Kernwaffentests Geologie Dämpfung Sicherheit

Der Bericht des US Geological Survey

BERICHT OHNE KLASSENZUGRIF 01-28

Geologische und ingenieurtechnische Einschränkungen hinsichtlich der Durchführbarkeit unterirdischer Kernwaffentests in großen Hohlräumen mit Dämpfung der Explosion (Decoupling).

Dr. William Leith
US Geological Survey
Reston, Virginia 20192

US-Abteilung für Inneres

Geologische Analyse

Bis vor kurzem konnte dieser Bericht über die Publikationen der Website des USGS (US Geological Survey) heruntergeladen werden unter:

http://geology.er.usgs.gov/eespteam/pdf/USGSOFR0128.pdf

Dieser Bericht existiert nicht mehr, auch nicht in den Datenbanken des USGS (http://search.usgs.gov/).

Eine Sicherungskopie befindet sich hier: http://membres.lycos.fr/atar/Archives/Report01_28.pdf

Wir verdanken diese glückliche Rettung der Vorsicht von Christophe Giudicci, der die Existenz dieses Dokuments entdeckt hatte. Es ist ein entscheidendes Dokument im Dossier „geheime Kernwaffentests“. Dieses Dossier wurde dem Richter im Berufungsprozess Anfang 2003 vorgelegt, der mich wegen Verleumdung verurteilte. Ich habe es ausführlich während der Anhörung kommentiert, als der Richter sagte: „Kommen wir endlich zum Kern der Sache.“ Im Urteil wurde darauf nicht eingegangen. Siehe auch die Kommentare zum Urteil.

Hier eine kurze Übersicht über den Inhalt dieses Berichts.

Vorbemerkungen

Während der vergangenen 40 Jahre hat das amerikanische Geologische Überwachungsamt kontinuierlich seine Bemühungen unternommen, die Durchführung von Kernwaffentests weltweit zu kontrollieren und sicherzustellen, dass die entsprechenden Verträge eingehalten wurden.

• Systeme zur Detektion von Kernexplosionen – Auswirkungen auf die Erdoberfläche und die Umwelt, insbesondere bei Tests im Ausland. Lokalisierung von Testplätzen
• Bewertungen bezüglich sogenannter „friedlicher Kernwaffentests“
• Vergleichende Untersuchungen der seismischen Effekte durch Kernexplosionen im Vergleich zu natürlichen Erdbeben und durch bergbauliche Explosionen
• Beteiligung an der Ausarbeitung von Verträgen zur Beschränkung von Kernwaffentests
• Aufbau von seismologischen Datenbanken zur Verbesserung der Detektion von Kernexplosionen – Unterscheidung zwischen Kernexplosionen und Erdbeben
• Untersuchungen zur Dämpfung von Wellen in der Erdkruste
• Studien zur natürlichen Dämpfungsfähigkeit poröser Böden in verschiedenen Tiefen (Matzko, 1995)
• Natürliche Hohlräume, die zur Einrichtung von Dämpfungssystemen geeignet sind, mit besonderem Fokus auf Salzdome oder Schichten, in denen Salz in Schichten vorliegt, oder auf Gebieten, die für die Errichtung großer unterirdischer Höhlen geeignet sind.

Ein Dämpfungsszenario (Decoupling)

Ein zentrales Problem bei den Nichtverbreitungsverträgen für Kernwaffen (Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty – CNTB) ist die Fähigkeit, zu bewerten, ob Länder in der Lage sind, Tests geheim durchzuführen, also solche, die den üblichen Detektionssystemen entgehen. Unter den verschiedenen möglichen Szenarien sind folgende zu nennen:

• Zündung einer Kernladung im Weltraum
• Während eines Erdbebens
• In einem Medium mit natürlicher Dämpfung
• In einem sehr abgelegenen marinen Gebiet
• In der Erdatmosphäre bei starker Bewölkung
• Durch Zündung in ausreichend großen Hohlräumen in ausreichender Tiefe, um die Detektion zu vermeiden.

Alle diese Methoden wurden gründlich untersucht, und zahlreiche Artikel wurden dazu verfasst (Herbst und Werth 1980, Glenn und Goldstein 1994, Sykes, 1995, Linger et al. 1995).

Seit Albert Latter 1959 die Möglichkeit einer Dämpfung durch Zündung in einem Hohlraum vorgeschlagen hatte (Latter et al. 1961) wurde erheblicher Forschungsaufwand unternommen, um dieses Phänomen theoretisch zu modellieren. Die USA und die Sowjetunion führten Tests unter Dämpfungsbedingungen durch, wie in den Arbeiten von Springer et al. 1968, Murphy & al. 1995 und Reinke, 1995 berichtet.

1988 kam man zu dem Schluss, dass eine Überwachung für Explosionen über 10 Kilotonnen möglich sei, und dass bei solchen Energien keine Methoden zur vollständigen Beseitigung des seismischen Signals zur Verfügung stünden.

Unter einer bis zwei Kilotonnen kam man zu der Schlussfolgerung, dass Explosionen in Gesteinen wie Granit, Alluvium oder Salzablagerungen im Widerspruch zu den Verträgen durchgeführt werden könnten, und dass mit der derzeitigen Technologie keine zuverlässigen Methoden zur Detektion solcher Tests existierten.

Zwischen diesen beiden Bereichen (Ladungen über 10 Kilotonnen oder unter 1 Kilotonne) liegt ein Bereich, in dem bei Verwendung von Dämpfungsverfahren die Detektion weiterhin problematisch bleibt.

Ziel dieses Berichts ist es, einen Überblick über die Dämpfungsverfahren bei Zündung in Hohlräumen zu geben (Sykes, 2000). Diese Übersicht bezieht sich auf Hohlräume, die mit Luft gefüllt sind. Es wurden jedoch auch andere Dämpfungsverfahren untersucht. So wurde auch auf poröse, luftgefüllte Materialien eingegangen, die bei der Explosion zusammengedrückt werden und so Energie absorbieren können. Es wurde gezeigt, dass unterirdische Kernversuche in porösen Gesteinen durchführbar sind, deren Porosität zwischen 5 und 20 % liegt. Es gibt Regionen, wie die Kalahari, wo die Porosität über 20 % betragen kann.

Hier sind die Kriterien, die es ermöglichen, geheime Kernexplosionen durchzuführen:

• Das seismische Signal muss unterhalb der Nachweisgrenze der Überwachungsinstrumente liegen.
• Die Tiefe des Tests muss ausreichend sein, um die radioaktiven Produkte nach der Explosion zu kontrollieren, sodass die Systeme zur Detektion radioaktiver Stoffe den Vorgang nicht erkennen können, da er sich nicht von natürlichen Signalen unterscheidet.
• Die Einrichtung des Testplatzes muss einer jeglichen Satellitenüberwachung entgehen können.

Dämpfung in ellipsoiden Hohlräumen

Amerikaner und Sowjets führten zahlreiche Tests mit hochenergetischen chemischen Sprengstoffen in Hohlräumen durch, deren Länge bis zum 4:1-Verhältnis betrug. In der Sowjetunion wurden diese Tests 1960 in Kirgistan durchgeführt. Ähnliche Tests fanden 1994 in Magdalena, New Mexico, statt. Diese Tests dienten dazu, die Vorhersagemodelle zu überprüfen.

Dämpfungsfaktor im Salz und im Granit

Ein 1988 vom OTA veröffentlichter Bericht gibt für kugelförmige Hohlräume Durchmesser von 25 Metern im Salz und 20 Metern im Granit an, die ausreichen würden, um eine ausreichende Dämpfung für Ladungen von einer Kilotonne zu erzielen, wobei die Sprengungen in einer Tiefe von 825 Metern erfolgten. Sykes (1995) schätzt, dass diese Werte nach oben korrigiert werden müssten, doch die Korrekturen bleiben gering, sodass diese Werte als signifikant gelten können.

Die Umgebung bei der Einrichtung eines unterirdischen Hohlraums.

Die Methode der Dämpfung der Wellen...