Fin de l’ère du secret nucléaire, détectez les essais précisément
Il était autrefois difficile de distinguer entre les explosions nucléaires et les séismes, mais une récente étude indique qu’il est désormais possible de rendre les essais nucléaires souterrains du passé grâce aux avancées scientifiques majeures dans les méthodes de détection.
La distinction entre les explosions souterraines et les séismes naturels constitue l’un des défis fondamentaux de la surveillance des explosions nucléaires, car ces deux types d’événements peuvent générer une énergie sismique aux caractéristiques similaires.
Les géologues et les statisticiens affirment désormais qu’ils peuvent savoir avec précision si une explosion nucléaire s’est produite, atteignant une précision allant jusqu’à 99%.
Les premières expériences d’armes nucléaires dans les années quarante du siècle dernier ont conduit à d’importants efforts internationaux pour développer la capacité de surveiller les essais nucléaires. 75% de ces essais ont été effectués sous terre, se révélant à travers les ondes sismiques générées par l’explosion et se déplaçant sur de longues distances détectables à l’aide d’appareils de mesure des séismes. Cependant, il était difficile de faire la distinction entre des explosions et des séismes.
La technologie utilisée
Cette méthode de distinction entre les explosions et les séismes repose sur les tenseurs des moments, fournissant un outil de classification basé sur la physique pour décrire les différentes sources sismiques. Cela a permis l’émergence de nouvelles technologies de distinction entre les séismes et les explosions.
Le modèle mathématique utilisé dans cette étude repose sur l’analyse des différences physiques dans le schéma de déformation des roches au site des explosions nucléaires et des séismes, permettant aux experts de déterminer si l’événement était un séisme ou une explosion.
Les chercheurs ont réussi à améliorer le taux de classification de 82 à 99% en utilisant des méthodes mathématiques et un traitement statistique avancé, basant leur analyse sur un ensemble de données de 140 tests nucléaires connus aux États-Unis en utilisant leurs tenseurs des moments spécifiques.
Cette recherche a été menée par une équipe de géologues et de statisticiens de l’Université nationale australienne et du laboratoire de recherche gouvernemental de Los Alamos aux États-Unis.
Le taux d’erreur
Le modèle mathématique n’a commis d’erreur que dans la classification de 17 événements sur un total de 1289 explosions ou séismes.
Sur les 140 explosions nucléaires incluses dans l’étude, les deux seules explosions incorrectement classées étaient le test nucléaire Crowdy souterrain le 5 mai/juin 1983 et l’explosion chimique le 20 juillet 2018. L’application de cette méthode aux essais nucléaires entre 2006 et 2017 en Corée du Nord a entraîné une classification précise à 100%.
Ainsi, cette méthode peut atteindre des taux de classification allant jusqu’à 99% de précision pour les explosions.
Peut-on détecter les explosions nucléaires n’importe où ?
Le développement de la méthode de distinction entre les séismes et les explosions en utilisant le tenseur des moments dans cette étude était basé sur les données de séismes et d’explosions qui ont eu lieu à l’ouest des États-Unis et indexées dans le catalogue des événements « Basianus and Chang 2021 ». Il est donc préférable d’évaluer son succès dans le classement des événements dans d’autres sites.
Malgré le fait que les mécanismes physiques qui se produisent au site des explosions et des séismes restent cohérents dans des environnements spatiaux différents, il y a deux problèmes qui pourraient affecter le taux de succès de la classification:
- Le premier problème est que dans de nombreuses régions, il n’y a pas de catalogues d’explosions et de séismes disponibles, ce qui limite l’utilisation des mesures mentionnées dans l’étude obtenues à partir des catalogues d’événements dans l’ouest américain.
- Le deuxième problème est que les mesures des appareils de mesure des séismes locaux sont susceptibles d’être moins précises dans de nombreuses régions, ce qui soulève des doutes sur les tenseurs des moments qui seront inclus dans le schéma mentionné dans l’étude.
Une évaluation complète de l’impact de ces problèmes sur les taux de succès de la classification nécessite plus de recherches, mais une vision initiale de la possibilité d’appliquer la méthode dans d’autres domaines peut être obtenue en évaluant sa capacité à identifier les essais nucléaires connus qui ont été effectués en dehors des États-Unis.
L’étude a été appliquée aux six essais nucléaires déclarés effectués en Corée du Nord entre 2006 et 2017, ainsi qu’aux séismes en 2016 et 2017 en Corée du Sud.. Tous ces événements ont été répertoriés avec leurs tenseurs des moments, et en appliquant ces tenseurs des moments à cette étude, ils ont correctement identifié les tests nucléaires comme des explosions, tandis que les deux événements en Corée du Sud ont été correctement identifiés comme des séismes et non des explosions.