電磁パルス: 建物を EMP から守る方法

今年は太陽 太陽活動極大期を迎えるは、約 11 年に 1 度発生する磁気活動のピーク期間です。これは、太陽黒点の増加と激しい太陽嵐の頻度の増加を意味します。地球上では、美しいオーロラ活動が発生するだけでなく、地磁気嵐や電磁パルス (EMP) の脅威も発生し、電子機器や通信システムに広範囲にわたる損害をもたらす可能性があります。

そして、EMPの発生源は太陽だけではありません。 人間が作ったEMP発生装置 トラックや航空機に搭載され、破壊するための戦術兵器として使用できる。 ドローン、 衛星、そしてインフラにも影響が及ぶ可能性がある。さらに深刻なのは、高高度で核兵器が爆発すると、その壊滅的な影響のひとつとして、広範囲に及ぶ EMP 爆発が発生する可能性があることだ。 IEEE スペクトラムと話した リウ・イル、 EMPの研究 テネシー州オークリッジ国立研究所の研究者らは、この現象が電力網やその他の電子機器に及ぼす潜在的な影響について調査している。

さまざまな種類の EMP の違いは何ですか?

ユイル・リウ： 高度30キロメートル以上の核爆発は、地上兵器や磁気嵐によるものよりはるかに広いスペクトルのEMPを発生させ、3つの段階で到達する。最初はE1で、非常に高速な高周波波をもたらす強力なパルスである。第2段階のE2では、落雷に似た電流が発生する。第3段階のE3では、直流のようなゆっくりとした変動する波形がもたらされる。 [DC]、数分間続くことがあります。地上レベルの電磁兵器は、おそらく E1 によって生成されるものと同様の高周波を放射するように設計されるでしょう。太陽の磁気擾乱は、E3 に似たゆっくりと変化する波形を生成します。

EMP は電力網や電子機器にどのような損害を与えるのでしょうか?

劉： E1 相は導体に電流を誘導し、それが敏感な電子回路に伝わり、回路を破壊したり誤作動を引き起こしたりします。E2 は雷のようなもので、送電網は雷から保護されているため、あまり心配する必要はありません。E3 相と太陽磁気 EMP は、直流のような外来電流を送電線に注入し、変圧器を飽和させ、大量の高周波電流を発生させて停電を引き起こします。

EMP を生成せずに EMP の影響を研究するにはどうすればよいでしょうか?

劉： 私たちは、放送ラジオからの低レベル電磁波が建物内に伝わる様子を計測しました。建物などの物理的な構造物がフィルターとして機能するかどうかを知りたかったので、水力発電所やその他の建物の内外の無線信号を計測し、どれだけの電磁波が建物内に侵入するかを調べました。その後、コンピューター モデルで計測値を増幅し、EMP が機器にどのような影響を与えるかをシミュレートしました。

EMP による被害から建物を守ることについて何を学びましたか?

劉： 建物を建設する際は、コンクリートに必ず鉄筋を入れてください。鉄筋は電磁波の遮蔽に非常に効果的です。大きな窓は電磁波の侵入口となるため、遮蔽されていない制御回路を近くに置かないでください。また、建物内に電力や通信を運ぶケーブルが通っている場合は、しっかりと遮蔽されていることを確認してください。そうしないと、アンテナのように動作してしまいます。

過去に太陽EMPが被害を引き起こしたことがありますか?

劉： 最近最も破壊的な出来事は 1989年ケベック州、停電を引き起こしました。変圧器が飽和すると、電力網に流れ込む電流は60ヘルツではなく60ヘルツの倍数となり、コンデンサがトリップし、電圧が急激に低下して電力網が停電します。業界は今やより万全の備えができています。しかし、 次の太陽嵐 過去のものを超えるでしょう。

この記事は、2024年6月号に「劉一盧氏への5つの質問」として掲載されています。