我们如何知道朝鲜进行了核试验？

周二凌晨，美国地质调查局 (USGS) 的数据检测到朝鲜发生 5.1 级地震。几分钟之内，美国《军备控制专家》杂志的杰弗里·刘易斯等夜猫子评论员已经开始讨论金正恩首次核试验的政治影响。地震读数如何成为追踪秘密核试验的关键？

让我们回顾一下历史。在原子时代初期，科学家在任何可以放置核弹的地方都试验了核武器。有史以来进行的第一次核试验是在新墨西哥州广阔的沙漠上进行的。1946 年，杜鲁门总统批准了第一次水下核试验，作为“十字路口行动”的一部分。20 世纪 50 年代初，核武器在内华达州的地下进行了试验。在俄罗斯发射人造卫星一年后，随着太空竞赛的顺利进行，美国尝试在靠近太空边缘的地方进行高空核爆炸试验。几乎所有这些环境都很快被禁止进行核试验。

由于担心核辐射可能跨越国界，《禁止核试验条约》于 1963 年签署并生效。该条约禁止在空中、太空和水下进行核试验。不过，地下核试验仍被允许。

核试验可以通过几种方式检测。通过放射性核素检测，可以识别核爆炸释放到空气中的放射性粒子，但如果地下核试验位于足够深的地下，这种检测将不起作用。次声监测寻找可以指示核试验的微小气压变化，但这些变化也可以通过深层地下测试来掩盖。水声监测寻找由核爆炸引起的在水中传播的声波，但如果试验不是在水下或海岸附近进行，这种技术的价值就有限。在所有检测核试验的方法中，地震仪最适合地下试验。

自 1963 年以来，大多数核试验都是在地下进行的，签署该条约的政府都没有违反条约。（法国和中国都是核国家，但都没有签署有限试验禁令）。1998 年 5 月，印度和巴基斯坦进行了核武器试验，试验地点在地下。以这种方式准备核试验会产生情报机构应该能够发现的活动，因为几个月的地面准备工作可以通过卫星图像看到，但当时中央情报局却错过了。然而，地震学家几乎立即发现了这些试验，并能够从巴基斯坦和印度的试验中确定核爆炸力的地点和可能的射程。

地震仪测量在地面移动的能量波，最常用于检测地震。由于地下试验的核武器也会释放出巨大的能量，因此地震仪通常可以捕捉到这些能量，因此地震仪是全面禁止核试验条约组织 (CTBTO) 核查机制的核心部分之一。

所有这些让我们回到朝鲜。朝鲜是本世纪唯一一个进行过核武器试验的国家，于 2006 年 10 月首次宣布了进行核试验的意图。宣布几天后，试验后不久，美国地质调查局在朝鲜金策以北 45 英里处检测到了 4.3 级地震。在两小时内，禁核试组织就缩小了核试验地点的范围。即使爆炸规模很小，这一切也是有可能的。一些情报报告估计核爆炸的规模不到一千吨，可能只有广岛投下的小男孩原子弹的十五分之一。

2009 年，朝鲜进行了第二次地下核试验，地震数据能够确定爆炸威力大得多。但要达到更高的精度则颇具挑战性：区分亚千吨爆炸和 4 千吨爆炸是一回事，但要准确确定爆炸威力还需要上述其他技术的进一步证据。在我们等待有关今天上午核试验的全面报告时，您可以感谢地震仪提供了足够的信息来核实试验的位置和总体强度，这次试验比之前的试验更强。但“专家可能需要数月或数年才能分析更多数据并得出更准确的炸弹当量数字。”遗憾的是，这还不足以阻止人们对朝鲜最大的炸弹如果在纽约市爆炸会造成什么后果的夸张猜测。