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1949年8月,就在第二次世界大战结束后的第四年,苏联引爆了它的第一个核装置。这对美国及其盟国来说是一个令人震惊的事件,他们原本以为美国对核武器的垄断会再持续几年。然而,尽管这次试验在西方国家中引起了巨大的震动,但全世界真正解到到这一事件的发生,却来自几周后杜鲁门总统的发言,而非苏联官方。当时,是在爆炸发生几天后,一架美国空军WB—29气象侦察机从日本飞往阿拉斯加的例行飞行中,美国得出苏联已经试验了一个核装置的结论。这个收集平台配备了用于收集来自大气层核试验的放射性碎片的过滤器,为美国和盟国科学家提供了证据。“我们有证据表明,最近几周在苏联发生了一次原子弹爆炸”。

美国对苏联第一次核试验的侦查涉及一系列学科,现在通常被称为核鉴证学。现代核鉴证能力最初是在冷战期间为核试验监测和条约核查目的而开发的,现在被用来确定在监管控制之外发现的核材料的来源,例如从核走私者手中缴获的材料。此外,如果恐怖分子的核装置在引爆前被拦截,对核材料和装置设计的分析可能会发现有关其来源和制造商的信息。如果恐怖分子成功地引爆了核装置,爆炸后的碎片分析可以帮助确定武器中使用的核材料的来源,并分析装置设计,这可能有助于识别犯罪者。就像对犯罪现场的血样、毛发和纤维进行刑事法医分析一样,核法医收集的数据可以帮助确定核材料的相关信息,包括敌对政府向恐怖分子提供钚或铀。

尽管核鉴证能防止核恐怖主义,并已被纳入许多政策和立法中,但这些工具还有许多不太为人所知但同样重要的功能。今天,核鉴证能力可用于处理历史上“未查明原因的核事件”,包括恶意的和意外的。这些事件包括在民用或军用核设施发生的未公开的事故,在无核区域发生的核武器事故,甚至可能是意外的核爆炸。其他模棱两可的情况包括,一个国家在区域冲突中有限地使用核武器,但拒绝承认,或试图将秘密的核攻击归咎于非国家行为。

几十年来从各种核事件和事故中吸取的教训是,在令人恐惧的事件中,总是非常需要冷静的科学的判断。只要核鉴证能力能够得到完善,并在国际上共享分析结果,这些工具就能帮助决策者应对核危机,并可能有助于在一开始就避免此类事件发生。然而,为了实现这一目标,必须加大对核鉴证能力的投资力度,而且也需要国家政策支持其发展,并作为对国家核威慑力量的补充。

此外,技术取证在核威慑中可以发挥广泛的作用,不仅可以阻止国家对核恐怖主义的支持,还可以帮助减少许多其他的核威胁。因此,这必须成为美国威慑战略的核心。只有当国际上对这些工具的功效有了更广泛的认识,核鉴证能力才会像核武器那样影响外国决策。

通过回顾核鉴证学的历史,我们发现该学科具有令人惊讶的多样性,也许预示着其在未来几年广泛的应用场景。尽管能源部国家核安全局(DoE/NNSA)的国家实验室主要面向美国核武器的设计和管理,但核鉴证任务也是实验室的职责范围。从冷战到今天,核鉴证的历史表明,随着世界重新回到一个大国竞争的时代,这项任务可能会全面展开。

在整个冷战期间,每个核大国都发展了核技术能力,不仅从自己的核爆炸试验中收集数据,也从其他国家的核爆炸试验中收集数据。如专门制造的探测飞机、地震和声学传感器、基于卫星的探测平台,以及其他更多非正规的收集方法。例如,1954年3月,一艘日本金枪鱼渔船的船员被美国在南太平洋进行的热核武器试验产生的核沉降物污染,时任原子能委员会主任的刘易斯-斯特劳斯推测,这艘船是苏联的监测平台。由于尚未掌握两级热核武器技术,苏联对落尘的辐射化学分析可以为美国装置的设计提供有用的信息。

今天,数以百计的传感器在地球表面和地下扫描地下核爆炸试验的独特特征,组成的国际监测系统(IMS),是根据《全面禁止核试验条约》建立的,用于监测核试验。例如,2013年4月8-9日,IMS在日本高崎的一个放射性核素站检测到大量惰性气体氙,这是一种与核爆炸有关的裂变产物,几天后在俄罗斯乌苏里斯克的一个站点也检测到了。

这些探测结果从侧面印证了朝鲜宣布的2月12日的核试验,世界各地的94个IMS地震台也探测到了这一点。与这些传感器相辅相成的是一个专门用于探测核爆炸试验的地理空间系统群。一旦怀疑发生了核试验或核事件,一系列的科学和情报能力就会发挥出来,为试验评估提供更多证据。

虽然有关核试验或事件的大部分数据是由专门的传感器和仪器收集的,但一些有用的信息也可以偶然得到。例如1979年9月的Vela事件,当时美国的Vela卫星在印度洋上探测到了神秘的双光闪。虽然闪光的原因从未被最终证明或承认,但人们普遍认为该事件是一次秘密的核试验,科学家们在过去四十年里一直试图证明这一假设。最近的一项研究分析了在事件发生后的几个月内对澳大利亚绵羊的甲状腺器官进行辐射测试时收集到的以前没有的数据。

研究人员得出结论,在动物的甲状腺中发现的碘—131水平“与它们在9月22日南印度洋低当量核试验的潜在放射性尘埃羽流的路径上吃草的情况一致”。2007年的另一次,美国技术人员在朝鲜的铝管上检测到了高浓缩铀(HEU)的痕迹,美国怀疑这些铝管是为了支持与核武器有关的铀浓缩计划而进口的。朝鲜官员声称这些铝管被用于常规武器,并提交了两个这样的系统供检查。在这些管子上发现高浓缩铀的痕迹,使人们更加怀疑朝鲜除了已经知道的基于钚的武器计划之外,开发铀核武器。

尽管核鉴证能力用于检测国家的核活动已有70多年,但这些工具最近开始用于非国家核威胁。在20世纪60-70年代,开始研究恐怖分子可能制造和引爆粗制滥造的核装置的可能性。到1991年苏联解体时,这种可能性发生的概率越来越大。虽然直接反应是争相确保前苏联的核原料不会外流,但从那时起,战略家们一直在努力保证不会让恐怖分子获得核装置。直到最近,人们才认识到核鉴证学对加强核威慑威胁的必要性。

鉴于许多非国家团体有着似乎不可阻挡的特性,威慑对核恐怖主义的适用性有点反直觉。由于宗教或意识形态的狂热分子可能不惧怕死亡,或拥有可以被攻击报复的领土,因此,对潜在的核恐怖分子的威慑通常采取“拒绝威慑”的策略。也就是说,美国和国际社会几十年的努力使非国家行为者极难获得核材料,大量的情报资源被用于探测和破坏恐怖分子的阴谋。因此,尽管恐怖分子对这些武器有兴趣,但他们也明白获得核能力的努力是徒劳的。然而,恐怖分子在获取核武器或核材料方面可能会得到外部援助,包括来自无良政府的援助。

在这种情况下,威慑形式就变得容易识别,可以在防止恐怖分子的核攻击中发挥重要作用。通过发出信号,一个国家为核恐怖主义提供的便利将被视为几乎等同于直接的核打击,美国已经清楚地表明,向恐怖分子提供这种援助的成本将始终超过任何可以想象的好处。

 
 
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