Corea del Norte detonó un dispositivo nuclear en 2017 equivalente a unos 250 kilotones de TNT, un nuevo estudio estima, creando una explosión 16 veces mayor que la bomba que Estados Unidos detonó sobre Hiroshima, Japón, en 1945. La nueva evaluación del tamaño de la explosión de 2017 está en el extremo superior de los rangos de estimaciones anteriores.

La prueba de 2017 fue un orden de magnitud mayor que las cinco pruebas subterráneas anteriores en el sitio de pruebas de Punggye-ri de Corea del Norte. según el nuevo estudio en AGU's Revista de investigación geofísica:Tierra sólida . El nuevo estudio tuvo en cuenta la geología del sitio de prueba para estimar el tamaño de las explosiones a partir de registros sísmicos distantes de las explosiones.

"De 2006 a 2016, Corea del Norte aumentó constantemente el tamaño de los eventos, desde alrededor de 1 kilotón hasta alrededor de 20 kilotones. Los primeros eventos parecían no funcionar muy bien, porque eran inusualmente pequeños. Y luego, en un año, subieron a 250 kilotones, "dijo Thorne Lay, sismólogo de la Universidad de California en Santa Cruz y autor del nuevo estudio. "Lo que da miedo es que se trataba de un dispositivo tan grande".

Corea del Norte ha estado probando dispositivos nucleares bajo tierra desde 2006. La prueba nuclear de 2017 provocó un terremoto de magnitud 6,3, según el Servicio Geológico de EE. UU., y produjo ondas sonoras registradas por sismómetros en todo el mundo. Estas reverberaciones son pistas sobre el tamaño de la explosión, pero determinar el tamaño de la explosión desde una distancia basada en registros sísmicos no es simple, dijo Lay, quien ha servido en el Panel de Revisión Sísmica del Centro de Aplicaciones Técnicas de la Fuerza Aérea encargado de asesorar sobre pruebas nucleares durante más de 25 años.

Características desconocidas de los dispositivos nucleares, los sitios de prueba y su contexto geológico crean grandes incertidumbres en las estimaciones del tamaño de la explosión. Las estimaciones científicas publicadas anteriormente sobre el tamaño de la prueba de 2017 han oscilado entre 30 y 300 kilotones. La comunidad de inteligencia de Estados Unidos ha estimado el tamaño de la explosión en 140 kilotones según un informe en El diplomático revista.

La inteligencia de EE. UU. Generalmente aplica un rango de incertidumbre de un factor de dos a las estimaciones informadas. Un rendimiento informado de 100 kilotones, por ejemplo, incluiría la advertencia de que podría ser tan pequeño como 50 kilotones o tan grande como 200 kilotones.

La nueva investigación sitúa la magnitud de la prueba de 2017 en un rango de 148 a 328 kilotones.

Steven Gibbons, un geofísico con el programa de sismología de matrices y verificación de tratados de prohibición de pruebas en NORSAR y un investigador no afiliado al nuevo estudio, dijo que la nueva investigación determina con precisión el tamaño relativo de las seis pruebas realizadas por Corea del Norte entre 2006 y 2016.

"Creo que la incertidumbre que citan los autores es un rango bastante realista, "dijo Gibbons." Las proporciones entre los números exactos son bastante precisas, así que si los norcoreanos nos lo dijeran, por ejemplo, que el segundo disparo de prueba en 2016 fue exactamente de 25 kilotones, podríamos calcular los demás con precisión a partir de él ".

Conocer el tamaño de las pruebas en relación con las demás es en sí mismo información útil, Gibbons dijo:demostrando un progreso constante en el programa nuclear de Corea del Norte.

"En 2006, cuando hubo este pequeño estruendo, mucha gente desdeñó bastante que Corea del Norte tuviera la tecnología para hacer esto correctamente, pero creo que, a partir de la progresión que hemos visto con los aumentos de rendimiento, ha sido un programa de desarrollo de armas muy bien ejecutado, "Dijo Gibbons." Cuando llegaste a 2017, no hay duda de que esta es un arma increíblemente destructiva. Incluso en el extremo inferior de este rendimiento incierto, es un arma horrible ".

Una explosión de 250 kilotones podría producirse de manera plausible mediante una bomba de fisión impulsada o un dispositivo de fusión modesto, Lay dijo. La bomba de fisión detonada en Hiroshima liberó una explosión equivalente a 15 kilotones de TNT al dividir núcleos atómicos. Dispositivos Fusion, también conocidas como bombas termonucleares o de hidrógeno, obtienen su enorme poder explosivo de la combinación de núcleos de hidrógeno para formar helio y pueden producir hasta 50, 000 kilotones.

Incertidumbres inherentes

Los investigadores tenían información sobre cómo viaja el sonido en diferentes tipos de rocas de investigaciones anteriores. "Hay diferencias, dependiendo de las condiciones de la roca en el sitio de prueba, en lo fuerte que es el sonido cuando escuchas lejos, "Dijo Lay." Sería diferente en granito que en, digamos, arenisca. Así que calibramos realizando pruebas en nuestros propios entornos rocosos diversos y grabando justo al lado de la fuente ".

Other factors like the depth of the explosion, geometry of the access tunnel, tectonic history of the region, and temperature and fluid content of the rock also influence the rate at which sound waves created by the explosion are dampened, Lay said. Only a tiny amount of the energy generated by the blast is converted to sound and travels away from the test site as seismic waves.

Because of North Korea's seclusion, details of the underground geology are not well known. The area experiences very few natural earthquakes that can reveal information about properties of the underlying rock. Researchers used satellite images and other information to estimate the type of rock at the North Korea test site.

The researchers used the explosions from the nuclear tests North Korea conducted beginning in 2006 to calibrate models of how much explosive force transferred to the rock at the test site and how the sound waves traveled through the planet.

The echo of the explosion off the surface of the test site distorts the sound recorded far away. The distortion is affected by the depth and size of the explosion. If the echo were not present, the outgoing sound from the six test explosions would be similar. The researchers used this idea to estimate the relative sizes of the bombs by finding a combination of depth and yield that compensated for the reflection of the sound from the surface.

"They've modeled what the reflection would look like for different yields and depths and solved for what the signal would look like if you didn't have to account for this returning wave. The most impressive thing in the paper for me is how similar these waveforms are. This is what gives me confidence that they've done a good job, " Gibbons said.

Rebooting cold war strategies

The new study revived modeling strategies developed in the early 1980s to resolve suspicions that the Soviet Union had cheated on the Treaty on the Limitation of Underground Nuclear Weapon Tests by testing bombs larger than the 150-kiloton size threshold for testing they agreed to in 1974.

The treaty had been signed but not ratified by the U.S. Senate. The Regan Administration publicly aired intelligence concerns that Russian tests exceeded the size threshold, because observed sound waves produced by the tests were bigger than known test shots at the U.S.'s Nevada test site.

But seismologists believed the signals from the Soviet tests were bigger because they transmitted through the earth more efficiently.

"The mantle under the Nevada test site is very hot and has processes that dampen down the sound. It is very different from the former Soviet test site in Kazakhstan, where the rock under the test site is old and cold and transmits sound very efficiently, without much loss, " Lay said.

During negotiations for the 1987 Intermediate-Range Nuclear Forces (INF) Treaty, U.S. and Soviet scientists travelled to the test sites in Nevada and Kazakhstan and conducted joint tests. Measurements at the test sites confirmed geologists' methods for estimating the extra dampening effect in Nevada compared to the Soviet test site.

The new study applied some of the same methods validated in the 1980s to the North Korean tests.

"The methods were nothing particularly new. The difference is that the quality and availability of the data is much better now than 40 years ago, " Lay said.

Gibbons said the new study's results are likely as close as scientists outside North Korea could to the true size of the nuclear tests without data from the test sites. "I think the authors have pushed it to the limits with this paper. I would be surprised if we can get tighter constraints on the absolute yield without additional information, " él dijo.