close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser og accepterer, at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
Fundamental fysik bloghoved

Nordkoreas bombe

Japan har verdens største neutrinodetektor placeret ~880 km. fra Nordkoreas test-site, se kortet.

nk map
Foto: Tak, Google!

Detektoren hedder Super-Kamiokande, og er som sådan rimeligt simpel i sit design. Når en neutrino interagerer med et vandmolekyle ud af de 50 kton vand der findes i detektoren, kan det producere en ladet partikel hvis hastighed nede i vandet er højere end lysets (lysets hastighed i vand, ikke i vakuum). Det giver en lyskegle, på samme måde som fly der flyver hurtigere end lydens hastighed giver en mach-cone, kaldet Cherenkov-lys. Dette lys opsamles af fotomultipliers sat på bassinets sider. (Der findes nogle meget flotte fotos af dette. Af rettighedsgrunde nøjes jeg med at linke til dem, her).

Der bliver frigivet en stor mængde neutrinoer fra sådan en brintbombe (anti-neutrinoer fra konventionelle atomvåben).

Spørgsmålet er nu – kunne Super-K se bomben?

For at regne på dette, har jeg fundet en interessant artikel, med lidt mere end 10 år på bagen. Den har en titel så eksotisk som ”Far Field Monitoring of Rogue Nuclear Activity with an Array of Large anti-neutrino Detectors”, og kan findes på arXiv.

Den vigtige ligning er nummer (3) på side 3. Den relaterer mængden af hændelser i en perfekt detektor af en vis størrelse, med afstanden til detektoren og størrelsen på bomben. Fra det seismiske event ved vi at bomben skulle være omkring 120 kton. De andre tal har jeg skrevet ovenfor. Sætter vi ind, får vi ~0.2 events. Det er ikke meget. Men nok til at lave hjernegymnastik.

Ligningen i artiklen er lavet med tanke på konventionelle atomvåben. Energien frigivet per mol materiale er større i en brintbombe end i en atombombe. Derfor må neutrinoflux per kiloton eksplosion alt andet lige være væsentligt lavere for en brintbombe.

Altså: Hvis Super-K har set et ekstra event korreleret med den seismiske begivenhed, er bomben sandsynligvis en konventionel atombombe. Man kan desværre ikke konkludere i den anden retning.

Historiens morale er en anden – vi bør bygge nogle flere, store partikeldetektorer. Japan har faktisk planer om at bygge en detektor der er 10 gange så stor som Super-K, med start i 2018. Jeg kunne forestille mig at det lige pludselig er blevet meget lettere at få penge til det projekt.

Christian Bierlich
er teoretisk partikelfysiker og er i gang med en ph.d. ved Lund Universitet. Han skriver om stort og småt fra fysikkens verden.
Kommentarer (9)

Antineutrinodetektorer var en af mange som CTBT-forberedelsesorganisationen kiggede på og opgav, fordi den ville give for lidt og for ubrugelig information i forhold til omkostningerne.

Ideen med CTBT er at opdage superkritiske detonationer, uanset hvor små og hvis du kigger på USAs tests vil du opdage at de er slet ikke så store som mange forestiller sig, ofte er det kun på 20-50kt.

  • 3
  • 1

Hvis man vil have den billigste, sikre test, så skal man lede efter radioaktivt xenon. Det er helt sikkert. Jeg var mere ude efter at bruge information man alligevel har tilgængelig fordi dimsen nu engang er bygget og kører.

Uden at skulle gøre det til en salgstale for neutrinoer, mener jeg nu også nok de kan nogle ting som radioisotoper ikke kan. Du har et signal igennem med det samme, og det er vel at mærke et signal som ingen kan spoofe. Og så er 20-50 kton ikke udenfor rækkevidde. Antallet af events går linært med yield, men med afstand^(-2). Japanerne kommer ikke nærmere, men SK, Kina eller Rusland har alle muligheden.

  • 5
  • 0

Hvis man vil have den billigste, sikre test, så skal man lede efter radioaktivt xenon.

Det var en af de første ting CTBTO fandt ud af: Det er ikke en 100% sikker metode. Du kan lave underjordiske prøvesprængninger lufttætte nok, desuden kan det tage dage og uger før du opdager noget og spredningen gør det svært/umuligt at afgøre hvor det skete.

I sidste ende lavede CTBTO et netværk baseret på seismik og "lufttsunamier", hvis dette giver anledning til mistanke iværksættes isotopisk analyse.

Ved en af NK's tidligere prøvesprængninger blev det opdaget at GPS signaler også bliver påvirket via densiteten af frie elektroner.

Præcis hvordan det fysisk virker for en underjordisk sprængning er der til gengæld ikke enighed om. Ud over føromtalte "lufttsunami" kandiderer også antineutrinoerne.

Se f.eks: https://www.researchgate.net/publication/2...

  • 3
  • 2