已知未知:朝鮮氫彈威脅的危險性

美國1954年的“城堡行動”熱核災難提供了一個關於可能出錯的警示故事

1954 Castle Bravo Mushroom cloud

1954年城堡行動蘑菇雲。

自從朝鮮外長最近提出他的國家可能在太平洋測試氫彈的想法後,朝鮮領導人金正恩和美國總統唐納德·特朗普之間就展開了一場不斷升級的互相指責和威脅的口水戰。儘管這次口水戰令人不安,但幸運的是,到目前為止還沒有熱核武器的展示。許多專家質疑平壤是否真的擁有氫彈以及準確投遞氫彈的能力。但是,很難完全忽視朝鮮突然決定將其言論從核升級到熱核,以及暗示將其測試從地下掩體轉移到公海的決定。

朝鮮在過去十年中進行的六次核試驗威力穩步增長。它是否能在近期製造出氫彈,是否會在大氣中進行測試——這種測試是被國際1963年《部分禁止核試驗條約》禁止的——這是一個懸而未決的問題。這種測試對環境和健康的影響也是不可預測的,很大程度上取決於炸彈的製造方式、爆炸地點以及當時的天氣模式如何影響放射性塵埃。

但是,美國對這些不確定性非常瞭解,它曾主導了歷史上最具災難性的核武器試驗。1954年3月的城堡行動氫彈試驗在過去的六十年中得到了廣泛的研究,其教訓為如果朝鮮在太平洋某處測試氫彈,其潛在影響和長期影響提供了一些線索。


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“城堡行動”炸彈——代號“蝦”——仍然是美國測試過的最強大的核武器,比二戰期間投在廣島和長崎的原子彈強大約1000倍。“蝦”的爆炸釋放了15兆噸的衝擊波,比預期的大了兩倍半。(一兆噸相當於一百萬噸TNT炸藥的爆炸力。)它還造成了美國曆史上最大的核汙染事故,因為風向變化將放射性塵埃帶到了太平洋中部馬紹爾群島上有人居住的龍格拉普環礁、艾林埃環礁和烏蒂裡克環礁以及龍格里克島——美國士兵駐紮在那裡。

要引爆氫彈,需要使用核裂變爆炸作為起爆器。它會產生輻射,從而產生高壓和高溫,從而在炸彈的氫燃料中產生二次聚變反應——這是氫彈可怕破壞力的背後過程。“城堡行動”的“蝦”的當量比預期的要大得多,因為洛斯阿拉莫斯國家實驗室的設計師低估了炸彈的燃料在聚變過程中會產生多少反應。憂思科學家聯盟全球安全專案的高階科學家埃德溫·萊曼說,這顯然是因為他們沒有完全理解所涉及的物理學。萊曼補充說,即使在今天,“朝鮮或其他一些不成熟的核武器國家甚至可能無法準確預測他們將獲得的當量,這有點可怕。”

華盛頓特區新美國安全中心智庫亞太安全專案高階主任帕特里克·克羅寧說,任何朝鮮氫彈試驗的地點可能比武器本身更重要。

圖片來源:阿曼達·蒙塔涅斯;來源:國防技術資訊中心、國防威脅降低局

“金正恩計劃在哪裡測試攜帶氫彈的洲際彈道導彈?海洋可能很大,但也散落著成千上萬塊陸地和更多成千上萬艘船隻,”克羅寧指出。“城堡行動”的爆炸汙染了日本漁船“第五福龍丸”,其23名船員暴露於約260拉德的輻射——這是一種衡量人體組織吸收輻射的單位。儘管並非致命,但這樣的劑量足以引起損害細胞的急性放射病。在幾個小時內接受200至1000拉德的劑量會導致嚴重疾病,而一次性向全身施加1000拉德以上的劑量可能致命。

萊曼說,對下方海洋生物的影響取決於炸彈爆炸的高度。美國在1946年至1958年間在馬紹爾群島進行了總共67次核試驗(pdf)——一些在水面上,一些在水下——當時該國停止了大氣測試(主要是由於“城堡行動”)。萊曼說:“當時進行的淺水下測試確實產生了一個高放射性羽流,一些裂變產物被困在水中,儘管該物質會迅速分散並被稀釋。” “對海洋生物更大的威脅可能來自最初的爆炸和最初的輻射,但擴散模式是複雜的,難以預測。”

被拋入空中的殘留放射性粒子(稱為放射性塵埃)會對核爆炸附近的生物構成長期威脅。這些粒子的大小和重量,加上爆炸蘑菇雲的大小和風切變,決定了放射性塵埃的擴散範圍。“城堡行動”的雲在短短兩分鐘內就達到了30公里的高度。在突然向東移動的風的推動下,放射性塵埃羽流將高水平的放射性物質擴散到數百公里範圍內,其中包括幾個有人居住的島嶼。

萊曼說,即使沒有證據表明朝鮮擁有氫彈,“我們正在談論它並不奇怪”。“幾十年來,他們一直在向武器發展投入大量資源。” 平壤最近一次已知的核試驗是在9月3日,據估計是一次160千噸的爆炸——遠低於氫彈的能力,但遠高於該國一年前測試的10千噸炸彈。(一千噸相當於1000噸TNT炸藥的爆炸力。)

萊曼指出,即使朝鮮計劃進行旨在最大限度減少其對環境影響的測試,“他們也可能會搞砸”。“一個不成熟的核武器計劃中固有的不確定性,正如美國在‘城堡行動’中的經驗所證明的那樣,將這種風險推向了不可接受的水平。”

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