✔ 最佳答案
在我們看來,幾年來這些關於監控的疑慮純屬無稽之談。科學與科技社群已經發展出相當精悍的能力,可以監控全世界地上或地下任何角落的軍事用途核子試爆,並可分辨核爆與礦坑崩塌、地震,以及其他自然或非核子現象的差別。例如2006年,北韓在地下進行的核子試爆,威力不到1000公噸黃色炸藥爆炸釋放的能量,但立刻就被偵測及辨識出來。依據目前展現出來的監測能力,以及持續改良中的監測技術,對於秘密核子試爆的疑慮已經不足以構成反對CTBT的理由。
找出監測重點
核爆監測技術跟核子試爆本身有著同樣悠久的歷史。一開始,美國監測核爆是為了蒐集潛在對手能力的基本資料,後來則是為了協助執行國際核子武器管制條約,如果參與全面禁止核子試爆的成員國都認為核子試爆行動無法隱匿,那麼國際制裁的威脅或許可以遏阻這些國家進行試爆。二次大戰結束至今,全世界已有過2000次以上的核子試爆,地點包括空中、水底和地下。研究人員透過爆炸記錄,獲得了蒐集與解讀核爆訊號的大量經驗。
核子試爆會產生多種可能偵測得到的訊號。例如,空中核爆會放射強烈閃光,衛星可以拍攝得到。爆炸發出的巨響不僅會在人類聽得到的頻率範圍內快速傳播,還有「超低頻音」(頻率低於20赫茲)的聲波會在空氣中傳播相當長的距離;設有微氣壓計的超低頻音「監聽」裝置可偵測非常微小的大氣壓力變化,判讀出超低頻音訊號。
各種核爆都會產生某些穩定元素的放射性同位素,在空中試爆時,這些同位素氣體會被噴到高空。冷卻之後,放射性氙等某些同位素依然呈氣態,成為核爆的餘跡,其他同位素可能凝結或與灰塵結合形成微粒,飄散到世界各處。早在1948年,美國空軍就曾在太平洋監測美國的空中試爆,並確認這類放射性微粒相當大,只要讓空氣流過類似煮咖啡用的濾紙就可採集得到。
放射性同位素偵測很快就發揮功能。1949年9月3日,一架WB-29轟炸機飛過欽察加半島東邊蒐集到的資料顯示,四天之前,蘇聯已經成為世界上第二個測試核子裝置的國家。爆炸碎片中的同位素(主要為鈽與鈾238)透露了自己的身世:蘇聯試爆的原子彈可說是美國在長崎投下的2萬1000噸級原子彈的翻版。
在美國核子計畫的最初階段,曾經在水底和空中進行試爆。聲音在水中傳播的效率很高,特別是溫度和鹽度的細微改變會形成所謂的「深海聲道」(SOFAR層),將聲波能量鎖在其中。因此,只要在海中深度介於600~1200公尺的SOFAR層附近裝置水聽器或水下麥克風,即使水底核爆的黃色炸藥當量僅有千分之一公噸,也能監控得到。
善用地震監測網
1963年,經過長時間的密集協商之後,美國、蘇聯和英國(「核子俱樂部」最初的三個成員)簽署了「片面禁止核試條約」(LTBT),禁止在外太空、空中和水底進行核子試爆。不過,簽署這項條約的成員仍然可在地下進行核子試爆,由於這個緣故,地震波(因撞擊、崩塌、滑動、爆炸或其他力量衝擊地球,而在地球內部傳播的彈性波)所傳遞的資訊,很快就成為監測領域的重點。幸好,用於偵測地震的感測器也可用來偵測炸彈爆炸,但是學習如何分辨地震與炸彈爆炸卻花費了研究人員數年的時間,而且改良工作至今還在持續中。
各種地震、化學爆炸與其他非核子現象,每天都會產生地震訊號,這是分辨不易的主要困難所在。效果良好的監測網絡必定會偵測到這類訊號,例如,全世界每天發生600多起的地震,最後都會記錄在國際匯總報告中。另外,工業國家的礦業每年也會引爆數百萬公噸的炸藥。整體而言,全球每天大約會發生25次規模超過4的地震事件,規模每降1級,次數大約會增加10倍(例如規模由4降到3時,次數會由25次增加到250次)。
在地球上大多數地區,規模4相當於將1000公噸黃色炸藥當量以下的地下核爆裝置,放入硬質岩石的小洞穴中引爆,地震訊號在這類地點會以高效率向外放射。在其他岩石較軟、爆炸能量被吸收較多的地點,可測得的地震規模會縮小。有些政策制訂者因此會擔憂某些國家可能改變試爆鄰近環境,以減少地震訊號。例如,在岩壁中挖掘長型洞穴,可以削弱爆炸所產生的地震波。但是針對軍事用途的試爆而言,所需的洞穴會非常大,可能會崩塌或在其他方面引起注意,例如從衛星資料就可以觀察到挖掘出來的廢土,因此被發現的機會相當高。