stringtranslate.com

Бхангметр

Бхангметр — это невизуализирующий радиометр, устанавливаемый на разведывательных и навигационных спутниках для обнаружения атмосферных ядерных взрывов и определения мощности ядерного оружия. [1] Они также устанавливаются на некоторых бронированных боевых машинах , в частности, на машинах разведки ядерного, биологического и химического оружия , для обнаружения, локализации и анализа тактических ядерных взрывов. Они часто используются вместе с датчиками давления и звука в этой роли в дополнение к стандартным датчикам радиации. Некоторые ядерные бункеры и военные объекты также могут быть оборудованы такими датчиками вместе с детекторами сейсмических событий .

Бхангометр был разработан в Лос-Аламосской национальной лаборатории группой под руководством Германа Хёрлина. [2]

История

Бхангметр был изобретен, и первое устройство для проверки концепции было построено в 1948 году для измерения ядерных испытательных взрывов операции Sandstone . Прототип и серийные приборы были позже построены EG&G , а название «бхангметр» было придумано в 1950 году Фредериком Рейнесом . [3] Бхангметры стали стандартными приборами, используемыми для наблюдения за ядерными испытаниями в США . Бхангметр Mod II был разработан для наблюдения за взрывами операций Buster-Jangle (1951) и Tumbler-Snapper (1952). [4] Эти испытания заложили основу для большого развертывания по всей стране североамериканских бхангметров с системой сигнализации о бомбах (1961-1967).

Президент США Джон Ф. Кеннеди и Первый секретарь Коммунистической партии Советского Союза Никита Хрущев подписали Договор о частичном запрещении испытаний ядерного оружия 5 августа 1963 года [5] при условии, что каждая сторона сможет использовать свои собственные технические средства для контроля за запретом на ядерные испытания в атмосфере или в космическом пространстве. [6]

Впервые бхангометры были установлены в 1961 году на борту модифицированного американского самолета KC-135A, следившего за заранее объявленным советским испытанием « Царь-бомбы» . [7]

Данные бхангметра, собранные во время инцидента на Веле в 1979 году.

Спутники Vela были первыми космическими устройствами наблюдения, совместно разработанными ВВС США и Комиссией по атомной энергии . Первое поколение спутников Vela не было оснащено бангметрами, но имело рентгеновские датчики для обнаружения интенсивного одиночного импульса рентгеновского излучения, производимого ядерным взрывом. [8] Первыми спутниками, которые включали бангметры, были усовершенствованные спутники Vela .

С 1980 года бхангметры были включены в состав навигационных спутников GPS США . [9] [10] [11]

Описание

Гринхаус Джордж, ранняя эволюция огненного шара, показывающая первоначальное затемнение первого светового импульса
График изменения температуры поверхности и диаметра ядерного огненного шара с течением времени

Датчики на основе кремниевых фотодиодов предназначены для обнаружения характерного яркого двойного импульса видимого света, который испускается при атмосферных взрывах ядерного оружия . [2] Эта сигнатура состоит из короткой и интенсивной вспышки, длящейся около 1 миллисекунды, за которой следует вторая, гораздо более продолжительная и менее интенсивная эмиссия света, нарастание которой занимает от доли секунды до нескольких секунд. [12] Эта сигнатура с двойным максимумом интенсивности характерна для атмосферных ядерных взрывов и является результатом того, что атмосфера Земли становится непрозрачной для видимого света и снова прозрачной, когда через нее проходит ударная волна взрыва. [10]

Эффект возникает из-за того, что поверхность раннего огненного шара быстро захватывается расширяющейся «ударная волна корпуса», атмосферной ударной волной, состоящей из ионизированной плазмы того, что когда-то было корпусом и другой материей устройства. [13] Хотя она сама излучает значительное количество света, она непрозрачна и не позволяет гораздо более яркому огненному шару просвечивать сквозь нее. Чистый зарегистрированный результат — уменьшение света, видимого из космоса, по мере расширения ударной волны, что создает первый пик, зарегистрированный бангметром.

По мере расширения ударная волна остывает и становится менее непрозрачной для видимого света, создаваемого внутренним огненным шаром. Бхангметр в конечном итоге начинает регистрировать увеличение интенсивности видимого света. Расширение огненного шара приводит к увеличению его площади поверхности и, следовательно, к увеличению количества видимого света, излучаемого в космос. Огненный шар продолжает остывать, поэтому количество света в конечном итоге начинает уменьшаться, вызывая второй пик, наблюдаемый бхангметром. Время между первым и вторым пиками можно использовать для определения его ядерного выхода . [14]

Эффект однозначен для взрывов на высоте ниже 30 километров (19 миль), но выше этой высоты возникает более неоднозначный одиночный импульс. [15]

Происхождение названия

Название детектора — это игра слов [3] , которую дал ему Фред Рейнес , один из ученых, работавших над проектом. Название происходит от хинди-слова « bhang », местного сорта каннабиса , который курят или пьют, чтобы вызвать опьяняющий эффект; шутка заключается в том, что нужно быть под кайфом, чтобы поверить, что детекторы бхангметра будут работать должным образом. Это контрастирует с «bangmeter», который можно было бы связать с обнаружением ядерных взрывов. [3]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Бюллетень науки, технологий и общества». Pergamon Press. 1985. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  2. ^ ab Burr, William; Cohen, Avner; De Geer, Lars-Erik; Gilinsky, Victor; Polakow-Suransky, Sasha; Sokolski, Henry; Weiss, Leonard; Wright, Christopher (22 сентября 2019 г.). «Blast From the Past». Журнал Foreign Policy . Получено 23 июня 2020 г.
  3. ^ abc Ogle, William E. (октябрь 1985 г.). "Bhangmeter — Prologue" (PDF) . Отчет о возвращении Соединенных Штатов к испытаниям ядерного оружия после моратория на испытания 1958–1961 гг . Министерство энергетики США — NV 291. стр. 67. Архивировано из оригинала (PDF) 19 января 2009 г. Получено 18 декабря 2008 г.
  4. ↑ Grier, Herbert (1953). «Операция Tumbler-Snapper, Невадский испытательный полигон, апрель–июнь 1952 г., проект 12.1 — Bhangmeter Mod II». EG&G. Архивировано из оригинала 29-06-2015 . Получено 29-08-2012 .
  5. ^ «Договор об ограниченном запрещении испытаний». Государственный департамент США . 1963.
  6. ^ Белл, Аарон Дж. (2002). Анализ распределения спутников GPS для Системы обнаружения ядерных взрывов США (USNDS) (PDF) . Технологический институт ВВС. Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 г.
  7. ^ Джонстон, Роберт (2009). "Multimegaton Weapons" . Получено 19 июня 2012 .
  8. ^ Грюнтман, Майк (2004). Прокладывая путь: ранняя история космических аппаратов и ракетной техники. Американский институт аэронавтики и астронавтики, Inc. ISBN 1-56347-705-X.
  9. ↑ Ричельсон, Джеффри (ноябрь–декабрь 1998 г.). «Проверка: пути и средства». Бюллетень ученых-атомщиков : 54.
  10. ^ ab Goldblat, Jozef; Cox, David (1988). "Средства проверки запрета ядерных испытаний". Испытания ядерного оружия: запрет или ограничение? . Оксфорд: Oxford University Press. стр. 239. ISBN 9780198291206. Получено 16 июня 2012 г.
  11. ^ "GPS timeline". Архивировано из оригинала 2010-02-13 . Получено 16 июня 2012 .
  12. ^ Хафемейстер, Дэвид. "Наука и общество. Тест IX: Технические средства проверки" . Получено 16 июня 2012 г.
  13. ^ ЯДЕРНЫЕ СОБЫТИЯ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ Института Бордена..."шок от случая"
  14. ^ Форден, Джеффри (2006). «Созвездие спутников для совместного наблюдения за запуском ракет» (PDF) . Программа Массачусетского технологического института по науке, технологиям и обществу . Получено 17 июня 2012 г.
  15. ^ Анджело, Джозефа А. младший (2004). Ядерные технологии . Greenwood Press. стр. 304–306. ISBN 9781573563369.

Дальнейшее чтение