Sähkömagneettinen pulssi
Wikipedia
EMP (engl. electromagnetic pulse) on elektromagneettinen pulssi eli sähkömagneettinen pulssi. Tämä elektroniikkaa ja sähkölaitteita vaurioittava purkaus syntyy lähinnä yli 30 kilometrin korkeudella tapahtuvassa ydinräjähdyksessä. Ydinräjähdyksen gammasäteily törmää ilmakehän atomeihin ja irrottaa niistä elektroneja, koska sähkövirta on elektronien tai muiden varauksien liikettä. Tällöin syntyy Maan magneettikentän kanssa vuorovaikuttavat sähkövirta, jolloin muodostuu voimakas sähkömagneettisen säteilyn pulssi. Mekanismi on sama kuin dynamossa: virta tulee ydinräjäytyksen ionisoimista atomeista.
Muuttuva sähkökenttä synnyttää magneettikentän, joka taas sähkökentän: sähkömagneettinen säteily on laajenevaa sähkökentän ja magneettikentän vaihtelua. Myös lähellä maanpintaa tapahtuvassa räjähdyksessä syntyy voimakas, paikallinen ja suhteellisen pitkäkestoinen sähkömagneettinen sykäys, EMP. Erityisen herkkiä EMP:lle ovat antennimaiset rakennelmat: pitkät lanka-antennit, puhelinlinjat ja sähkölinjat jotka vastaanottavat EMP:n. Pieniin, eristyneisiin systeemeihin EMP ei vaikuta niin tehokkaasti. On pyritty kehittämään pieniä tavanomaisiin räjähteisiin pohjautuvia aseita, jotka tuottavat voimakkaan paikallisen EMP:n, jolla voidaan katkaista sähköt joltain alueelta polttamalla voimalinjojen sulakkeita. Tällaista pommia kustutaan nimellä E-pommi (engl. E-Bomb).
[muokkaa] Sähkömagneettisen pulssin ominaisuuksia
EMP syntyy aina noin 20–40 kilometrin korkeudessa olevista ilmakehän atomeista, joihin ydinräjähdyksen säteily vaikuttaa sähköistäen ne. Suora ydinräjähdyksen säteily tuottaa atomeista irronneita ns. Comptonin elektroja noin mikrosekunnin ajan: syntyy HEMP, EMP:n ensimmäinen vaihe. Seuraavassa vaiheessa räjähdyksen neuronisäteilyn synnyttämä siroava gammasäteily tuottaa pulssin jonka kesto on mikrosekunnista sekuntiin. Räjähdyksen korkeaenergiaiset jäänteet saapuvat (kohoavat) ionosfäärin E-kerrokseen aiheuttaen siellä kuumenemista ja ionisaatioita, mikä synnyttää sähkövirtoja, jotka vuorovaikuttavat maan magneettikentän kanssa. Tämä tuottaa vaihtelevat MHD EMP:n joka kestää noin 10–20 minuuttia.
Syntyvän sähkömagneettisen pulssin tehosta pääosa on alle 100 MHz:n eli radioalueella. Pulssin sähkökentän voimakkuus on suuruusluokkaa 50 kilovolttia per metri. Pulssi ulottuu korkearäjähdyksen pisteestä horisonttiin. Pulssin nousuaika on noin viisi nanosekuntia ja kesto 20–600 nanosekuntia lähteestä riipuen.
SREMP (engl. Small Region EMP) vaikuttaa 38 kilometrin alueella, eli yhden megatonnin räjähdyksessä kahden PSI:n painealueella. SREMP:in syntyminen johtuu Maan ilmakehän ja maan erilaisesta ionisoitumisesta. Lähdealueelle syntyy hyvin voimakas pulssi, jonka jännite on jopa 105 V/m ja 4000 A/m. Pulssi kestää pitkään, noin 0,1 sekuntia.
EMP tuhoaa suojaamattoman herkän elektroniikan koko kohdealueella. Erityisen herkkiä ovat mikropiirit, siis tietokoneet. Uudet laitteet ovat herkempiä kuin vanhat. Vanha putkitekniikka sietää pulsseja paremmin, koska kohdelaitteeseen siirtyvä energia on pieni. Käytännössä EMP on maanosa-ase. Sadan kilometrin korkeudessa horisontti on räjähdyspisteestä noin tuhannen kilometrin päässä.
EMP:iä vastaan suojaudutaan Faradayn häkillä ja erityissuodattimilla niiden johtimien osalta, jotka kulkevat suojan seinän läpi.
Koska voimakkaan EMP:tä kehittävän yli megatonnin suuruisen ydinaseen käyttökynnys on hyvin suuri, on pyritty kehittämään myös tavanomaiseen räjähteeseen pohjautuvia EMP-aseita.
EMP-aseella pystyy tehokkaasti lamauttamaan sähköön ja elektroniikkaan perustuvat yhteiskunnan toiminnot.
[muokkaa] Lähteitä
J Kosola & T Solante: "Digitaalinen taistelukenttä - Informaatioajan sotakoneen teknikka" Maanpuolustuskorkeakoulu, Tekniikan laitos Julkaisusarja 1, n:o 13, Edita Prima 2003, toinen painos, s. 429–430
