科学家们已经提高了探测流氓国家进行的地下核爆炸的能力，随着核安全峰会今天在华盛顿特区召开2016年会议，这一进展肯定会引起人们的兴趣。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的查尔斯·R·卡里根领导的一个团队利用现场实验建立了一个新的复杂模型，该模型预测了此类爆炸释放的惰性气体的同位素比率（科学报告 2016；DOI：10.1038/srep23032）。这些气体将在爆炸后被带到大气中，调查人员可以在距离试验场数千公里甚至数月后寻找同位素特征。
自1996年以来，已有183个国家签署了《全面禁止核试验条约》，该条约禁止地下核武器试验。然而，印度、朝鲜和巴基斯坦尚未签署该条约，朝鲜声称在过去十年中进行了四次地下爆炸。
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美国继续遵守暂停核试验的规定，因此科学家，特别是劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）和洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）等政府机构的科学家，正在开发无需自行制造爆炸即可探测这些事件的方法。他们一直在寻找间接证据，例如地震数据和惰性气体传输。他们特别关注放射性同位素133Xe和37Ar的迁移，这些是核爆炸的明显特征。
在这项新工作中，卡里根的团队将气体示踪剂注入内华达州一个由地下核爆炸形成的旧空腔中，并研究了气体如何被输送和从空腔中释放出来。
他们的模型解决了地质系统中气体传输的一些复杂性。之前的研究已经对现有的地面裂缝进行了建模，但LLNL小组还包括了爆炸力产生的裂缝。“我们表明，地球不是气体的完美容器”，卡里根说。
他们的模拟还表明，放射性氙气的同位素比率取决于爆炸的强度。“这表明，测量顺风气体的同位素比率可能潜在地告诉我们一些关于地下核爆炸的核当量或规模的信息”，卡里根说。
洛斯阿拉莫斯国家实验室的菲利普·H·斯托弗说，“这项工作对核探测界非常重要”，他指出卡里根团队增加了一套更完整的同位素的重要性，这将有助于为最近在洛斯阿拉莫斯开发的爆炸产生的裂缝模型提供信息。
该模型的惰性气体比率预测与朝鲜在2013年宣布进行地下爆炸后近两个月从日本和俄罗斯等远至地区收集的大气数据中发现的比率相似。
研究人员希望能够获得朝鲜据称在1月份进行的地下试验的大气数据，以便他们可以将这些数据与他们模型的预测进行比较。