord avesse la tecnologia per farlo correttamente, ma penso che dalla progressione che abbiamo visto con gli aumenti di resa, è stato un programma di sviluppo di armi molto ben eseguito, " ha detto Gibbons. "Quando sei arrivato al 2017, non c'è dubbio che questa sia un'arma incredibilmente distruttiva. Anche all'estremità inferiore di questo rendimento incerto, è un'arma orribile."

Un'esplosione di 250 chilotoni potrebbe plausibilmente essere prodotta da una bomba a fissione potenziata o da un modesto dispositivo a fusione, Laici ha detto. La bomba a fissione fatta esplodere a Hiroshima ha rilasciato un'esplosione equivalente a 15 chilotoni di tritolo dividendo i nuclei atomici. dispositivi di fusione, note anche come bombe termonucleari o all'idrogeno, derivano il loro enorme potere esplosivo dalla combinazione di nuclei di idrogeno per formare elio e possono produrre fino a 50, 000 kilotoni.

Incertezze intrinseche

I ricercatori avevano informazioni su come il suono viaggia in diversi tipi di roccia da ricerche precedenti. "Ci sono differenze, a seconda delle condizioni della roccia sotto il sito di prova, in quanto forte è il suono quando ascolti lontano, "Lay ha detto. "Sarebbe diverso in granito che in dire, arenaria. Quindi abbiamo calibrato avviando i test nei nostri diversi ambienti rock e registrando proprio accanto alla sorgente".

Altri fattori come la profondità dell'esplosione, geometria del tunnel di accesso, storia tettonica della regione, and temperature and fluid content of the rock also influence the rate at which sound waves created by the explosion are dampened, Lay said. Only a tiny amount of the energy generated by the blast is converted to sound and travels away from the test site as seismic waves.

Because of North Korea's seclusion, details of the underground geology are not well known. The area experiences very few natural earthquakes that can reveal information about properties of the underlying rock. Researchers used satellite images and other information to estimate the type of rock at the North Korea test site.

The researchers used the explosions from the nuclear tests North Korea conducted beginning in 2006 to calibrate models of how much explosive force transferred to the rock at the test site and how the sound waves traveled through the planet.

The echo of the explosion off the surface of the test site distorts the sound recorded far away. The distortion is affected by the depth and size of the explosion. If the echo were not present, the outgoing sound from the six test explosions would be similar. The researchers used this idea to estimate the relative sizes of the bombs by finding a combination of depth and yield that compensated for the reflection of the sound from the surface.

"They've modeled what the reflection would look like for different yields and depths and solved for what the signal would look like if you didn't have to account for this returning wave. The most impressive thing in the paper for me is how similar these waveforms are. This is what gives me confidence that they've done a good job, " Gibbons said.

Rebooting cold war strategies

The new study revived modeling strategies developed in the early 1980s to resolve suspicions that the Soviet Union had cheated on the Treaty on the Limitation of Underground Nuclear Weapon Tests by testing bombs larger than the 150-kiloton size threshold for testing they agreed to in 1974.

The treaty had been signed but not ratified by the U.S. Senate. The Regan Administration publicly aired intelligence concerns that Russian tests exceeded the size threshold, because observed sound waves produced by the tests were bigger than known test shots at the U.S.'s Nevada test site.

But seismologists believed the signals from the Soviet tests were bigger because they transmitted through the earth more efficiently.

"The mantle under the Nevada test site is very hot and has processes that dampen down the sound. It is very different from the former Soviet test site in Kazakhstan, where the rock under the test site is old and cold and transmits sound very efficiently, without much loss, " Lay said.

During negotiations for the 1987 Intermediate-Range Nuclear Forces (INF) Treaty, U.S. and Soviet scientists travelled to the test sites in Nevada and Kazakhstan and conducted joint tests. Measurements at the test sites confirmed geologists' methods for estimating the extra dampening effect in Nevada compared to the Soviet test site.

The new study applied some of the same methods validated in the 1980s to the North Korean tests.

"The methods were nothing particularly new. The difference is that the quality and availability of the data is much better now than 40 years ago, " Lay said.

Gibbons said the new study's results are likely as close as scientists outside North Korea could to the true size of the nuclear tests without data from the test sites. "I think the authors have pushed it to the limits with this paper. I would be surprised if we can get tighter constraints on the absolute yield without additional information, " Egli ha detto.