Những kế sách phát hiện Triều Tiên thử hạt nhân

Triều Tiên là một trong những quốc gia bí ẩn và khép kín nhất thế giới, nhưng vẫn có không ít cách để có thể phát hiện việc Bình Nhưỡng tiến hành thử hạt nhân lần thứ ba.

Hình ảnh mới nhất về bãi thử hạt nhân Punggye-ri, đông bắc Triều Tiên, do một vệ tinh chụp được. Ảnh: AP

Những sự giám sát động đất, những máy dò sóng âm thanh và các cảm biến trên nhiều phi cơ chuyên thu thập dấu vết của các vật liệu nguyên tử từ trên không, đó là các phương pháp để nhiều nhà khoa học trên toàn cầu biết được động thái thử hạt nhân của Triều Tiên chỉ trong vòng vài phút.

Khả năng phát hiện một sự kiện như thế này của giới khoa học thế giới đã được cải thiện, kể từ sau khi Bình Nhưỡng có hai vụ thử hạt nhân vào các năm 2006 và 2009. Các chuyên gia cho hay giới khoa học đã có một mạng lưới các đài địa chấn học lớn hơn, cùng với nhiều thiết bị có độ nhạy cao hơn.

Phát hiện các chấn động

Giám sát địa chấn là cách hiệu quả và nhanh nhất để phát hiện một vụ thử hạt nhân. Các sóng địa chấn từ thử hạt nhân thường lan đi với tốc độ hơn 8 km/giây.

Những trạm giám sát gần nhất được đặt tại Nhật Bản và Hàn Quốc. Số lượng các trạm quan sát quốc tế được chứng nhận đã tăng từ 3 trạm vào tháng 10/2000 lên thành 264 trạm vào tháng 2/2011. Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Mỹ (NRC) cho hay mạng lưới các trạm quan sát toàn cầu đã hoàn tất tới 90%.

Các trạm quan sát trong khu vực có thể ghi nhận một vụ nổ có năng lượng được giải phóng nhỏ nhất là từ 0,020 ngàn tấn. Năm 2006, vụ thử hạt nhân đầu tiên của Triều Tiên được ghi nhận có cường độ như một trận động đất 4,1 độ Richter và giải phóng năng lượng khoảng 1 ngàn tấn. Ba năm sau, vụ thử hạt nhân thứ hai của Bình Nhưỡng được đánh giá mạnh 4,5 độ Richter và giải phóng năng lượng ở mức vài ngàn tấn.

Bản đồ mô tả vị trí các vụ thử hạt nhân của Triều Tiên vào năm 2006 và 2009. Đồ họa: USGS

Những dấu hiệu nuclit phóng xạ

Phương pháp vô cùng nhạy bén này cho phép các nhà khoa học sử dụng những thiết bị "đánh hơi" được sản phẩm phân hạch hạt nhân của các vật liệu nổ. Đây là những chất thấm vào đất hoặc bay vào không khí.

Các nhà khoa học có thể sử dụng sự mô hình hóa việc lưu chuyển không khí để đoán định nguồn gốc của các nuclit phóng xạ, vốn xuất hiện trong đất từ những quá trình tự nhiên cũng như từ bụi phóng xạ của những vụ thử hạt nhân. Sau đó, các nhà khoa học sẽ dự đoán các nuclit phóng xạ tới từ đâu.

Quá trình này thường được sử dụng như một sự xác nhận tiếp theo, ở thời điểm vài ngày sau một vụ thử hạt nhân. Nó sẽ giúp xác định chính xác giữa một vụ thử hạt nhân và một vụ nổ hóa học lớn.

Tính đến giữa năm 2010, có 80 trạm quan sát quốc tế có thể đo được các nuclit phóng xạ.

Sơ đồ mô tả quá trình chuẩn bị và thực hiện một vụ thử hạt nhân. Đồ họa: FAS, Global Security

Máy phát hiện hạ âm và công nghệ thủy âm học

Sóng hạ âm, vốn không thể bị phát hiện bởi đôi tai của con người, thường có tần số từ 0.01 tới 10 Hz (héc). Chúng thường được tạo ra bởi những vụ nổ trong khí quyển, nhưng đồng thời cũng có thể tới từ những vụ nổ trong lòng đất.

Có 43 trạm phát hiện hạ âm trên toàn cầu trong năm 2011, so với chỉ một trạm duy nhất vào năm 2000. Theo NRC, số lượng đông đảo các trạm như thế này giúp phát hiện sóng hạ âm ở 80% bề mặt của trái đất.

Một tín hiệu sóng hạ âm rất nhỏ đã được ghi nhận trong vụ thử hạt nhân của Triều Tiên vào năm 2009. Tuy nhiên, không có sóng hạ âm nào bị phát hiện trong vụ thử tương tự trước đó 3 năm.

Công nghệ thủy âm học cũng có thể được sử dụng để phát hiện các vụ nổ hạt nhân ở bên trong hoặc gần một khối nước, bằng cách theo dõi các sóng âm thanh truyền đi bên trong cột nước. Các giám sát viên trên toàn cầu có thể phát hiện một vụ nổ dưới nước có năng lượng giải phóng khoảng 0,001 ngàn tấn ở khắp các đại dương. Có 11 trạm thủy âm học trên toàn cầu trong năm 2010.

Một chiếc máy bay WC-135 của không quân Mỹ. Ảnh minh họa: Matchbin

Vệ tinh và máy bay của Mỹ

Năm 1947, không quân Mỹ lần đầu tiên có nhiệm vụ giám sát các vụ nổ nguyên tử trên toàn cầu. Ngày nay, binh chủng này sử dụng gần 1.000 nhân viên của Bộ Quốc phòng Mỹ để làm công việc giám sát tại Trung tâm Các ứng dụng Công nghệ Không quân (AFTAC).

AFTAC vận hành một máy bay WC-135 để phát hiện các mảnh vụn phóng xạ thoát ra từ các vụ nổ hạt nhân. Chiếc máy bay này bay tới địa điểm có khói bụi và thu thập các hạt chất để phục vụ việc phân tích trong phòng thí nghiệm.

Mỹ cũng sử dụng các vệ tinh để phát hiện những vụ nổ hạt nhân tiềm tàng trong không gian hoặc trong khí quyển. Các vệ tinh có thể thu thập dữ liệu về những xung điện từ, các tia quang học và phóng xạ hạt nhân.

Đây là một quyền hạn không nằm trong hệ thống giám sát quốc tế của Tổ chức Hiệp ước Cấm Thử hạt nhân Toàn diện (CTBTO). Quyền hạn giám sát của Mỹ được ủng hộ bởi Bộ Năng lượng, Bộ Quốc phòng và Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ.