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Science:美国海港进行爆炸试验模拟核攻击

摘要 : 在夜幕的掩盖下,一艘黑灯瞎火的渔船悄悄溜进美国马里兰州巴尔的摩市内港。一艘美国海岸警卫队快艇迅速反应,准备阻止这个入侵者。但在警官踏上快艇之前,这艘船已经和巴尔的摩大部分区域消失在一片强烈的闪光中:船上隐藏的核弹已被引爆。

 在夜幕的掩盖下,一艘黑灯瞎火的渔船悄悄溜进美国马里兰州巴尔的摩市内港。一艘美国海岸警卫队快艇迅速反应,准备阻止这个入侵者。但在警官踏上快艇之前,这艘船已经和巴尔的摩大部分区域消失在一片强烈的闪光中:船上隐藏的核弹已被引爆。

随着第一批响应者奔向受害者,核法医学专家开始检查这座城市四周布设的感应器,收集核辐射以及声学和地震波数据,从而了解该炸弹的设计构造,并确定导演这次爆炸背后的人是谁。

当前,外国恐怖分子进行炸弹走私,并通过导弹或飞机攻击一个港口“绝对是非常可能发生的场景”,美国弗吉尼亚州贝洛伊特军营美国国防威胁降低机构(DTRA)核工程师Thomas Cartledge说。法医学家目前主要依赖数年前在西部沙漠中收集的核试验数据,而对于核爆炸能量在地质上如何在美国很多港市扩散,他们却缺乏一幅完整的图像。

为了弥补这一短板,DTRA于去年10月悄悄安排了“哼唱水龟”计划:当时在马里兰州阿伯丁试验场进行的为期两周的系列试验,点爆了近两吨的常规炸药,在浅水中模拟核爆炸效应。

自“9·11”恐怖袭击以来,美国政府花费很大精力防止核弹走私到港口。它在很多港口入口布置了辐射探测器,还与国外港口合作实现一个目标——使所有发往美国的货物在离岸前都要经过核材料扫描。

但几乎没有可能跟踪进出美国361个海港和15.3万公里开放海岸线的无数船只。“有数百万只渔船离开美国港口,而在它们归来时却没有人检查。”哈佛大学贝尔弗科学与国际事务中心核恐怖主义专家Matthew Bunn说,“如果有浓缩铀金属被掩盖并存在于船舶吃水线以下,那么在远程很难被发现。”

为了防止这些难以预料的事情发生,一个叫作“谨慎的眼睛”的感应器阵列被布设在美国主要城市,以捕捉关键法医学信息。DTRA正在研发的这个阵列将能记录从爆炸处传来的辐射和地震波。

“现在,‘谨慎的眼睛’已经开始布置,并在美国若干座城市运行。”Cartledge说。另一个姊妹系统——依靠电池或太阳能运行的名为“微小的回声”便携式阵列,将会在一些重要事件如奥林匹克运动会或超级橄榄球比赛中布置。

然而,过去的试验并非海港爆炸的理想替代试验,美国陆军少校、DTRA核工程师Tamara VanHoose说。一次更近的模拟是1963年至1964年间的一个很少为人所知的行动,当时美国空军在苏必利尔湖底进行了一系列共10吨化学爆炸品的引爆试验。该试验为地震波如何在水—陆交界面传播提供了翔实的数据,但它们的“设计目的并不能满足我们的需求”,VanHoose说。

“哼唱水龟”计划将弥补这一不足。VanHoose和同事在阿伯丁设置了“谨慎的眼睛”和两个“微小的回声”阵列,并且还布置了目前并不属于任何阵列的水中听音器。另一套感应器探测了地震信号如何在东海岸岩层中传播。“与我们以前在典型沙漠中所做的花岗岩地质条件监测相对,这次测量的是湿式地质条件。”VanHoose说。

DTRA带领的团队与美国海军水文专家合作,在阿伯丁布瑞尔点试验池塘中引爆了8个175公斤重的三硝基甲苯爆炸物,并在附近的一处水下爆炸设施处引爆了455公斤的三硝基甲苯爆炸物。该团队躲在450米以外的一个沙坑中,在闭路电视上观看了爆炸过程。

距离爆炸不到1秒,地震波就到达了。沙坑“确实震动得很厉害。”Cartledge说,“你想象不到它晃荡得有多厉害,这是这项工作的有趣之处。”1分钟后空气冲击波也到了。“这是个非常有趣的爆炸声。”马萨诸塞州莱克星顿设计该试验的咨询公司——韦斯顿地球物理公司的一名地震学家Mark Leidig说。

现在到了挑选数据和“建造模型解释我们观测到的耦合效应的时候了。”VanHoose说。

据介绍,DTRA将在新墨西哥州白沙导弹靶场进行下一次系列试验,在那里无防御的“快速燃烧”核反应堆将被用于监测军事硬件如何经受高能核中子的连续攻击。

原文链接:

Test blasts simulate a nuclear attack on a U.S. port

原文摘要:

Under cover of night, a blacked-out fishing boat slips into Baltimore, Maryland’s Inner Harbor. A U.S. Coast Guard cutter moves to apprehend the intruder. But before officers can board, both boats and much of Baltimore disappear in an intense flash: A nuclear bomb hidden on the boat has detonated. As first responders rush to victims, nuclear forensics specialists scrutinize data on radiation and acoustic and seismic waves from sensors placed around the city in a breakneck effort to decipher the bomb’s design and perhaps determine who was behind the blast.

来源: Science 浏览次数:0

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