De leider van Noord-Korea, Voorzitter Kim Jong-un, duidelijk geen haast heeft om zijn land te demilitariseren. In de nasleep van twee historische maar onproductieve topontmoetingen met president Trump, Kim bracht in april een staatsbezoek aan Moskou, waar hij duidelijk maakte dat zijn land zijn kernwapens niet zal opgeven zonder internationale veiligheidsgaranties. Noord-Korea testte op 18 april en 4 mei ook wat leek op korteafstandsraketten.

Deze tests herinneren eraan dat de strijdkrachten van Noord-Korea, met name het nucleaire arsenaal, een ernstige bedreiging vormen voor de Verenigde Staten en hun Aziatische bondgenoten. Deze teruggetrokken natie is een belangrijk doelwit van de Amerikaanse inlichtingendiensten, maar er zijn nog steeds grote onzekerheden over de kracht van zijn kernwapens. Noord-Koreaanse wetenschappers werken geïsoleerd van de rest van de wereld, en overlopers zijn er maar weinig tussen.

Mijn onderzoek richt zich op het verbeteren van technieken voor het schatten van de opbrengst, of maat, van ondergrondse nucleaire explosies met behulp van op fysica gebaseerde simulaties. Wetenschap en technologie geven ons veel instrumenten om de nucleaire capaciteiten van landen als Noord-Korea, maar het is nog steeds moeilijk om de grootte en kracht van hun nucleaire arsenalen te volgen en nauwkeurig te meten. Hier is een blik op enkele van de uitdagingen.

Een natie in het donker

Voor een geïsoleerd land als Noord-Korea, het ontwikkelen van een functioneel kernwapenprogramma is een historische prestatie. Slechts acht andere soevereine staten hebben dit doel bereikt – de vijf verklaarde kernwapenstaten (de Verenigde Staten, Rusland, Brittannië, Frankrijk en China) plus Israël, Indië en Pakistan.

Noord-Korea ontwikkelt sinds het midden van de jaren tachtig kernwapens. Paradoxaal genoeg, in 1985 trad het ook toe tot het Verdrag inzake de niet-verspreiding van kernwapens, of NPT, waaronder het beloofde geen kernwapens te ontwikkelen of te verwerven. Maar tegen 2002 De Amerikaanse inlichtingendienst ontdekte bewijs dat Noord-Korea verrijkt uranium produceerde - een technologische mijlpaal die explosief materiaal kan opleveren voor het aandrijven van kernwapens. Als reactie hebben de VS de leveringen van stookolie naar Noord-Korea opgeschort, die het noorden ertoe aanzette het NPV in 2003 te verlaten.

Daarna hervatte het Noorden een eerder gesloten programma om plutonium te extraheren uit verbruikte uraniumbrandstof. Op plutonium gebaseerde kernwapens zijn energierijker dan op uranium gebaseerde ontwerpen, zodat ze kleiner en mobieler kunnen zijn zonder in te leveren op opbrengst.

Noord-Korea voerde zijn eerste kernproef uit op 6 oktober, 2006. Veel experts beschouwden de test als niet succesvol omdat de omvang van de explosie, zoals bepaald uit seismogrammen, relatief klein was. Echter, die conclusie was gebaseerd op onvolledige informatie. En de test diende nog steeds als een krachtig binnenlands propagandamiddel en internationaal machtsvertoon.

meer testen, meer onzekerheid

Sinds 2006 heeft Noord-Korea nog vijf kernproeven uitgevoerd, elk groter dan de vorige. Wetenschappers zijn nog steeds bezig om hun opbrengst nauwkeurig te meten. Deze vraag is belangrijk, omdat het laat zien hoe geavanceerd het nucleaire programma van Noord-Korea is, wat gevolgen heeft voor de mondiale veiligheid.

Volgens schattingen van de omvang van de meest recente test van Noord-Korea in september 2017 ligt deze tussen 70 en 280 kiloton TNT-equivalent. Als referentie, dat is vijf tot twintig keer sterker dan de bom die op Hiroshima is gevallen. In feite, de explosie was zo sterk dat de berg waaronder hij tot ontploffing was gebracht, enkele meters instortte.

We hebben verschillende tools om kennis te vergaren over deze evenementen, variërend van satellietbeelden tot radar en seismogrammen. Deze methoden geven ons een idee van de mogelijkheden van Noord-Korea, maar ze hebben allemaal nadelen. Een probleem dat ze allemaal gemeen hebben, is de onzekerheid over de geologische omstandigheden op de testlocatie. Zonder een goed begrip van de geologie, het is moeilijk om de explosies nauwkeurig te modelleren en observaties te repliceren. Het is nog moeilijker om de fout in verband met die schattingen te beperken.

Een ander, minder begrepen fenomeen is het effect van breukschade op de testlocatie. Noord-Korea heeft al zijn kernproeven op dezelfde locatie uitgevoerd. Veldexperimenten hebben aangetoond dat dergelijke herhaalde tests de uitgaande seismische en infrageluidsgolven dempen, waardoor de explosie zwakker lijkt dan hij in werkelijkheid is. Dit gebeurt omdat het gesteente dat door de eerste explosie werd gebroken, losser bij elkaar wordt gehouden en werkt als een gigantische geluiddemper. Deze processen worden slecht begrepen en dragen bij aan nog meer onzekerheid.

Aanvullend, mijn onderzoek en werk door andere wetenschappers hebben aangetoond dat veel soorten gesteente de productie van aardbevingachtige seismische golven door ondergrondse explosies versterken. Hoe meer energie van een explosie wordt omgezet in deze aardbevingachtige golven, hoe moeilijker het wordt om de omvang van de explosie in te schatten.

Wat weten we?

Wat Amerikaanse functionarissen wel weten, is dat Noord-Korea een actief kernwapenprogramma heeft, en elk dergelijk programma vormt een existentiële bedreiging voor de Verenigde Staten en de wereld in het algemeen. Inlichtingendeskundigen in Zuid-Korea en kernwetenschappers in de Verenigde Staten schatten dat Noord-Korea tussen de 30 en 60 kernwapens in reserve heeft, met de mogelijkheid om in de toekomst meer te produceren.

Het is nog onduidelijk hoe ver Noord-Korea kernwapens kan leveren. Echter, hun vermogen om plutonium te produceren stelt hen in staat om kleine, gemakkelijk te vervoeren kernbommen, die de dreiging vergroten.

In het licht van dergelijke ontwikkelingen, een mogelijke actie voor de VS die de nationale veiligheidsbelangen van ons land zou dienen, is te goeder trouw onderhandelen met Noord-Korea, maar accepteer niets minder dan volledige nucleaire ontwapening op het Koreaanse schiereiland. En een dergelijke overeenkomst zal moeten worden geverifieerd door middel van onthullingen en inspecties om ervoor te zorgen dat Noord-Korea niet vals speelt.

Dat is onmogelijk als Amerikaanse experts geen nauwkeurige boekhouding hebben van wat het noorden tot nu toe heeft bereikt. Hoe meer Amerikaanse onderhandelaars weten over de nucleaire activiteiten van Pyongyang tot nu toe, hoe beter ze voorbereid zullen zijn om realistische voorwaarden te stellen als en wanneer Noord-Korea besluit - zoals andere landen hebben - dat zijn toekomst rooskleuriger is zonder kernwapens.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.