Công cụ phát hiện các vụ thử hạt nhân bí mật

Các nhà khoa học Mỹ sắp công bố một công cụ phát hiện các vụ thử hạt nhân bất hợp pháp nhờ công nghệ định vị toàn cầu GPS.

Ngay cả những vụ thử hạt nhân dưới lòng đất cũng để lại dấu vết ở tầng khí quyển trên, gọi là tầng điện ly. Các nhà khoa học đã phát hiện ra điều này khi khảo sát dữ liệu GPS ghi lại trong ngày Bắc Triều Tiên thực hiện vụ thử hạt nhân năm 2009. Chỉ trong vài phút trong ngày hôm đó, các trạm GPS ở những nước gần đó ghi nhận được sự thay đổi về mật độ electron trong tầng điện ly, khi những bong bóng gồm nhiều hạt nhỏ tỏa ra từ địa điểm thử nghiệm và lan khắp hành tinh.

Jihye Park, nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành khoa học đo đạc ở ĐH Bang Ohio (Mỹ), sẽ trình bày phương pháp này tại hội nghị của Tổ chức hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân toàn diện (CTBTO) diễn ra vào ngày 8 , 9, 10 tháng 6 tại Vienna (Áo).

Địa điểm được xác định từng diễn ra vụ thử hạt nhân dưới lòng đất năm 2009. (Nguồn: Trendsupdates)

Theo Park, chính quyền nhiều nước đã có một số phương pháp để phát hiện các vụ thử hạt nhân bất hợp pháp. Máy dò địa chấn ghi lại các đợt sóng truyền dưới đất, và các thiết bị cảm ứng âm thanh ghi nhận sóng truyền qua nước và không khí đối với những thử nghiệm trên mặt đất. Thiết bị cảm biến hóa học phát hiện phóng xạ trong không khí và bụi tỏa ra từ vụ nổ hạt nhân. Tuy nhiên, những yếu tố này không thể được phát hiện nếu vụ nổ xảy ra sâu dưới lòng đất.

“GPS bổ sung thêm các phương pháp trên, để giúp xác nhận chắc chắn một vụ thử hạt nhân từng xảy ra, đặc biệt khi vụ thử nghiệm được thực hiện dưới lòng đất, khiến các dấu hiệu trong không khí rất khó nhận biết”, Park nói.

Park đã viết ra một số thuật toán máy tính nhằm tìm kiếm tín hiệu GPS cho thấy sự dao động đột ngột trong nồng độ electron trong không khí tại những địa điểm cụ thể, khiến các đợt sóng đẩy bóng bóng khí qua bầu khí quyển. Khi tín hiệu GPS đi qua mép bong bóng, thay đổi trong nồng độ electron khiến tín hiệu sóng bị nhiễu đáng kể.

Park sử dụng dữ liệu thu được từ các máy thu GPS mà Tổ chức quốc tế cung cấp dịch vụ GNSS đã đặt rải rác trên toàn cầu để phục vụ mục đích nghiên cứu. 5 trong số những máy thu này nằm ở Đông Á và 6 máy thu thuộc hệ thống GPS của Hàn Quốc đã cung cấp dữ liệu cho nghiên cứu.

Khi phân tích dữ liệu từ 11 trạm GPS, Park phát hiện sự thay đổi đột ngột nồng độ electron trong không khí sau vụ thử dưới lòng đất vào ngày 25/5/2009.

Trong vòng 25 phút, đợt sóng đã đi được hơn 362km để tới trạm thu GPS gần nhất đặt tại Inje, tỉnh Gangwon, Hàn Quốc, nghĩa là đợt sóng đó đã di chuyển với tốc độ gần 15km/g. Trong vòng 1 giờ đầu tiên, đợt sóng này đã tới 11 trạm thu GPS.

Dựa vào thời gian xuất hiện đợt sóng, các nhà nghiên cứu truy ra dấu vết của vụ nổ ở P'unggye, tỉnh Hamyong, Bắc Triều Tiên. Kết quả này trùng với dữ liệu địa chấn do Tổ chức hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân toàn diện và Cục khảo sát địa chất Mỹ thu được.

Trúc Quỳnh
(Theo Physorg)