Geophysik / Lexikon / Nuklearwaffentest

Nuklearwaffentest

Atomtests
Atomtests weltweit © CTBTO
Der erste Atomwaffentest - "Trinity" - fand am 16. Juli 1945 in Nevada statt. Damals fiel das Zeiterfassungssystem am Sprengort aus und Beno Gutenberg - ein Geophysiker - benutzte die Erdbebenstation TUCSON in Arizona um den genauen Detonationszeitpunkt des ersten Atomwaffentestversuchs festzustellen. Weltweit wurden seit damals über 2000 Tests durchgeführt.

 

CTBTO

Um diese Atomwaffentests einzuschränken, wurde bereits 1963 ein Partial Test Ban Treaty (PTBT) unterzeichnet, der Tests in der Atmosphäre, im Meer und im Weltraum untersagt. Nach vielen Jahren von Vorbereitungen und Verhandlungen zwischen den Unterzeichnerstaaten wurde am 24. September 1996 der Comprehensive Test Ban Treaty (CTBT) unterzeichnet. Dieser Vertrag soll sicherstellen, dass auch unterirdisch keine Atomwaffenests mehr durchgeführt werden. Um zu kontrollieren dass sich alle Staaten an diesen Vertrag halten, sind rigorose Beobachtungen angesagt. Dazu zählen

  1. Seismische Aufzeichnungen (Tests auf dem Land)
  2. Hydroakustische Beobachtungen (Tests im Meer)
  3. Infraschall (atmosphärische Tests)
  4. und die Messung von Radionukleiden, die bei einem Test freigesetzt werden


Der Sitz dieser Organisation - der Comprehensive Test Ban Treaty Organization (CTBTO) ist in Wien in der UNO-City. Details können Sie unter www.ctbto.org finden.

 

Unterscheidung von Nuklearwaffentest und Erdbeben

 

Unterscheidung von Atomtests und Erdbeben
Unterschied in der Signalform eines Atomtests und eines tektonischen Erdbebens © CTBTO

Eine der wichtigsten und zugleich schwierigsten Aufgaben bei der Erkennung von Nuklearwaffentests ist deren Unterscheidung von Erdbeben. Es ereignen sich fast 10 000 Erdbeben pro Jahr bzw. mehr als ein Beben pro Stunde, die mindestens eine Magnitude von 4 aufweisen. Aus dieser Flut von Daten sind nun mögliche Nuklearwaffentests herauszufiltern. Nicht immer ist ein Fall so eindeutig, wie in der oben gezeigten Abbildung.

Zu den wichtigsten seismischen Kriterien, die aus der Signalform der aufgezeichneten Bodenbewegungen abgeleitet werden können, zählen unter anderem

  1. Ersteinsatzrichtungen
  2. Verhältnis der Oberflächenwellen-Magnitude ‘Ms’ zur Raumwellen-Magnitude ‘mb’
  3. Frequenzinhalt der seismischen Wellen
  4. Amplitudenverhältnisse verschiedener Wellentypen etc.

 

Siehe auch Pomeroy et. al. (1982): Test Ban Treaty Verification with Regional Data - A Review. BSSA, Vol.72, No.6, S89-S129

Diese Kriterien dienen auch dazu, Erschütterungen, die nicht von ‘Erdbeben’ stammen - aber auch keine Atomtests sind - zu unterscheiden. Zu diesen ‘Störereignissen’ zählen unter anderem Meteoreinschläge, Blitze und gewöhnliche Sprengungen. Wie man sieht, ist es mit einem einfachen Beobachten der Erderschütterungen nicht getan.

Äquivalente Ladungsmenge ("Yield") in Kilotonnen als Funktion der Raumwellen-Magnitude "mb"

Ein weiteres Problem stellt die ‘Empfindlichkeit’ der Messsysteme dar, die Erdbeben erst ab einer bestimmten Magnitude umfassend registrieren können. Die CTBTO hat sich zum Ziel gesetzt, eine Detektionsschwelle von Erdbeben der Magnitude 4 weltweit zu garantieren. Ein Magnitude 4-Beben entspricht bei einem Atomtest einer äquivalenten Ladungsmenge von etwa 1 Kilotonne.

 

Zusammenhang mit Erdbeben?


Ein Zusammenhang tektonischer Erdbeben mit einem Nuklearwaffentest ist sicher auszuschließen. Die freigesetzte Energie ist zu gering, um über so große räumlichen Distanzen genügend große Gebirgsspannungsänderungen hervorzurufen, die letzlich zu einem "natürlichen" Erdbeben führen könnten. Auf Grund der großen Häufigkeit von Erdbeben wird immer wieder versucht einen Zusammenhang zwischen verschiedenen Ereignissen zu konstruieren. Viele der "augenscheinlichen" Phänomene entpuppen sich jedoch - wie in diesem Fall - als Zufall. Wie z. B. fand der zweite Nuklearwaffentest von Pakistan am 30. Mai um 06:55 UTC statt, also eine halbe Stunde NACH dem Erdbeben in Afghanistan um 06:22 UTC. Die unten angeführte Liste soll das vor Augen führen:

 

Datum UTC. Breite Länge Mag Region
19980601 735 +33.9 +136.1 5.4 NEAR S. COAST OF WESTERN HONSHU
19980601 534 +52.9 +159.8 6.2 OFF EAST COAST OF KAMCHATKA
19980601 121 +39.4 +142.8 5.0 NEAR E COAST OF HONSHU, JAPAN
19980531 146 -19.0 +169.2 5.3 VANUATU ISLANDS
19980530 1818 +39.2 +143.2 5.7 OFF EAST COAST OF HONSHU, JAPAN
19980530 655 +28.5 + 63.8 4.3 Atomtest in Pakistan
19980530 622 +37.2 + 69.9 6.9 AFGHANISTAN-TAJIKISTAN BORD REG.
19980529 2249 +41.2 + 75.6 5.5 KYRGYZSTAN
19980529 1123 -17.2 - 64.9 5.1 CENTRAL BOLIVIA
19980529 447 - 2.1 + 99.4 5.5 SOUTHERN SUMATERA, INDONESIA
19980529 324 - 2.2 + 99.4 5.0 SOUTHERN SUMATERA, INDONESIA
19980529 255 - 2.1 + 99.1 5.0 SOUTHERN SUMATERA, INDONESIA
19980528 2128 +37.3 + 78.8 5.3 SOUTHERN XINJIANG, CHINA
19980528 2111 +37.2 + 78.9 5.6 SOUTHERN XINJIANG, CHINA
19980528 1833 +31.4 + 27.7 5.5 EGYPT
19980528 1131 -58.6 - 25.1 5.3 SOUTH SANDWICH ISLANDS REGION
19980528 458 +52.3 +159.4 5.4 OFF EAST COAST OF KAMCHATKA
19980527 2041 +52.0 +159.6 5.7 OFF EAST COAST OF KAMCHATKA
19980527 1527 - 5.9 +149.7 5.7 NEW BRITAIN REGION, P.N.G.
19980527 1037 - 6.3 +155.4 5.0 SOLOMON ISLANDS
19980527 324 -50.5 +139.7 5.4 SOUTH OF AUSTRALIA
19980527 116 +22.1 +125.4 5.4 SOUTHEAST OF TAIWAN
19980526 108 -17.8 - 64.9 5.1 CENTRAL BOLIVIA
19980525 217 + 6.8 - 73.0 5.0 NORTHERN COLOMBIA
19980524 232 - 6.4 +104.9 5.2 SUNDA STRAIT
etc. etc. etc. etc. etc. etc.

 


Varianten

  • Nuklearwaffentest
  • NDC - AT
  • CTBTO
  • Friedensprojekt
  • UNO
  • Infraschall
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Holzschnitt aus der 'Weltchronik' von Hartmann Schedel, 1493. 'Und der Engel nahm das Rauchfaß und füllte es mit Feuer vom Altar und warf es auf die Erde, und Donner folgten, Getöse, Blitze und Beben.' Offenbarung 8,5 © ZAMG Geophysik Hammerl
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