Pulso electromagnético
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Véase También:Ataque de pulso electromagnético
El término pulso electromagnético (PEM) (electromagnetic pulse (EMP) en inglés) puede referirse a:
- Radiación electromagnética proveniente de una gran explosión (especialmente una explosión nuclear) o un campo magnético que fluctúa intensamente causado por la fuerza de empuje del efecto Compton en electrones y fotoelectrones de los fotones dispersados en los materiales del aparato electrónico o explosivo, o a su alrededor. Los campos eléctricos y magnéticos resultantes pueden interferir en sistemas eléctricos y electrónicos provocando picos de tensión que pueden dañarlos. Los efectos no suelen ser importantes más allá del radio de explosión de la bomba a no ser que ésta sea nuclear o esté diseñada específicamente para producir una onda de choque electromagnética.
- Emisión de energía electromagnética de alta intensidad en un breve período de tiempo.
En el caso de una explosión nuclear o un impacto de asteroide, la mayor parte de la energía del pulso electromagnético se distribuye en la banda de frecuencias de entre 3 Hz y 30 kHz.
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[editar] Historia
El hecho de que un impulso electromagnético es producido por una explosión nuclear se conoce desde los primeros días de los ensayos de armas nucleares, pero la magnitud de la AEM y la importancia de sus efectos se evidenciaron con el tiempo.
En julio de 1962, una prueba nuclear estadounidense de 1,44 megatones a 400 km de la superficie, en el espacio. Sobre el centro del Océano Pacífico, llamado "the Starfish Prime test", le demostró a los científicos nucleares que la magnitud y los efectos de una explosión nuclear de gran altitud son mucho más grandes de lo que se había calculado previamente. "the Starfish Prime test" produjo daños en Hawai a más de 800 millas de distancia desde el punto de detonación, golpeando alrededor de 300 farolas, así como daños en una compañía telefónica. Los daños provocados por el PEM de esta prueba fueron reparados rápidamente debido a la modesta (en comparación con los de hoy) infraestructura electrónica de Hawai en 1962.
La magnitud relativamente pequeña del PEM de "the Starfish Prime test" en Hawai (alrededor de 5.600 voltios / metro) y la relativamente pequeña cantidad de daño causado (por ejemplo, sólo el 1 al 3 por ciento de las farolas se apagaron) llevó a algunos científicos a creer, en los primeros días de la investigación, que el problema podría no ser tan significativo. Cálculos más recientes mostraron que si la ojiva de "the Starfish Prime test" se hubiera detonado en el norte continental de los Estados Unidos, la magnitud del PEM habría sido mucho mayor (22.000 a 30.000 voltios / metro) debido a la mayor fuerza del campo magnético en el continente, así como la orientación del campo magnético terrestre en las altas latitudes. Para inutilizar aparatos electrónicos bastaría con un impulso (4.000 voltios/metros). Estos nuevos cálculos, junto con la cada vez más común dependencia de la microelectrónica, hace pensar que un PEM `podría ser algo muy grave.
En 1962, la Unión Soviética también realizó una serie de tres bombas de PEM. Se hicieron los ensayos nucleares en el espacio de Kazajstán denominado "Proyecto K". A pesar de que estas armas eran mucho más pequeñas (300 kilotones) que "the Starfish Prime test", como las pruebas se realizaron sobre una gran población (y también en un lugar donde el campo magnético terrestre es mayor), los daños causados por el PEM resultante fueron mucho mayores que en la prueba estadounidense. El pulso geomagnético indujo una corriente eléctrica produciendo un sobre-voltaje en una larga línea eléctrica subterránea causando un incendio en la planta de energía en la ciudad de Karagandy. Después del colapso de la Unión Soviética, el nivel de este daño fue comunicado informalmente a los científicos de Estados Unidos. La documentación formal de algunos de los daños del PEM existe en Kazajstán, pero sigue siendo escasa en la literatura científica pública.
[editar] Características de una explosión nuclear con EMP
El caso de un pulso electromagnético nuclear difiere de otra clase de pulsos electromagnéticos (EMP) al consistir en un complejo multi-pulso electromagnético. El multipulso es generalmente descrito en tres componentes, y estos componentes han sido definidos por los estándares de la Comisión Internacional Electrotécnica (IEC, International Electrotechnical Comission)[1]
Los 3 componentes del EMP nuclear, definidos por el IEC, son llamados E1, E2 y E3.
- El pulso E1 es una componente muy rápida del EMP nuclear. Esta componente genera un campo eléctrico que induce voltajes muy intensos y rápidos en los conductores eléctricos. E1 es la componente que puede destruir ordenadores y equipos de comunicación y es además muy rápida para los protectores habituales contra rayos. La componente E1 es producida cuando la radiación gamma producida por la detonación nuclear golpea a los electrones de los átomos de las capas superiores de la atmósfera. La velocidad de los electrones se encuentra en las velocidades relativistas (más del 90% la velocidad de la luz). Esencialmente esto produce un gran pulso de corriente eléctrica vertical en las capas altas de la atmósfera sobre todo el área afectada. Esta corriente eléctrica es afectada por los campos magnéticos de la Tierra que produce un pulso electromagnético muy grande, pero muy breve que afecta al área.[2]
- La componente E2 del pulso tiene mucha similitud con los pulsos electromagnéticos producido por un rayo de una tormenta. Debido a esta similitud son los más fáciles de proteger porque los aparatos de protección contra rayos son capaces de asimilar bien esta componente.
- La componente E3 del pulso es muy lento, tardando entre decenas y centenares de secundos, y está provocada por el calor de la detonación, seguida de la restauración del campo magnético a su posición natural. La componente E3 es muy similar a una tormenta geomagnética provocada por una llamarada solar muy extrema.[3] [4] Al igual que las tormentas geomagnéticas, la componente E3 puede producir corrientes inducidas en conductores largos dañando componentes como transformadores de líneas eléctricas.
[editar] El PEM en la ciencia ficción
La amenaza de un PEM que destruya todos los aparatos electrónicos ha sido muy utilizada en la ciencia ficción moderna. Frecuentemente se describen pequeños artefactos que pueden sumir fácilmente a una civilización en la edad media. Sin embargo, los efectos reales de los PEM son a menudo exagerados, debiéndose tomar como licencia artística del autor en busca de dramatismo para la obra.
[editar] Referencias
- ↑ IEC 61000-2-9
- ↑ Longmire, Conrad L. "Justification and Verification of High-Altitude EMP Theory, Part 1" LLNL-9323905, Lawrence Livermore National Laboratory. June 1986 [1]
- ↑ http://www.todaysengineer.org/2007/Sep/HEMP.asp
- ↑ Report of the Commission to Assess the Threat to the United States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack [2]
