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What Happens Inside A Top-Secret U.S. Nuclear Facility?

2025/2/11
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Short Wave

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
D
David Funk
G
Geoff Brumfiel
H
Hans Christensen
J
Jamie Kwong
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Regina Barber
T
Terry Quinn
T
Tim Beller
Topics
Geoff Brumfiel: 我认为美国在1992年停止了核试验,转而依赖科学模拟来验证核武器的有效性。尽管官方否认,但美国或他国重启核试验的担忧日益增加。目前,地面核试验已停止,转为地下试验,以减少放射性尘埃的影响。现在我参观了劳伦斯利弗莫尔国家实验室,看到了他们使用超级计算机进行核试验模拟,并亲身探访了内华达州的地下试验场,那里正在进行亚临界实验。虽然目前没有技术上的需求进行核试验,但政治因素可能导致美国再次进行核试验,这将可能引发新一轮的核军备竞赛。 Regina Barber: 我对美国上次进行核武器试验的时间感到好奇,并想了解目前核试验的替代方案。 Hans Christensen: 我认为停止核试验的主要原因是政治意愿和超级计算机的技术进步,超级计算机能够模拟核试验,确保现有核武器的有效性。 Terry Quinn: 我介绍了El Capitan超级计算机,它使用先进的处理器,能够快速进行核武器爆炸的模拟计算。 David Funk: 我介绍了内华达地下试验场的亚临界实验,这些实验旨在模拟核武器内部条件,同时确保环境安全。 Tim Beller: 我负责的Knob Hill实验旨在模拟核爆炸,但会严格控制在亚临界状态下,确保不发生失控的核链式反应。 Jamie Kwong: 我认为地下核试验可能对环境和人道主义产生影响,尤其是在边缘化社区进行试验时。美国在暂停核试验方面具有技术优势,但如果全球试验恢复,其他国家可能会更快地从中获益。

Deep Dive

Chapters
This section explores the history of nuclear testing, explaining the shift from above-ground tests to underground tests due to radioactive fallout and the 1963 treaty signed by the world's nuclear powers.
  • Above-ground nuclear tests were primarily conducted in the 1950s.
  • Radioactive fallout led to the 1963 treaty, prompting a shift to underground testing.
  • The end of the Cold War in the late 1980s and early 1990s also played a role in the cessation of nuclear testing.

Shownotes Transcript

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嘿,Short Wave的听众们,在我们开始之前,想请个小忙。您能通过完成一份简短的匿名调查来帮助我们塑造Short Wave的未来吗?这是一个机会,让您告诉我们您喜欢什么和不喜欢什么,以及我们如何更好地为您服务。这是一个很棒的责任,但我相信你们。我们想听取每个人的意见,无论您是第一天听还是新听众。只需访问npr.org/shortwavesurvey即可。我们也会在节目说明中添加链接。谢谢。好的,开始我们的节目。

您正在收听来自NPR的Short Wave。嘿,Gina。嘿,NPR科学记者Jeff Brumfield。你为什么来我家门口?为了谈论我最喜欢的主题之一:核武器试验。我有个问题要问你。好的。你认为美国上次进行核武器试验是什么时候?我猜可能是70年代后期。

实际上,他们停止的时间比那晚得多。他们在1992年停止了。哇。他们一直在进行一个基于科学的截然不同的项目。好的。最近,我对这个项目及其所有方面有了一个非常非常不寻常的了解,以及美国如何继续验证其核武器工作。

无需引爆任何核武器。他们是否在考虑再次进行试验?我想官方答案是否定的,但人们越来越担心美国或其他国家可能很快会再次进行核武器试验。因此,在今天的节目中,Jeff将带我们进行一次罕见的旅行,前往内华达沙漠深处的隧道,在那里,美国进行的是科学研究,而不是核试验。我是Regina Barber,您正在收听Short Wave,来自NPR的科学播客。

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好的,让我们从核试验的历史开始吧。比如,

我们是如何走到今天这一步的,我们不再进行核试验了?你知道,你想到核试验,就会想到沙漠上空的蘑菇云。但这实际上只是地面以上试验的一个非常短暂的时期。这主要发生在20世纪50年代,由于放射性尘埃而停止。风将放射性物质带到了比预期更远的地方。它开始出现在渔船上、牛奶里和婴儿的牙齿里,这些地方没有人想要它。

因此,在1963年,世界核大国签署了一项条约,将试验转移到地下深处。这种情况一直持续到冷战结束。那是什么时候,大约是20世纪80年代末、90年代初?那是苏联解体的时候。对,对。那么为什么核试验在那时停止了呢?我和美国科学家联合会的Hans Christensen谈过话。他追踪世界各地的核武器。他说有两个主要原因。第一个是政治原因。

这非常像是一种尝试,环顾四周看看我们能做什么,才能清楚地表明我们不仅仅是在谈论冷战的结束。我们是认真的。我们愿意做一些事情。但他们能够停止试验的第二个原因实际上是技术原因。这是超级计算机日益增长的力量。他们现在可以使用这些超级计算机在硅片上模拟核试验。你不需要进行核试验就能在可预见的未来做你需要做的事情,那就是......

确保你拥有的核武器有效,如果出现问题,

故障,你可以修复它。所以你仍然可以进行测试。它们只是在电脑上进行的,而不是实际引爆核弹。是的,这实际上带我们来到了这条核试验之旅的第一站。好的。我前往加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室,在那里我看到了他们最新的计算机,他们用它进行所谓的“按钮到爆炸”计算。“按钮到爆炸”。它位于一个安全的保险库内。

这台计算机被称为El Capitan。我们以优胜美地命名它。那里有一块非常突出的花岗岩,它位于加利福尼亚州。Terry Quinn负责利弗莫尔的高性能计算,她带我们参观了这里。现在,这台机器使用先进的处理器,实际上与用于生成式AI的处理器类似。

LCAP每秒可以进行超过2千万亿次计算。哇。对于那些从事超级计算的人来说,那就是2 exaflops。它的唯一工作就是计算核武器的爆炸。过去,他们可能需要一周时间才能计算出武器如何爆炸。现在他们可以在一天结束前或几小时内得到结果。我的意思是,这改变了游戏规则,尤其是在我们必须比......更快行动的这个世界上。

这就是当今核试验的样子。确保我们拥有的武器有效,但使用超级计算机,对吧?就像解决问题一样,不再进行现实世界的测试。

不完全是。好的。好的。正如你所知,Gina,任何好的计算机模型都需要一些现实世界的数据来确保它扎根于现实。好的。因此,你知道,核武器科学家一直在收集数据。他们在地下相同的隧道中进行实验,他们过去在那里进行核武器试验。好的。现在,这不是很多记者能去的地方。

但我一遍遍地非常客气地请求。最终,我和其他几位记者来到了内华达州,在那里他们进行这项测试。我们走上了一部旧矿井电梯。电梯直接掉进了漆黑一片中,地下近1000英尺。以下是底部的情况。听起来已经很可怕了。砰!

有一条长长的走廊,是从古代湖床中挖出来的。墙壁上的管道输送空气、水和电力。戴着安全帽的工人到处都是。负责地下工作的David Funk带领我们进去。我们有多少年的隧道了?哦,这些隧道是在80年代挖掘的。

那么这可能是一个测试井?是的,这最初设计为核试验地点,现在我们在这个地点只进行亚临界实验。亚临界实验。这意味着模拟核武器内部条件而不引发核链式反应的实验。这种失控的链式反应赋予核弹不可思议的威力。

这些隧道最初是为了容纳核爆炸而建造的。然后,在1992年,美国正式停止了所有试验。冷战已经结束,人们认为核试验也可以结束了。这将使世界更安全。

但快进到今天,核武器又登上了头条新闻。核试验也是如此。中国、俄罗斯和美国都在升级其试验场。这就是我们来到这里的原因,看看美国科学家在地下在做什么。说到这里,他们为什么还要在这里工作?

我们这样做是因为它是安全的,对吧,所以我们可以控制环境。我们还担心容器可能破裂。因此,我们希望在一个受控的环境中进行操作,并且不会将任何钚泄漏到环境中。如果出了问题。如果出了问题,是的。我们到达了我们的第一站,一条长长的空旷走廊,刚刚为一个新的实验挖掘出来。

所以这就是Scorpius机器将要驻扎的地方。Scorpius机器。感觉就像你在一部詹姆斯·邦德电影中一样。

Funk解释说,它实际上是一台巨大的X射线机。你们都熟悉胸部X光检查,对吧?Scorpius的工作方式相同。它将产生极其强大的X射线。原因是我们需要更高能量的X射线才能透过钚。来自美国核武器的钚。其中大部分是在几十年前制造的,现在已经老化了。X射线用于查看内部,以了解钚在引爆时会如何工作。

Scorpius的建造成本将达20亿美元。我们深入隧道网络。一些地板仍然是岩石的。它们刚刚被挖掘出来。下一站,一个模拟核武器的实验。它被称为Cygnus,可以说是美国政府最秘密的科学项目。提醒一下,我们将进入的空气中,没有手机。

任何蓝牙设备、智能手表、智能设备,如果您有的话,都需要放在这里的储物柜里。Cygnus是Scorpius的缩小版。它向一个大约迷你冰箱大小的球形钢容器内的钚发射X射线。注意你的脚步,Henry。Tim Beller正在指导下一个测试,代号为Knob Hill。那就是Knob Hill容器。

那就是我们将使用的实际容器。这是一个三英尺长的容器。几个月后,科学家们将使用化学炸药在这个容器内引爆少量钚。它旨在模拟核爆炸。但同样,这次测试将是亚临界的。美国政府表示,不会发生失控的核链式反应。无论他们设定什么规则,我都会确保它们在内华达州这里发生。

好的,Jeff,这让我们真正了解了参观那些隧道是什么感觉。正如Tim Beller所说,美国正在遵守这些规则,对吧?但你提到可能会有回归测试。这是因为科学家需要进行超级计算机无法进行的另一项测试吗?不,实际上不是。事实上,你知道,我在这次旅行中反复听到核武器科学家说

现在没有技术上的必要进行测试。好的,如果不是科学的,也不是技术的。为什么美国会再次进行测试?我们再次进行测试的原因与我们停止测试的原因完全相同。那就是政治。核武器在世界上的作用发生了变化。你知道,俄罗斯正在开发一些疯狂的新型核武器设计。中国正在再次扩大其核武库。

所有这一切都与特朗普政府有关。现在,“2025计划”是政府的保守派蓝图,它说如果需要,美国应该准备好再次测试核武器。特朗普的前国家安全顾问更进一步。他写道,美国应该再次测试核武器。

好的,如果美国恢复地下试验,那会有什么后果?首先,我们应该说地下试验比大气试验更安全,但这并不意味着它完全安全。以下是卡内基国际和平基金会的Jamie Kwong的观点。地下试验也可能对环境和人道主义造成影响。你知道,它们显然不如大气影响严重,但仍然可能发生。

而且从历史上看,至少,测试是在一些非常边缘化的社区进行的,例如内华达州农村地区、密西西比州农村地区和阿留申群岛。这些社区的人口并没有那么大的政治权力。

但恢复核试验还可能以另一种方式损害美国的战略地位。美国通过暂停核试验而锁定了技术优势。因为它在冷战时期进行了如此多的测试,所以它拥有大量的历史遗留数据。美国已经进行了超过一千次核试验。现在,

现在,中国只有45次。哦,哇。因此,如果全球试验恢复,中国将从第46次试验中学到比美国从下一次试验中学到的更多东西。

但我应该说,你知道,这并不完全取决于特朗普和美国的特朗普政府。中国或俄罗斯可能会决定是时候进行地下试验了。如果他们这样做,美国将面临巨大的压力,也必须进行试验。好的,Jeff,我现在可以看到,我们可能正处于回归核试验的边缘。

因为我们现在正处于世界上的一个非常不稳定的时刻。没有人,任何国家都不想先走。但如果一个国家进行测试,其他国家很可能会效仿,对吧?就是这样。而且,你知道,如果进行测试,军控专家担心这将引发对其他核武器的新型研究。这些武器将被制造出来,我们将再次陷入核军备竞赛的中心。Jeff Brumfield,非常感谢你给我们带来这个故事。

不客气,Gina。很高兴来到这里。本集由Rachel Carlson制作,Burleigh McCoy编辑。Jeff Brumfield和Tyler Jones核实了事实。Jimmy Keeley是音频工程师。Beth Donovan是我们的高级总监,Colin Campbell是我们的播客战略高级副总裁。我是Regina Barber。感谢收听Short Wave,来自NPR的科学播客。

这条消息来自NPR赞助商Rosetta Stone,一家拥有30年语言学习经验的专家。现在,NPR听众可以以50%的折扣获得Rosetta Stone对25种不同语言的终身会员资格。访问rosettastone.com/NPR了解更多信息。这条消息来自EarthX。为了推进最新的可持续发展解决方案,EarthX 2025将重返德克萨斯州达拉斯。

一个星球,一个使命。EarthX将举办为期五天的创新和联系活动,包括海洋和蓝色经济、能源的未来、循环经济、德克萨斯风格的保护以及可持续投资和商业创新峰会。EarthX 2025,4月21日至25日。在earthx.org注册。

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