SOHA NEWS
Ngày 20/8 tờ The Cipher Brief xuất bản bài viết: National Security Science: Earthquake or Nuclear Test? (tạm dịch: Khoa học an ninh quốc gia: Động đất hay thử hạt nhân?).
Nhằm giúp độc giả tiếp cận một phần các vấn đề liên quan tới vũ khí hạt nhân trong bối cảnh hiện tại được đánh giá là cuộc chạy đua vũ trang toàn cầu mới, chúng tôi xin được lược dịch bài viết.
Khả năng giám sát thử hạt nhân toàn cầu của Mỹ "ghi điểm"
Với các cuộc đàm phán hạt nhân đang diễn ra giữa Mỹ và Triều Tiên cùng căng thẳng gia tăng giữa hai quốc gia sở hữu vũ khí hạt nhân là Ấn Độ và Pakistan, khả năng hạt nhân của một quốc gia và tần suất thử nghiệm cung cấp những thông tin tối quan trọng về an ninh.
Hãy giả tưởng rằng các nhà khoa học phát hiện chấn động ở Triều Tiên. Do quốc gia này được biết đến với việc thử nghiệm hạt nhân dưới lòng đất, điều quan trọng trong tình báo là phải phân biệt rõ chấn động được phát hiện là kết quả của một trận động đất hay vụ thử hạt nhân.
Lính Mỹ trước một vụ thử vũ khí hạt nhân
Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia của Hoa Kỳ, cùng với một loạt các nhà khoa học khác, vừa hoàn thành một loạt các thí nghiệm có thể xác định điều đó.
Những kết quả này dự kiến sẽ thúc đẩy khả năng của Hoa Kỳ trong việc giám sát và xác minh xem các quốc gia khác có đang tiếp tục giữ các cam kết về hạt nhân.
Dự án kéo dài 9 năm có tên Source Physics Experiments (Nguồn thử nghiệm vật lý) đã được thúc đẩy bởi quan sát cho thấy rằng một số vụ thử hạt nhân dưới lòng đất có những dấu hiệu giống động đất hơn, cho thấy có một lỗ hổng kiến thức cần được bù đắp.
Vào năm 2018, Triều Tiên tuyên bố phá hủy một địa điểm thử nghiệm vũ khí hạt nhân
Phỏng vấn độc quyền
The Cipher Brief đã có buổi phỏng vấn ông Rob Abbott, Trưởng nhóm khoa học dự án của Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia về điều gì đã thúc đẩy nghiên cứu nói trên vào năm 2010.
Abbott: Hoa Kỳ đã ngừng những vụ thử hạt nhân vào đầu những năm 90 và từ đó chỉ còn các vụ thử hạt nhân diễn ra ở Pakistan, Ấn Độ và Triều Tiên.
Nhưng công nghệ đã thay đổi rất nhiều kể từ những năm 90, vì vậy chúng tôi đã thấy một cơ hội để hiểu thêm về các khía cạnh vật lý của vụ nổ, dựa trên mô hình được xây dựng trên máy tính.
Ngoài ra, chúng tôi cần bổ sung thêm kiến thức về những yếu tố xác định một trận động đất khác với một vụ nổ (hạt nhân) dựa trên bằng chứng thực nghiệm và kinh nghiệm ghi lại tại một vài địa điểm thử nghiệm trên trái đất.
Các nhà khoa học tại một địa điểm thử nghiệm
Hầu hết các vụ thử hạt nhân đã được ghi lại bằng các chỉ số địa chấn và siêu âm, diễn ra tại những địa điểm thử nghiệm của Mỹ ở Nevada, Liên Xô cũ và Trung Quốc.
Vì thế, chúng tôi muốn biết liệu kiến thức thực nghiệm này có thể được mở rộng trên toàn cầu để nếu một vụ nổ ở bất cứ nơi nào trên trái đất có thể phân biệt được.
Và chúng tôi đã đi đến kết luận rằng chúng tôi không thể xác định chắc chắn. Có những khía cạnh kỹ thuật của nó mà chúng tôi cũng không thể giải thích.
Bãi thử nghiệm hạt nhân Pokhran của Ấn Độ
The Cipher Brief: Khi ông nói về một số yếu tố kỹ thuật của dự án này, tôi đoán hầu hết độc giả không quen thuộc với các loại sóng P và sóng S. Ông có thể giải thích về chúng và tại sao chúng rất quan trọng cho thí nghiệm này?
Abbott: Khả năng phân biệt chính giữa một trận động đất tự nhiên và một vụ nổ nhân tạo là sự lan truyền năng lượng và hai loại sóng địa chấn khác nhau, sóng P và sóng S, còn được gọi là sóng nén và sóng cắt.
Ví dụ, trong một vụ nổ, bắt đầu từ một điểm duy nhất, năng lượng ban đầu truyền ra ngoài theo mọi hướng, đây là những sóng P. Trường hợp một vụ nổ là chuyển động nén ra bên ngoài.
Trong khi đó ở một trận động đất, bạn có "những chiếc máy bay nhỏ" trượt qua nhau. Vì vậy, bạn có % năng lượng lớn gọi là sóng cắt hoặc sóng S. Bạn có thể tưởng tượng lực cắt giống như hai mặt phẳng hoặc bề mặt trượt qua nhau và đó là một chuyển động cắt.
Sự khác biệt giữa sóng P và sóng S
Các trận động đất có năng lượng S tương đối nhiều hơn so với năng lượng P của vụ nổ, mặc dù các vụ nổ cũng tạo ra sóng S nhưng không phổ biến như sóng P.
Trước đây chúng tôi vẫn chưa giải thích chính xác lý do tại sao hiện tượng này lại xảy ra.
Chính vì không biết chính xác về những thứ ảnh hưởng tới cơ chế này (địa chất khu vực thử nghiệm hạt nhân, kích thước vụ nổ hoặc độ sâu nhất định) nên chúng tôi đã cố gắng tìm ra bằng cách sử dụng vật lý chính xác, các thí nghiệm và cuối cùng đưa ra một số lý thuyết về cách thức các sóng cắt này đến từ một nguồn nén hoàn toàn.
Bãi thử nghiệm hạt nhân Ras Koh của Ấn Độ
The Cipher Brief: Vì đây là một dự án nhiều giai đoạn. Câu hỏi là dự án đã được xây dựng theo cách đó từ đầu, hay đã được mở rộng theo thời gian?
Abbott: Lý do chúng tôi thực hiện theo hai giai đoạn là vì chúng tôi thực nghiệm ở hai địa chất khác nhau.
Trong giai đoạn 1, chúng tôi sử dụng một địa chất đá granit tinh thể và đá cứng có phản ứng rất khác đối với vụ nổ so với địa chất ở giai đoạn 2 là địa chất phù sa, hoặc đá mềm.
Tinh thể và đá có thể bị vỡ, và bạn biết đấy, về cơ bản với một vụ nổ hạt nhân nó bị nghiền thành bột. Trong khi đó, đất mềm hơn, có nhiều không gian rỗng và có thể nén thêm một khối lượng lớn thay vì bị phá hủy.
Vì vậy, nếu chúng ta có thể kết hợp hai loại địa chất đó với các lý thuyết vật lý của mình, thì ý tưởng là chúng ta đưa ra kết quả trung bình với những địa chất nằm giữa hai thái cực đó.
Có tới 1.500 cảm biến đã được triển khai quanh một địa điểm thử nghiệm
The Cipher Brief: Hai loại địa chất cụ thể đó đã được chọn một cách có chủ ý, không phải là kết quả của những thử nghiệm sau đó?
Abbott: Vâng, chúng tôi đã chọn địa điểm thử nghiệm dựa trên thực tế là chúng tôi có dữ liệu từ vụ nổ hạt nhân ở cả hai địa chất đó từ những thử nghiệm trước đó.
The Cipher Brief: Và kết quả từ cuộc thử nghiệm đã được gọi là "Bộ dữ liệu vụ nổ tốt nhất trên thế giới". Ông có thể giải thích tầm quan trọng của những gì thu được?
Abbott: Trước đây đã có hàng trăm thử nghiệm hạt nhân được thực hiện, nhưng không có thử nghiệm nào trong số chúng được thiết kế trên một khu vực áp dụng các phép đo địa vật lý.
Vì vậy, có thể mọi người đã lấy các phép đo địa vật lý để chẩn đoán cách thức một thiết bị nổ hạt nhân cụ thể có thể hoạt động, nhưng họ chưa bao giờ thực sự hiểu về địa vật lý của nó.
Chúng tôi đã có thể triển khai nhiều phương tiện đo hơn với các thử nghiệm này, số lượng cảm biến lớn hơn và địa điểm đặt chúng ra khá thuận tiện để thu thập thông tin.
Chúng tôi đã thiết kế toàn bộ chương trình xung quanh các cảm biến. Và tất nhiên, công nghệ đã phát triển từ những ngày thử nghiệm trong lịch sử để bây giờ chúng ta có thiết bị tốt hơn, số hóa hơn.
Trung Quốc thử nghiệm quả bom hạt nhân đầu tiên năm 1964 tại sa mạc Gobi, Tân Cương
The Cipher Brief: Nếu xét về chiến lược quốc phòng của chính chúng ta (Hoa Kỳ) đang bước vào thời kỳ tập trung nhiều hơn vào cạnh tranh giữa các thế lực lớn toàn cầu.
Gần đây mối lo ngại về sự mất ổn định hạt nhân và mối đe dọa vũ khí hạt nhân đang gia tăng trong các diễn thuyết công khai. Vấn đề hạt nhân đang trở nên quan trọng hơn và trung tâm hơn khi nói về các mối đe dọa toàn cầu.
Vì vậy, kết quả của nghiên cứu mà ông vừa kết thúc, có thể sẽ rất kịp thời trên một số mặt trận. Ông có mong đợi nó sẽ tác động lâu dài và được đón nhận trên toàn thế giới?
Abbott: Mục tiêu của nghiên cứu là cải thiện khả năng xác định rõ một trận động đất tự nhiên và vụ nổ của một loại vũ khí nào đó, cho dù đó là hạt nhân hay không.
Tôi không tham gia các chính sách hạt nhân, tôi là nhà địa vật lý, vì vậy nó không nằm trong mô tả công việc của tôi để lo lắng về chính sách hoặc các mối đe dọa hoặc bất cứ điều gì tương tự.
Nhưng mục tiêu của chúng tôi là có sự hiểu biết vật lý lớn hơn về những gì đang diễn ra.
Vì vậy, điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ có kết quả tốt hơn, chính xác hơn về việc liệu có một quốc giá khác đang thử nghiệm vũ khí hạt nhân hay không và nếu có thể, sẽ đưa ra các thông số về độ sâu và kích thước của vũ khí.
Hình ảnh các vụ thử hạt nhân trong lịch sử