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高空核爆的祕密：Starfish Prime如何揭示核EMP的驚人威力？
核電磁脈衝（nuclear EMP, 簡稱 NEMP）是由核爆炸產生的電磁輻射爆發。這股迅速變化的電場和磁場會與電子設備相互作用，造成電流和電壓的突波，導致嚴重損壞。核EMP事件的具體特徵取決於多個因素，其中最重要的是引爆高度。
高空電磁脈衝（HEMP）裝置是指在距離地球表面十到幾百英里高的核彈頭引爆。
雖然在核武器測試的早期就已知核爆炸會產生電磁脈衝，但其影響的重大性卻並未立即獲得認識。1945年7月16日美國第一次核試驗時，恩里科·費米（Enrico Fermi）已經預測到電磁脈衝的影響，於是所有信號線均受到保護。然而，儘管如此，許多記錄仍因為爆炸時的雜散信號而受損。
在1962年的Starfish Prime測試中，美國於太平洋上空400公里的高空引爆了1.44兆噸的核彈，這一事件驚人地顯示出高空核爆的影響所造成的損害超出了先前的預測。該事件使得夏威夷約1,445公里遠的地方出現了電力損壞，停用了約300盞街燈，觸發了多起報警。
Starfish Prime是1962年美國高空核測試中首次成功的一次，隨後的測試也收集了有關高空EMP現象的更多數據。
儘管在當時夏威夷的損害相對較輕微（約5.6千伏特/米），但這一事件引發了研究者的高度關注。許多科學家在早期對EMP研究期間，認為這一問題可能並不嚴重，然而後來的計算顯示，如果Starfish Prime的核彈是在美國本土上空引爆，其產生的EMP將大幅提升，甚至可達到22到30 kV/m，這促使人們更加重視EMP對社會及基礎設施的潛在威脅。
蘇聯的184號測試
同年，蘇聯在哈薩克斯坦地區進行了三次EMP產生核測試。這些裝置雖然只有300千噸，但其引爆位置位於大量人口之上，其造成的EMP損害被報導稱更為嚴重。報導指出，其中一個核測試所引發的電流突波引發了卡拉干達市的一座發電廠的火災。
在這些測試後，數據顯示，這些核爆炸後的EMP效應與Starfish Prime的結果存在顯著差異，這進一步激發了科學家對於高空核爆所造成的電磁脈衝現象的研究與思考。
EMP的三大特徵
核EMP可分為三大組件：E1、E2和E3。E1是快速且強烈的脈衝，E2為中等強度的脈衝，E3則是一種持續時間較長的脈衝。E1脈衝的形成主要源於核爆炸時的伽馬射線所引發的電子流，它的特性使其能輕易摧毀電子設備。
E1脈衝的強度在某些情況下可達50,000伏特/米，這意味著它對於現代電子系統的威脅不容小覷。
而E2和E3則分別與中子伽馬射線的散射與地球磁場的短暫扭曲有關，這些脈衝的特性分別讓它們對基礎設施造成不同程度的影響。
未來的思考
隨著科技的進步和人類對電子系統的依賴加劇，核EMP的潛在威脅越來越受到重視。從歷史來看，像Starfish Prime一樣的高空核爆事件不僅是武器技術的展示，更是對未來電磁安全的重要警示。當我們思考核能技術與電子科技日益融合的未來，核EMP所帶來的影響是否會成為我們需要重視的安全問題呢？
