Wat is een elektromagnetische puls?
Een elektromagnetische puls, ook wel EMP genoemd, is een golf van elektromagnetische straling die kan worden gekoppeld aan elektrische systemen. Deze koppeling leidt vaak tot schade aan de stroom of spanning van een apparaat vanwege de resulterende impact op zowel elektrische als magnetische velden. Vaak is deze burst het resultaat van een explosie veroorzaakt door kernenergie die een fluctuerend magnetisch veld produceert met een plotselinge impact. Een elektromagnetische puls kan ook worden veroorzaakt door een eenvoudige kortstondige ontploffing van elektromagnetische energie van een breedbandapparaat met hoge intensiteit.
In termen van militaire toepassing worden elektromagnetische pulsen veroorzaakt door de ontploffing van een bom honderden kilometers boven het aardoppervlak. Wanneer het wordt gebruikt als wapen, wordt dit een hooggelegen elektromagnetisch pulsapparaat genoemd. Om dit effect te kunnen gebruiken, moet de detonatie binnen de parameters van drie verschillende criteria vallen: detonatiehoogte, opbrengst van de verspreide energie en volledige interactie met het natuurlijke magnetische veld van de aarde. Extra problemen kunnen optreden wanneer een doel wordt afgeschermd met anti-elektromagnetische pulsbescherming.
In de vroegste dagen van nucleaire testen identificeerden wetenschappers de effecten van een elektromagnetische puls. Onderzoekers waren zich echter niet bewust van de volledige omvang van het effect, wat resulteerde in een langzame realisatie van zijn wapenapplicaties. Wetenschappers onder leiding van Enrico Fermi verwachtten een soort pols van de eerste nucleaire explosietest in 1945 in de Verenigde Staten. Alle elektronische apparatuur was dus beschermd tegen de elektromagnetische pols.
Met de voltooiing van nucleaire testen op grote hoogte, uitgevoerd in 1962, werden elektromagnetische pulsen verder begrepen. In juli van dat jaar werd een 1,44 megaton kernwapen tot 250 mijl (ongeveer 400 kilometer) tot ontploffing gebracht boven het aardoppervlak in de Stille Oceaan. Bom bekend als Starfish Prime, veroorzaakte de bom grote elektrische schade aan Hawaii, op 898 mijl (ongeveer 1.445 km) afstand. Dit stimuleerde verder onderzoek naar elektromagnetische pulsen.
Een nucleaire elektromagnetische puls vereist een specifieke reeks gebeurtenissen om plaats te vinden. Dit proces is gedefinieerd door de Internationale Elektrotechnische Commissie. Deze pulsen werken veel sneller dan traditionele hoogspanningsgebeurtenissen zoals bliksem, waardoor bescherming moeilijk is. Gammastraling door een nucleaire detonatie veroorzaakt dat de atomen in de bovenste atmosfeer elektronen verliezen. In wezen duwen deze elektronen het magnetische veld van de aarde op dezelfde manier weg als een geomagnetische storm.
Een belangrijk facet van elektromagnetische pulsen is het feit dat moderne technologie veel gevoeliger is voor negatieve effecten dan oudere technologie. Apparaten die zijn aangesloten op elektrische kabels werken in wezen als lichtstaven en trekken de puls aan. Vacuümbuistechnologie, die in de 20e eeuw veel werd gebruikt, had meer kans om een explosie te overleven. Met de vervanging van deze elektrische apparaten door solid-state apparatuur komt de kwetsbaarheid van elektronica veel vaker voor.