核试验
2006年10月9日早晨,朝鲜通知中国政府将要进行一次4千吨当量的核试验。据美国地质勘测局报告,20分钟后也就是世界标准时间01:35:28,北纬41.294度,东经129.094度发生了地震式(震级4.2)的事件。
为了防止直接或大规模的核泄漏,试验安排在一个地下的垂直隧道中进行。即使这样,大多数地下核试验还是会泄漏出可测量到放射性物质(辐射惰性气体氪和氙的放射性同位素)。由于爆炸产生的高压,这些放射物质就会通过周围岩石天然或因爆炸形成的裂缝泄漏出去。泄漏的物质在爆炸后的数十分钟甚至几天时间内都能被检测到。这次试验后,美国立刻派遣WC-135“不死凤凰”进行大气取样。WC-135是冷战后期的侦察机。10月13号,美方称发现了放射性物质。10月16号,国家情报局局长约翰∙内格罗蓬特的办公室发表了一份声明确定了10月11号收集的样本,表明这次试验的确就是核试验,否定了过去一些对试验只是一次大的常规武器爆炸试验的猜测。样本的分析结果显示这次试验中使用的裂变物质是钚。由于不同的裂变物质将产生不同的放射核比例,因此通过对这些发射物质(氙-133,氙-133m以及氙-135)比例的测量就可以清楚地知道使用裂变物质的种类。同位素的泄漏能让检测更早知道结果。
| 同位素 | 半衰期 | 钚-239裂变产率 | 铀-235裂变产率 |
| 氙-133 | 5.25 天 | 6.98% | 6.70% |
| 氙-133m | 2.19天 | 0.232% | 0.189% |
| 氙-135 | 9.14 小时 | 7.60% | 6.54% |
| 核反应堆的反射性化学,切恩.林,核化学与放射化学,国家研究委员会,1996,204页。 | |||
加文和冯•希贝尔报道放射性氙以每天千分之一的速度泄漏到大气中。在试验地下风处检测到每立方米的空气中有10000个放射气体原子,是检测阀值的100倍。还能检测到约8000个放射性氙原子。综合这些检测结果可以确定裂变物质95%的可能性是钚。
朝鲜有高等级的钚(1992年7月国际原子能机构测量其中子辐射钚-240的产率是2.44%,美国武器级的钚的分离产率是6%)。因此提前爆炸的因素基本可以排除。实际爆炸当量还不到预先报道的四分之一。这说明爆炸装置不是很成功。不成功最可能的原因是内部压缩性能不好。启动慢可能也是一个原因。压缩性能差可以看出朝鲜可能试图发展一个相对成熟的适应导弹的轻型系统。重量在500-1000公斤之间而不像二战时“胖男人”的3500公斤设计。这个消息很可靠。失败还可能要归咎于设计上的问题或者是在正确设计下出现了一些试验相关的技术错误。试验之前宣布的当量相对较低。这可能是为了节约供应受限的钚。
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