核空爆产生电磁脉冲
1962年美核试验曾令夏威夷瘫痪
尖端设备越多 EMP威胁越大

[新闻in战争史]电力通信瘫痪并非“杞人忧天”…因北方高空爆炸演习而备受关注的“电磁脉冲弹” View original image
编辑者注[뉴스in전쟁사]是为从多角度介绍全球不断传来的战争·冲突消息而制作的内容。通过“新闻(News)”先了解当前局势,再通过“历史(History)”分析新闻中隐藏的意义,并一并提供不久将来的“启示(Implication)”。本栏目将于每周日与各位见面,连载至第40期后还计划结集出版。

朝鲜近日声称进行了将战术核弹头在空中引爆的射击训练,由此引发担忧:是否意在获取利用核武器实施电磁脉冲(EMP·Electro Magnetic Pulse)攻击的能力。众所周知,EMP是利用核武器空中爆炸产生的强烈电磁波,一举瘫痪周边地区所有电子设备的可怕武器。


尤其是在电力和通信网络密集的大城市上空,如果EMP弹发生爆炸,城市主要基础设施将暂时停摆,可能引发重大灾害。一些科幻(SF)电影等作品中,曾描绘因EMP攻击而瘫痪的城市与陷入混乱的人群场景,这也在不断放大公众的恐惧感。

28日,朝鲜中央电视台称,前一天在黄海南道中华一带发射的短程弹道导弹(SRBM)进行了在500米高空空中爆炸的试验。 联合通讯社供图

28日,朝鲜中央电视台称,前一天在黄海南道中华一带发射的短程弹道导弹(SRBM)进行了在500米高空空中爆炸的试验。 联合通讯社供图

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不仅是韩国,包括美国在内的其他国家,在乌克兰战争爆发后,随着俄罗斯政府的核威胁加剧,也开始担心遭受EMP弹攻击的可能性。近年来,所谓“EMP末日”这一题材开始走红,描绘的是EMP弹在全球范围内同时爆炸,人类文明倒退数百年的情景,其走红背景正源于此。


然而,科学界普遍认为,电影或部分媒体对EMP弹威力存在严重夸大,公众没有必要陷入毫无根据的恐慌。那么,如果EMP弹真的爆炸,究竟会造成多大程度的损害呢?

◆新闻(News):“朝鲜实施核空中爆炸打击示范射击”
28日,朝鲜朝中电视台称,前一天在黄海北道中华一带发射的短程弹道导弹在500米高空实施了空中爆炸试验。图为朝鲜公开的空中爆炸训练场面。联合通讯社供图

28日,朝鲜朝中电视台称,前一天在黄海北道中华一带发射的短程弹道导弹在500米高空实施了空中爆炸试验。图为朝鲜公开的空中爆炸训练场面。联合通讯社供图

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先来看相关报道。3月28日,朝鲜中央通讯社称,朝鲜军队进行了核空中爆炸试射。朝中社报道称:“负责中部战线重要火力打击任务的导弹部队,于3月27日组织所属各分队开展示范性教学射击训练,使其熟练掌握执行重要火力打击任务的程序和工序”,“动用了军部队直属教导连,使用2枚地对地战术弹道导弹实施了核空中爆炸打击方式的教学示范射击”。


朝鲜军方声称进行了在500米高空引爆战术核弹头的训练后,舆论担忧这是否是为获取“核EMP(Nuclear Electromagnetic Pulse)”攻击能力而展开的演练。所谓核EMP,是指在高度30公里以上的高空引爆核武器,从而瘫痪城市电力和通信网络的战略武器。


核武器在空中爆炸时会产生巨量辐射,这些辐射与大气中的氧气、氮气等物质碰撞,进而产生强烈电磁波。电磁波瞬间扩散至地面,破坏各类电子产品内部的半导体和电路,由此大城市地区只能陷入巨大混乱。


美国之音(VOA)报道称,自2021年起,美国国内外就出现质疑,认为朝鲜已经成功研发核EMP弹并部分完成部署。有观点甚至主张,2010年代以后在韩国发生的一些通信障碍事件,部分系朝鲜进行EMP弹试验所致。

◆历史(History)1:1962年美国太平洋核试验,1400公里外夏威夷遭受EMP损害
1936年1月登上《时代》周刊封面的美国核物理学家阿瑟·康普顿博士。

1936年1月登上《时代》周刊封面的美国核物理学家阿瑟·康普顿博士。

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那么EMP弹究竟从何时开始被开发?据称,EMP弹这一概念本身最早出现于距今约100年前的20世纪20年代初。1922年,美国核物理学家阿瑟·康普顿(Arthur Compton)博士发现的“康普顿效应(Compton Effect)”成为EMP弹诞生的基础。


根据美国科学家联合会(FAS)介绍,康普顿博士发现的康普顿效应,是指X射线或伽马射线等放射性物质与其他原子碰撞时,原子内部电子被击出到外部的现象。这一发现当时成为证明光不仅具有波长、也具有粒子特性的粒子说的重要理论,康普顿博士也因此在1927年获得诺贝尔物理学奖。


此后,自1942年美国在第二次世界大战期间启动代号为“曼哈顿计划(Manhattan Project)”的绝密核武器研发项目以来,参与计划的科学家就根据康普顿效应警告称,核武器爆炸时可能产生巨量电磁波。然而,当时电子设备尚处在刚刚使用真空管或晶体管的初级阶段,数量有限,因此这些电磁波并未立即造成明显问题。


1962年,美军进行高空核爆试验“Starfish Prime”后不久在夏威夷檀香山拍摄到的人造极光景象。[图片来源 美国国防威胁削减局提供]

1962年,美军进行高空核爆试验“Starfish Prime”后不久在夏威夷檀香山拍摄到的人造极光景象。[图片来源 美国国防威胁削减局提供]

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EMP之所以被证实可以成为可怕武器,是通过1962年7月美国实施的高空核试验“海星一号(Starfish Prime)”得以证明的。当时美军在距离夏威夷约1450公里的约翰斯顿环礁(Johnston Atoll)上空进行高空核试验,在距地面约400公里的高空引爆了一枚当量1.4兆吨(Mt)的核弹头。


这次核试验产生的电磁波规模远超美军预期。美军未能精确测量EMP损害,而在距离爆心足足1450公里之外的夏威夷却出现了巨大损失。300多盏路灯同时损坏,部分电话线路瘫痪,防盗报警器一时间集体响起,夏威夷一带陷入一片混乱。


在切身感受到核EMP威力的可怕之后,当时的核研发国家英国、法国、苏联等也纷纷展开EMP试验,着手进行获取EMP弹战力的相关研究。

◆历史(History)2:美军在伊拉克战争中使用“非核EMP弹”……各国展开研发竞争
2003年3月,伊拉克战争期间,占领巴格达的美国海军陆战队推倒萨达姆·侯赛因的雕像。AP、韩联社供图

2003年3月,伊拉克战争期间,占领巴格达的美国海军陆战队推倒萨达姆·侯赛因的雕像。AP、韩联社供图

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自冷战结束后的20世纪90年代起,随着全球核裁军趋势增强,核EMP弹的使用受到限制。由此,各国开始研发不含核材料的非核EMP(NN-EMP:Non-Nuclear Electromagnetic Pulse)炸弹。


2003年伊拉克战争期间,美国首次在实战中使用非核EMP弹,成为EMP攻击被用于实战的首例。当时美军为攻击伊拉克广播电台,发射了“高功率微波(High-Power Microwave)”弹,在极短时间内产生超过20亿瓦(W)的巨大电磁波。结果,作为目标的伊拉克广播电台以及其方圆1公里内的所有电子设备全部瘫痪。


此后,随着各类电影和媒体对EMP攻击进行戏剧化描写,公众对EMP弹的恐惧不断加深。为此,美国当局在2003年曾发布事实说明书(Fact Sheet),以遏制假新闻和过度恐慌。


根据当时华盛顿州卫生部(Washington State Department of Health)发布的事实说明书,EMP弹不会对人体产生直接影响,而是一种在不造成人员伤亡的前提下,使电子设备失效的武器。如果在电路和半导体上预先安装适当的屏蔽装置,也可以大幅减少损害。据悉,美国已经在车辆以及主要电力、通信设施上安装了能够将EMP损害降至最低的屏蔽装置。

◆启示(Implication):随尖端技术发展而不断升高的EMP风险
图片由路透社 联合通讯社提供

图片由路透社 联合通讯社提供

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事实上,无论是核EMP还是非核EMP,随着尖端技术的发展,其造成的损失都只会越来越大。各类自动化设备、人工智能(AI)、自动驾驶汽车等大量增加了半导体的使用量,而在对电力和通信网络依赖度远高于过去的现代社会,相比以往更加容易暴露在EMP攻击风险之下。


由于EMP弹主要在地球大气层外爆炸,与一般核攻击不同,其放射性物质对人体造成损害的可能性被认为很低,因为大部分放射性物质在落至地面之前就已经扩散。此外,电磁波本身持续时间极短,对人体的影响也被认为有限。


另外,电路结构非常简单、仅靠电池驱动的收音机或手电筒,以及采用旧式汽油或柴油发动机、可通过手动方式点火的车辆,被认为几乎不会受到严重损害。相反,配备内置电池的电动车,或在点火和行驶过程中高度依赖电子系统的最新款车辆,则很难避免遭受重创。



因此,EMP弹甚至被称为“穷国对富国使用的最有效武器”。即便富裕国家也开发非核EMP弹进行报复性攻击,由于技术发展严重滞后、电子设备相对匮乏的欠发达国家,反而不易受到重大损失。这一问题在与朝鲜的对峙局势中同样适用。无论如何,人们仍希望有关方面尽快制定应对EMP攻击可能性的对策。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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