ماجرای بمب «پسر کوچک»  

این بمب که little boy «پسر کوچک»  نامیده شد یک بمب اتمی از نوع تفنگی بود. این بمب با شلیک یک قطعه اورانیوم ۲۳۵ به قطعه دیگر انفجاری قدرتمند با حدود ۱۵ کیلوتن نیرو ایجاد می‌کرد. پس از انفجار، یک گوی آتشین تولید شد که دما را تا ۷۰۰۰ درجه سانتیگراد افزایش داد. این انفجار همچنین امواج لرزه ای ایجاد کرد که از سرعت صوت فراتر می‌رفت. این امواج شوک، همراه با تشعشعات آزاد شده، هزاران نفر را کشتند و هیروشیما، که آن زمان شهری با ساختمان‌های چوبی و کاغذی بود، را به جهنمی سهمگین تبدیل کردند.

پس از انفجار، بارش شدید باران سیاه که حاوی ذرات رادیواکتیو بود، باعث آلودگی گسترده شد. کسانی که برای جستجوی مفقودین به مرکز انفجار نزدیک شدند، در معرض این تشعشعات قرار گرفتند.

سه روز بعد، در ساعات اولیه ۹ اوت ۱۹۴۵ – ۱۸ مرداد ۱۳۲۴ شمسی – ، دومین هواپیمای آمریکایی از جزیره تینیان در اقیانوس آرام به پرواز درآمد. بمب هسته‌ای با نام رمز  Fat Man «مرد چاق» بمبی پیشرفته‌تر مبتنی بر پلوتونیوم  بر ناگازاکی انداخت که در «آزمایش ترینیتی» ۱۶ ژوییه ۱۹۴۵ آزمایش شده بود. این بمب  ابتدا برای شهر کوکورا به عنوان هدف اصلی در نظر گرفته شده بود، خدمه هواپیما به دلیل لایه متراکم ابرها بمب را بر ناگازاکی انداختند.

گزارش‌ها در مورد تلفات ناشی از بمباران متفاوت است، و تخمین‌ها تا ۱۶۶۰۰۰ کشته را – عمدتاً غیرنظامی – نشان می‌دهد.

بمباران اتمی هیروشیما (۶ آگوست ۱۹۴۵) و ناگازاکی (۹ آگوست ۱۹۴۵) رویدادهای فاجعه‌باری بودند که ویرانی عظیمی به بار آوردند، این انفجارها امواج لرزه‌ای مشابه زلزله های کوچک ایجاد کردند که توسط ابزارها قابل تشخیص بودند.

بمب اتمی  هیروشیما (۶ آگوست ۱۹۴۵) – “پسر کوچک” (بمب اورانیومی) قدرت انفجاری معادل حدود ۱۵ کیلوتن تی‌ان‌تی داشت. بزرگای زلزله مصنوعی حاصله معادل تخمینی  حدود ۴.۶ است. موج انفجار فوری حدود ۱۳ کیلومتر مربع را ویران کرد .تخمین زده می‌شود حدود ۷۰ تا ۸۰ هزار نفر فوراً کشته شدند و کل تلفات تا پایان سال به حدود ۱۴۰ هزار نفر رسید. این بمب انفجار موج ضربه‌ای (شوک) ایجاد کرد که در لرزه‌نگارها ثبت شد و البته این نگاشت یک زلزله زمینساختی  نبود.

بمب ناکازاکی (۹ آگوست ۱۹۴۵) – “مرد چاق” (بمب پلوتونیومی) قدرت  انفجاری معادل حدود ۲۱ کیلوتن تی‌ان‌تی داشت. بزرگای زلزله مصنوعی  معادل تخمینی: حدود ۴.۸ داشت. میزان تخریب به دلیل ناهمواری زمین، حدود ۵ کیلومتر مربع با خاک یکسان شد حدود ۴۰ تا ۷۰ هزار  نفر فوراً کشته شدند و کل تلفات تا پایان سال حدود ۷۴ هزار  نفر بود.

 مشابه هیروشیما، این انفجار امواج لرزه‌ای قابل تشخیص ایجاد کرد، اما هیچ گسیختگی زمینساختی گسله ایجاد نکرد.

انفجارهای هسته‌ای انرژی را در بالای سطح زمین آزاد می‌کنند و  نه در صفحه گسل ، حتی آزمایش‌های هسته‌ای زیرزمینی (مانند آزمایش‌های جنگ سرد) به ندرت باعث زلزله‌های قابل توجه شدند.

انرژی  بمب‌های هیوشیما و ناگازاکی (حدود ۱۵ تا ۲۱ کیلوتن) بسیار ضعیف‌تر از زلزله‌های طبیعی بزرگ بود (یک زلزله با بزرگای ۶، انرژی معادل حدود  یک مگاتن تی ان‌تی آزاد می‌کند).

انفجار بیروت در ۴ اوت  ۲۰۲۰ -۱۳ مرداد ۱۳۹۹-(حدود ۰.۶ کیلوتن تی ان تی ) به عنوان یک رویداد لرزه‌ای با بزرگای ۳.۳  ثبت شد. بمب تزار شوروی  (۱۹۶۱،  ۵۰ مگاتن کیلوتن) بزرگترین انفجار ساخته دست بشر بود، زلزله ای مصنوعی با بزرگای ۵.۵ را موجب شد اما هنوز باعث زلزله‌های زمینساختی نشد.

بمب‌های اتمی باعث ایجاد امواج انفجاری ویرانگر و ارتعاشات لرزه‌ای مصنوعی شدند، اما زلزله زمینساختی ایجاد نکردند. بیش از ۲۰۰۰ آزمایش هسته‌ای پس از سال ۱۹۴۵ انجام شد که به گسترش سلاح‌های هسته‌ای و توسعه زرادخانه‌هایی بسیار قدرتمندتر از بمب‌هایی که بر هیروشیما و ناگازاکی انداخته شدند انجامید. یک انفجار هسته‌ای می‌تواند باعث زلزله و حتی یک توالی پس‌لرزه شود. با این حال، زلزله‌های ناشی از انفجارها بسیار کوچکتر از زلزله معادل بوده و توالی پس‌لرزه‌ها، پس‌لرزه‌های کمتر و کوچکتری نسبت به یک زلزله با اندازه مشابه ایجاد می‌کند. همه انفجارها باعث زلزله نشده‌اند. دامنه یک زلزله احتمالی ناشی از انفجار به چند ده کیلومتر از نقطه شلیک محدود می‌شود.

احتمال انفجارهای هسته‌ای بزرگ در سایت آزمایش نوادا که باعث زلزله‌های مخرب در کالیفرنیا می‌شود، در سال ۱۹۶۹ به طور عمومی مطرح شد. به عنوان آزمایشی برای این احتمال، میزان وقوع زلزله در شمال کالیفرنیا (با بزرگای ۳.۵ و بزرگتر) و زمان‌های شناخته شده شش آزمایش بزرگ هسته‌ای ۱۹۶۵-۱۹۶۹ هیچ اوجی در لرزه‌خیزی در زمان انفجارها رخ نمی‌دهد بنابراین انفجار ها موجب افزایش لرزه خیزی زمینساختی نشدند. بزرگترین آزمایش‌های هسته‌ای زیرزمینی انجام شده توسط ایالات متحده در انتهای غربی جزایر آلوسین در آمچیتکا منفجر شدند. بزرگترین این آزمایش‌ها، یک آزمایش پنج مگاتنی (با نام رمز Cannikin) بود که در ۶ نوامبر ۱۹۷۱ با آزادسازی انرژی معادل یک زلزله ۶.۹  رخ داد. این آزمایش هیچ زلزله‌ای را در جزایر لرزه‌خیز Aleutian ایجاد نکرد.تحت شرایط خاص، یک انفجار می‌تواند باعث فعالیت لرزه‌ای شبیه به زلزله شود.

آزمایش‌های هسته‌ای زیرزمینی مقادیر عظیمی از انرژی را تولید می‌کنند و امواج لرزه‌ای مشابه زلزله‌های طبیعی آزاد می‌کنند. این انفجارها می‌توانند در لرزه‌سنج‌ها ثبت شوند و در گذشته  گاهی اوقات با زلزله‌های  زمینساختی طبیعی اشتباه گرفته می‌شد.

قدرت (آزادسازی انرژی) انفجار، بزرگای رویداد لرزه‌ای را تعیین می‌کند. آزمایش هسته‌ای کره شمالی در سال ۲۰۱۷ معادل یک رویداد لرزه‌ای با بزرگای معادل ۶.۳ بود.

 انفجارهای شیمیایی (معدنکاری و تخریب) که برای خرد شدن سنگ استفاده می‌شوند یا تخریب‌های کنترل‌شده می‌توانند امواج لرزه‌ای جزئی ایجاد کنند، اگرچه معمولاً بسیار کوچکتر از زلزله‌های طبیعی هستند و این نوع زلزله ها  معمولاً محلی هستند و به ندرت از زلزله های با بزرگای ۱ تا ۳ بزرگتر می شوند

 انفجارهای آتشفشانی بعضا شامل انفجارهای شدید هستند انفجار  کراکاتوآ در سال ۱۸۸۳ زلزله بزرگی ایجاد کرد.  حتی به دلیل آزاد شدن ناگهانی فشار، این نوع انفجارات  باعث ایجاد زلزله‌های زمینساختی هم میشوند.

 رویداد لرزه‌ای ناشی از انفجار معمولا  کم‌ژرفا و الگوی موج فشاری‌ با امواج P غالب و مکان آن  نزدیک محل انفجار، و مدت زمان آن کوتاه، ناگهانی،  و معمولا بدون پس‌لرزه‌ هستند. اینها نکاتی است که به تشخیص زلزله های ناشی از انفجارات از زلزله های زمینساختی کمک می کنند.

 اگر انفجار در نزدیکی یک خط گسل تحت فشار رخ دهد، از نظر تئوری می‌تواند به عنوان یک “ماشه” عمل کند ، شبیه به نحوه عملکرد لرزه‌خیزی ناشی از مخزن. بیشتر انفجارهای ساخته دست بشر فاقد انرژی لازم برای تأثیر قابل توجه بر ورقه های زمینساختی هستند. آزمایش هسته‌ای کره شمالی در سال ۲۰۰۶  به عنوان یک رویداد زلزله مصنوعی با بزرگای   ۴.۳  تشخیص داده شد. انفجار چاه دفع زباله در اوکلاهما در سال ۲۰۱۱ – به دلیل تغییرات فشار زیرزمینی منجر به لرزش‌های کوچک شد.

انفجارهای مصنوعی بزرگ مانند آزمایش‌های هسته‌ای می‌توانند به اندازه کافی قدرتمند باشند که به عنوان رویدادهای لرزه‌ای – زلزله ناشی ازانفجار – طبقه‌بندی شوند.

*استاد دانشگاه

۴۷۴۷