ชวนรู้จัก ระบบเฝ้าระวัง การทดสอบอาวุธนิวเคลียร์

Multiverse | บัญชา ธนบุญสมบัติ

สภาวะความตึงเครียดระหว่างอิหร่านกับสหรัฐอเมริกา-อิสราเอลทำให้อาวุธนิวเคลียร์กลับมาเป็นประเด็นสำคัญอีกครั้ง คำถามพื้นฐานหนึ่งก็คือ หากมีประเทศใดทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ เราจะทราบได้อย่างไร

สนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์โดยสมบูรณ์ (The Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty) หรือ CTBT ได้สั่งห้ามการทดลองนิวเคลียร์ในทุกรูปแบบ เพื่อพยายามที่จะปลดอาวุธและก้าวออกจากการใช้อาวุธนิวเคลียร์ ทว่าสิ่งที่ตามมาด้วยคือความท้าทายพื้นฐาน นั่นคือ จะทำอย่างไรจึงจะมั่นใจว่าประเทศสมาชิกจะไม่ทุจริตต่อข้อตกลงในสนธิสัญญา ด้วยเหตุนี้ ระบบเฝ้าระวังระหว่างประเทศ (International Monitoring System) หรือ IMS จึงได้ถือกำเนิดขึ้น

ระบบเฝ้าระวังระหว่างประเทศ หรือ IMS แผ่ขยายครอบคลุมไปทั่วโลกด้วยเครือข่ายที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งเมื่อเสร็จสมบูรณ์จะประกอบด้วยสถานีเฝ้าระวัง 321 แห่ง และห้องปฏิบัติการ 16 แห่ง โดยมีประเทศเจ้าบ้าน 89 ประเทศทั่วโลก

ปัจจุบัน ประมาณร้อยละ 90 ของสถานีและห้องปฏิบัติการทั้ง 337 แห่งนี้ ได้เปิดใช้งานและกำลังปฏิบัติงานอยู่ โดยมีการส่งข้อมูลแบบเวลาจริง (real-time data) อย่างต่อเนื่อง

ระบบนี้ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงประสิทธิภาพมาแล้ว โดยสามารถตรวจจับการทดลองนิวเคลียร์ตามที่ประกาศโดยเกาหลีเหนือได้ทั้ง 6 ครั้ง รวมถึงปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่แผ่นดินไหว การปะทุของภูเขาไฟ ไปจนถึงเสียงร้องของวาฬ

ระบบ IMS ประกอบด้วยสถานีประเภทต่างๆ และห้องปฏิบัติการ ซึ่งใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดตามนี้นะครับ

สถานีตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน (Seismic stations) แบบปฐมภูมิจำนวน 50 แห่ง และแบบสมทบอีก 120 แห่ง เพื่อเฝ้าระวังการทดลองนิวเคลียร์ใต้ดินโดยการวัดคลื่นกระแทก (shockwaves) ที่เดินทางผ่านพื้นดิน

สถานีตรวจวัดคลื่นเสียงในน้ำ (Hydroacoustic stations) จำนวน 11 แห่ง เพื่อตรวจจับคลื่นเสียงจากการระเบิดใต้น้ำที่เดินทางผ่านมหาสมุทร

สถานีตรวจวัดคลื่นอินฟราซาวด์ (Infrasound stations) จำนวน 60 แห่ง เพื่อคอยดักฟังคลื่นเสียงความถี่ต่ำพิเศษที่เคลื่อนที่ผ่านชั้นบรรยากาศในระดับที่หูมนุษย์ไม่สามารถได้ยินได้

เรื่องอินฟราซาวด์นี่ ผมเคยอธิบายไว้แล้วในบทความชื่อ ‘อินฟราซาวด์ : เสียงเงียบอันน่าทึ่ง’ มี 2 ตอน อ่านได้ที่ https://www.matichon.co.th/weekly/column/article_882186, https://www.matichon.co.th/weekly/column/article_883428

สถานีตรวจวัดนิวไคลด์กัมมันตรังสี (Radionuclide stations) จำนวน 80 แห่ง เพื่อตรวจจับอนุภาคกัมมันตรังสีหรือแก๊สจากการระเบิดในชั้นบรรยากาศ หรือที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากการระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดินหรือใต้น้ำ

ทั้งนี้ ระบบ IMS ยังมีห้องปฏิบัติการนิวไคลด์กัมมันตรังสี (Radionuclide laboratories) จำนวน 16 แห่ง เพื่อระบุสารกัมมันตรังสีที่สถานีตรวจวัดนิวไคลด์กัมมันตรังสีตรวจจับได้

สถานที่ตั้งของสถานีและห้องปฏิบัติการเหล่านี้ ซึ่งรวมถึงพื้นที่ที่ห่างไกลและทุรกันดารที่สุดในโลกบางแห่ง ถูกกำหนดไว้ในสนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์โดยสมบูรณ์หรือ CTBT เมื่อปี ค.ศ.1996 ซึ่งในบางกรณี คณะกรรมาธิการเตรียมการสำหรับองค์การสนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์โดยสมบูรณ์ (CTBTO Preparatory Commission) ได้อนุมัติให้มีการปรับเปลี่ยนพิกัดดั้งเดิมในเวลาต่อมา

ถ้าสนใจชมแผนที่แสดงที่ตั้งของสถานีและห้องปฏิบัติการ ก็แวะไปดาวน์โหลดไฟล์ pdf ได้ที่นี่นะครับ https://www.ctbto.org/our-work/ims-map

เครือข่าย IMS ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงประสิทธิภาพด้วยการตรวจจับการระเบิดทดลองนิวเคลียร์ตามที่ประกาศโดยสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนเกาหลี หรือ ‘เกาหลีเหนือ’ ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำทุกครั้ง

เมื่อวันที่ 3 ตุลาคม ค.ศ.2006 เกาหลีเหนือได้ประกาศเจตนารมณ์ที่จะดำเนินการทดลองดังกล่าว และในวันที่ 9 ตุลาคม ค.ศ.2006 ก็ได้ดำเนินการทดลองครั้งแรก ซึ่งเป็นการละเมิดบรรทัดฐานทางพฤตินัยต่อต้านการทดลองนิวเคลียร์ที่บังคับใช้มานานนับทศวรรษ โดยสนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์โดยสมบูรณ์หรือ CTBT

ระบบ IMS สามารถตรวจจับการทดลองดังกล่าวได้ แม้ในขณะนั้นระบบจะมีความพร้อมในการปฏิบัติงานเพียงร้อยละ 60 อีกทั้งแรงระเบิดมีกำลังต่ำ (small yield) ก็ตาม ทั้งนี้ มีสถานีตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนมากกว่า 20 แห่งที่สามารถบันทึกสัญญาณจากเหตุการณ์นี้ได้ โดยในสองสัปดาห์ต่อมาลักษณะเฉพาะที่แสดงว่าเป็นระเบิดนิวเคลียร์ของเหตุการณ์ก็ได้รับการยืนยันจากการตรวจพบร่องรอยของแก๊สเฉื่อย คือ ซีนอน 133 ณ สถานีตรวจวัดนิวไคลด์กัมมันตรังสีในเมืองเยลโลว์ไนฟ์ ประเทศแคนาดา ซึ่งอยู่ห่างออกไปถึง 7,500 กิโลเมตร

เมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม ค.ศ.2009 ระบบ IMS ได้ตรวจพบการระเบิดทดลองนิวเคลียร์ครั้งที่สองในเกาหลีเหนือ ณ ตำแหน่งที่ใกล้เคียงกับครั้งแรกอย่างมาก ในขณะนั้นเครือข่ายมีความพร้อมปฏิบัติงานประมาณร้อยละ 75 และเหตุการณ์นี้ถูกบันทึกไว้ได้โดยสถานีตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนมากกว่า 60 แห่งทั่วโลก

เหตุการณ์ทดลองระเบิดนิวเคลียร์ครั้งที่สามในเกาหลีเหนือ เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ ค.ศ.2013 ได้รับการบันทึกโดยสถานีตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน 94 แห่ง และสถานีตรวจวัดคลื่นอินฟราซาวด์ 2 แห่ง โดยมีการรายงานข้อมูลไปยังประเทศสมาชิก ก่อนที่เกาหลีเหนือจะประกาศการทดลองด้วยซ้ำ

ต่อมาสถานีตรวจวัดนิวไคลด์กัมมันตรังสีในเมืองทาคาซากิ ประเทศญี่ปุ่น และเมืองอุสซูริยาสค์ ประเทศรัสเซีย ได้ตรวจพบไอโซโทปของซีนอนกัมมันตรังสี ซึ่งเป็นการยืนยันถึงปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันที่เกิดขึ้น

ระบบ IMS ยังตรวจพบการทดลองของเกาหลีเหนือเพิ่มเติมในวันที่ 6 มกราคม ค.ศ.2016, 9 กันยายน ค.ศ.2016 และ 3 กันยายน ค.ศ.2017 โดยครั้งล่าสุดนี้ถูกบันทึกโดยสถานีตรวจวัดมากกว่า 100 แห่ง และมีขนาด (magnitude) มากที่สุดในการทดลองทั้ง 6 ครั้ง

น่ารู้ด้วยว่า ประเทศไทยได้ดำเนินงานตามพันธกรณีที่กำหนดไว้ในสนธิสัญญาว่าด้วยการห้ามทดลองนิวเคลียร์โดยสมบูรณ์ (CTBT) โดยมีบทบาทในเครือข่าย IMS และเป็นที่ตั้งของสถานี 2 แห่ง ได้แก่

หนึ่ง – สถานีเฝ้าตรวจนิวไคลด์กัมมันตรังสี RN65 ณ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน จังหวัดนครปฐม ชมภาพและอ่านข้อมูลได้ที่ https://www.oap.go.th/monitoring/rn65/

สอง – สถานีเฝ้าตรวจความสั่นสะเทือนของพิภพ PS41 ณ จังหวัดเชียงใหม่ ภายใต้การดำเนินงานของกรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ ซึ่งทำหน้าที่ตรวจจับแรงสั่นสะเทือนจากการทดลองอาวุธนิวเคลียร์ทั่วโลก และส่งข้อมูลแบบเวลาจริงไปยังศูนย์ข้อมูลระหว่างประเทศ (International Data Centre, IDC) ณ กรุงเวียนนา ประเทศออสเตรีย ชมภาพและอ่านข้อมูลได้ที่ https://www.oap.go.th/monitoring/ps41/

ทั้งนี้ ประเทศไทยยังได้จัดตั้งและดำเนินงานศูนย์ข้อมูลแห่งชาติ (National Data Center, NDC ; N171) ณ สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ กรุงเทพฯ อีกด้วย