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2006年10月9日，朝鲜中央通讯社报道，朝鲜在当天成功进行了一次地下核试验，举世为之震惊。但细心的人会发现，在朝鲜没有预告和证实的情况下，美、日等国就已经对此作出了预测，并在朝鲜试验后马上宣布了核试验的地点和威力。他们究竟用什么神通广大的手段来监测的呢?要回答这一问题，我们就不得不从核武器试验谈起。
揭开核试验的秘密
核试验包括核装置试验和核武器试验，目的是为了核武器发展、核爆炸现象研究和核爆炸的和平利用等。核试验方式可分为大气层核试验、地下核试验、水面或水下核试验、高空核试验。世界上只有美国、苏联以前进行过少量的水面、水下和高空核试验，而世界核试验总数的97％以上为大气层试验和地下试验两种。
大气层核试验 顾名思义，大气层核试验就是在大气内进行的核武器试验，这是最简单的一种方式，因此核国家初期进行的核试验均采用这种方式，它又可分为地面、塔上、空中等爆炸方式。美国、苏联、法国和我国的第一颗原子弹都是采用了塔爆方式。我国和英国的首枚氢弹试验采用了空投方式，法国则是在600米高的气球上进行的。这种方式具有实施方便、费用低廉、技术门槛低、工程量小等优点，但其最致命的缺点是爆炸试验完全暴露在大气内，对环境污染特别大，而且不利于隐蔽试验情况。因此早在1963年，美苏英等国就开始限制大气屡和水下核武器试验。1969年9月23日，我国成功进行了第一次地下核试验’实现了从大气屡试验向地下试验的转变。
地下核试验 是指爆心在地面以下一定深度的核试验，按爆炸深度不同可分为浅屡地下核试验和深层地下核试验。浅层地下核试验实际类似于大气层试在地面形成弹坑，并有大量放射性物质逸出。深层地下核试验常称为封闭式地下核试验。只有少量放射性物质逸出。各国通常多采用封闭式地下核试验，这样有利于物理诊断。放射性物质几乎全部封闭于地下，有利于核试验中的安全和保密。同时核试验场的规模比较小，便于组织实施。但这种核试验的工程量大，周期长，由于要封闭核试验效应，因此试验武器当量越大，试验的地下深度也越深，因此不便于进行百万吨当量级的试验。
地下核试验有平洞和竖井两种主要方式。平洞核试验利用地形，开掘一条特殊设计的长坑道，在坑道内放置核爆炸装置和各种探测器。按照特殊的方案回填堵塞之后，实施核爆炸。由于核爆炸产生的地震波的传播速度远比沿隧道传播的空气运动速度快，因此利用地震波设置的阀门可以有效封闭爆炸气体的泄漏。美国在平洞核试验的坑道中设置了爆炸阀门，能在毫秒量级的时间内封闭管道，保证安全回收辐照后的效应物。平洞试验一般选择在山区开掘隧道。由于平洞试验相对竖井试验难度要小，因此初期地下试验一般都从平洞试验开始。美国、中国等国的第一次地下核试验和印、巴在1998年的首次核试验都是平洞试验。竖井核试验是将核装置和各种探测器一起吊置于大口径竖井底部，回填后实施核爆炸。竖井核试验不受地形限制，但钻井、建井、吊装直至回填堵塞、爆后取样，都需要一套规范化的工程程式和特殊设备，难度较平洞核试验大。竖井采用专用的钻机。在岩石中挖掘出直径2～3米、深度为几百米甚至千米的竖井。深度由核装置的爆炸威力决定。
“顺风耳”的绝技——核爆炸探测的技术
核爆炸探测技术实际是从核试验测量技术演变而来的。并随着核试验方式的发展而逐步发展的。大家都知道，核爆炸发生时会产生强烈的冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲。同时还会伴随次声波、水声波、地震波、地磁扰动等物理现象。核武器正是依靠这些效应造成杀伤，而这也成为了核爆炸区别于其它爆炸的鲜明特征。根据核爆炸效应，世界各核国家和国际组织发展了多种核爆检测技术。目前被联合匡承认并广泛应用的主要有以下几种。
遁地千里一地震波探测法 这科探测方法是利用拾震器和记录仪组成探测站，可收到核爆炸地震信号，实际和民用地震的探测记录方法没有什么大的区别，只是对记录结果的分析与一般地震有差别。随着核试验逐步转入地下，核试验地震监测更显重要，地震监测中的信号探测(特别是低威力爆炸的探测)、识别(区别核爆引发的地震和天然地震)、定位和定威力等技术也随之迅速发展。
也震波分为体波和面波两大类。前者通过地球内部传播，后者则主要沿地壳表面层传播，两者都能传播到几千年米以外，但前者传播速度快，因而总是先到达监测站。利用地震探测器可以探测、记录到这些信号。经过几十年的努力，目前已经研究出一些实用的识别方法。例如，核爆炸由于爆区尺度小，能量在瞬间集中释放，地震波形上升快，振荡幅度大，衰减也较快；而天然地震的能量释放时间较长，因而波形上升较慢，衰减也较慢。因此从地震波的频谱着，前者高频成份比后者多，这可以作为区分这两类地震的依据。
《全面禁止核试验条约》规定，要在全球设定50个监测能力较强的地震台站，再依靠120个能力一般的辅助台站在需要时提供数据。有了这样一个地震监测网，威力在1千吨当量以上的地下核爆炸，不论在地球上什么地方进行。都能被迅速探测到。并可以估计出核爆炸的威力，对爆炸地点的测定可以达到十至几十千米。实际上，全球7000多个各种民用地震台站都可以帮助进行监测。这种方法反应速度较快。
踏雪寻踪——放射性核素监测利用专门仪器在空中和地面取样，对核爆炸产生的多种放射性同位素进行化学分析，可获取核爆炸、核装料的有关信息。这种方法对判断核爆炸是否发生的可信度较高，不仅可以确定是否发生过核爆炸，有时还能对核爆炸的大致性质(是氢弹，还是原子弹爆炸)、爆炸时间和威力作出估计，甚至可以判断出核装置采用什么核装料等重要信息。例如，美国曾通过取样分析。确定苏联1953年试验的热核装置，采用了氘化锂－6作为核装料。西方国家也是从沉降物分析中确认，我国第一次原子弹试验装置的核装料是浓缩铀，而不是其它国家首次试验装置中使用的钚239。
这种方法的主要问题是受气象条件影响较大，取样所需时间也较长。由于放射性核素从核爆炸地点传输到监测台立占一般需要一定的时间(几小时，几天，甚至更长)，且能否输送到特定的台站附近并被收集到，取决于高空气流(如方向，风速等)和台站所在地区大气对流等条件。如在核爆炸下风的多个台站都监测到了可疑核素，就可以根据此前的气象数据和由其它方法推断出核爆炸大体时间，回推核爆炸的方位和地点。因此，放射性核素监测总是滞后于核爆炸时刻，且往往需要利用核爆炸下风方向多个台站才能较有把握地收集到核爆炸生成的放射性核素样品。其比地震法的反应速度要慢很多。 此外，核爆炸产生的许多重要的放射性核素也可以在核电站、反应堆以及人类其它核活动的排出物中找到，如何确定测得的可疑放射性核素确由核爆炸产生，是各国监测专家长期以来研究的课题。
听音辨器——次声探测 次声波是频率低于20赫兹的声波，由于频率低，在大气中的吸收小，因而核爆炸产生的次声波往往能传播得很远。典型的大气层内核爆炸约有50％的能量转化为冲击波’在传播过程中又蜕变为次声波，传播速度约1200千米／小时，周期约为零点几秒至几百秒。一次核爆炸的次声波波群持续时间可达几十分钟。次声探测是利用次声波接收系统记录核爆炸次声信息，并通过对波形和压力的测试分析获得核爆炸的多种参数，通过合理的布站可以比较精确地测定出核爆炸的位置和威力。因此次声探测是大气和地(水)面核爆炸的主要探测手段之一。
经过远距离传播到达监测台站的次声信号一般已经很弱。只能用微音仪或微气压计来探测，而且一般都设置4至8个探测器阵列，这样既可以进一步遏制噪声，也有助于确定次声信号源的方位。对设置在地面的探测系统来说，最经常的干扰来自地面风。风速为5米／秒的地面风产生的气压波动就可能比被探测的次声信号大2～3个数量级。为有效遏制这一干扰，次声探测台站一般都选择在风影响较小的森林中。例如，德国的次声站就是建立在德国巴伐利亚森林深处，而且每个传感器周围都安装了挡风网。
在各种手段中，次声探测是最廉价而可靠的。1983年，美国洛斯阿拉莫斯实验室在全美国范围内设立了4套监听装置，至今这些设备虽然还都在，但只有次声探测装置仍在运转，而且保养良好。
太空神眼——卫星探测 卫星在核爆炸探测方面具有得天独厚的优势。一方面照相侦察卫星可以对各国核试验场进行严密监视，包括地下核试验前的准备(塔架起竖、钻井、挖洞、铺电缆、修路及频繁的人员、车辆活动)及核爆炸前后地表面的变化，从而判断是否在准备核试验。1995～1996年。美国就曾利用卫星侦察手段探测到印度正在准备地下核试验。另一方面美、苏(俄)等还发展了专门的核爆监测卫星系统。从1963年至1970年，美国先后发射了12颗“维拉”(Vela，拉丁语为“监督者”的意思)卫星。卫星上装有光学和电磁脉冲传感器，可探测大气层核爆炸，还装有用以探测高空核爆炸的X射线和中子探测器。从1970年起，核爆炸监测又被指定为国防支援卫星(DSP)早期预警任务外的又一任务。但DSP卫星不能覆盖地球的两极地区。且对大多数其它地区每个时刻只有一个卫星监视。1975年后，美国在GPS导航定位卫星上加装了核爆炸监测系统，包括光学探测器、中子探测器等。它不仅可记录大气层内核爆时产生的中子数和核爆炸火球的闪光及电磁脉冲，而且还能运用先进的探测仪器系统侦察到地下的种种核爆炸。
除了以上几种探测方法外．各国还发展了光学、核电磁脉冲探测法和水声监测等多种手段。虽然各种手段都有这样那样的缺陷，但综合运用两种或两种以上探测方法，合理布站、联合组网就能提高探测的准确度。一般来说，大气层中的核爆炸可以用次声、核电磁脉冲以及放射性核素沉降来探测；水下核爆炸主要用水声和地震波来探测；地下核爆炸主要用地震波探测；高空核爆炸可以在卫星上用射线和中子来探测或在地面上用可见光和核电磁脉冲等来探测。
核爆炸的“天罗地网”——核爆监测技术的应用
核爆监测技术起初只是作为军事侦察的一种手段，而发展到今天已经成为国际军控组织检查国际条约执行情况的重要技术，对遏制新的核国家的诞生也发挥了至关重要的作用。
——“双闪光”之谜
1979年9月22日凌晨3时，美国“维拉”卫星在南非东南印度洋上空探测到在1秒钟之内的一次“双闪光”现象(核爆炸瞬间的巨大能量会产生强烈的光辐射，这种辐射持续时间很短，被称为“闪光”，根据核爆炸机理，这种“闪光”会在较短的时间内发生两次，也被称为“双闪光”)。10月底，美国发表了一项声明。宣称该地区发生了一次2．5～3．0千吨当量的核爆炸。国际社会马上要求处于这_地区的南非对此作出解释。而南非却矢口否认。虽然9月22日凌晨波多黎各的射电望远镜探测到移动的电离层扰动，美国海军研究实验室的海洋监视系统也接收到水声信号，但由于当时技术的缺陷，没有记录到核电磁脉冲信号，这使这一事件成了军控领域的一个谜。
国际社会之所以认定此次事件是一次核试验是因为早在1974年美国卫星就发现南非在卡拉哈里沙漠动工兴建地下核试验场，并在1977年建成了两口直径约1米、深180～200米的竖井。1977年南非担心华约军队会从安哥拉和莫桑比克入侵，决定进行一次核试验，但准备活动马上被苏美侦察卫星发现，迫于国际舆论和外交压力，不得不取消这次核试验，并封闭了核试验竖井。因此国际社会认为“双闪光”事件是这次夭折试验的一次延续，而且普遍认为此次试验是南非和以色列合作进行的。虽然以后南非由于核活动一再被发现而最终公开放弃了核武器发展，但以色列却依靠这次试验的数据成为了世界第6个核武器国家。
——印度核试验的真相
1995年美国间谍卫星发现印度核试验场异常，并公开披露，这使南亚形势急转直下。美俄等国家也对印度政府实时施加了巨大压力，最终迫使其放弃了这次核试验。但印度从这次教训中总结了经验，在1998年5月11日的行动中更加诡秘隐蔽，对核试验进行精心策划和组织。
1998年5月11日，世界各大地震台站都突然截收到了强烈的地震信号，分布在亚洲的各核试验监测台站也都陆续记录到了各种形式的核爆炸信号，不到1小时，很多民用地震站就在互联网上公布了它们的有关监测记录。在以后的几天中，印度、巴基斯坦相继进行了多次地下核试验，世界各监测台站将这次事件作为了一次检验监测能力的大比武，竞相在媒体和互联网上公布自己的监测成果。
值得一提的是，世界各地的核武器专家在对监测记录分析后发现，这次印度的核试验并不像它宣布的那么成功。印度当时负责核试验的印度巴巴原子能研究中心当时宣称印度5次核试验的总当量为6万吨。而外界分析认为，当时爆炸的总当量不到2万吨，这表明印度试验的热核装置(氢弹)当时未能充分起爆。这一结果一方面表明印度在氢弹研制方面遇到了阻力，另一方面暴露出印度夸大了试验结果，旨在对周边国家威慑而虚张声势。
——苏联首试的秘密
1949年9月3日。比利时民航机在北太平洋上空飞行时，机械师报告空中有异常现象。驻欧的美国空军派一架B－29轰炸机升空，发现空中有放射性云层，飞行员报告地面指挥部。美空军又派出载有辐射监测仪器的飞机，追踪云层 轨迹，并进行分析，推断出苏联数日前曾进行了原子弹试验，而且，近日就将正式试爆。结果证明，苏联确实于8月29日作了一次大气层小型试验。9月23日，在苏联中亚地区试爆了第一颗原子弹，从此打破了美国的核垄断。
——喜马拉雅山上的“核间谍”
1964年10月16日。中国在西北地区成功地爆炸了第一颗原子弹。这让美国人十分震惊。美国中央情报局被要求紧急搜集核尘样本，了解中国核武器试验的具体情况。
1965年，美国中情局根据在印度收到的秘密信息。得知当年有英美几名联合登山运动员要攀登喜马拉雅山。中情局立即派人到印度活动，秘密收买了这几名登山运动员，并征得印度政府同意，准许这些登山运动员携带间谍设施登山。这些登山运动员冒着风雪严寒和缺氧的危险，从尼泊尔境内出发开始登山。当爬到指定地点楠达一德维山时。运动员们将一台可以收集并自动分析放射性尘降和射线情况的电子设备安装好。中情局则在64千米外的尼泊尔境内。安装了情报接收设施，接收采集到的信号。但由于喜马拉雅山气候恶劣，仪器的运作越来越困难。最终该设备被狂风卷进深渊，使美国人的努力功亏一篑。
谜在朝鲜——国际社会对朝鲜核试验的监测
朝鲜几年前就宣称拥有核武器，但一直没有公开进行核试验。因此其各试验场很早就成为了国际社会关注的焦点。2006年10月4日，朝鲜宣布将进行核武器试验，美俄和周边国家在强烈警告和谴责的同时纷纷起动核爆探测装置，希望从中对朝鲜的核能力作出判断。
利用卫星侦察影像，预测核试爆时间朝鲜宣布将进行核试验后。美日韩等国均加大了对朝鲜各试验场的侦察力度。以前掌握的朝鲜核试验场有8处，分别位于平安北道、平安南道、慈江道以及成镜北道。美国经过侦察分析发现吉州郡试验场前期一直进行水平坑道的挖掘作业，最近周边突然出现大量人员、车辆和装备的调动。美国卫星最新拍到的照片显示核试验场的大型观礼台现在已经搭建完毕。该观礼台距离核爆坑道约21千米，从观礼台的规模来看，官员的级别很高。此外，根据试验场外设备的架设情况，美国专家推测试验将在10月8日前后进行，与实际试爆时间相差仅不到12小时。朝鲜宣布试爆成功后，美国、日本、韩国等国家和地区四处搜集试验前后吉州郡的卫星照片。包括台湾在内也调整“福卫2号”卫星的飞行轨迹，对吉州一带进行为期一周的密集拍摄，以分析对比核试爆前后当地地表是否发生变化。
利用地震波监测，测量核试爆威力朝鲜宣布将进行核试验后，韩国紧急在朝韩边界建立了8座监测站，日本海上自卫队侦察机也开始沿“最接近朝鲜半岛”的海域飞行。并在驻韩日本大使馆安装了由美国中央情报局提供的“震波与空气样品搜集仪”。在朝鲜方面发表核试验成功的声明之后，美俄日韩等国迅速掌握了试验的初步情况，立即判断出试验的时间为9日上午10时36分(北京时间9日9时36分)，地点位于朝鲜咸镜北道吉州郡丰溪里以东30千米的一座360米高的山底，地震规模为里氏3．58级，由此判断核试验的爆炸当量为550吨TNT。而由于对核爆观测经验的差异，各国得出了不同的估计值。澳大利亚认为，朝鲜核试验爆炸当量为1000吨，俄罗斯认为在5000～15000吨之间。一些专家从较小的当量分析认为，朝鲜的核装置装药很可能是易裂变的材料钚，只发生了局部爆炸，虽然产生了核爆炸，但核爆炸并不充分，不能说是一次成功的核爆炸。
利用放射性核素检验，核实核试爆情况为了及时验证核试验的真假，韩国从瑞典紧急租用了一台氙探测器。该仪器可以探测到核爆炸或者核电站事故后临时出现在空气中的非活性气体氙。从而确定核爆炸详细情况。美国在10月6日也从冲绳嘉手纳空军基地紧急调遣了一架具有侦测核辐射能力的WC－135C型侦察机秘密飞抵驻韩美国空军基地，以延长美国空中监测时间。该机由6名机组乘员和14名核辐射专家成员组成，机载的核灰尘采集器、空气探测仪、震动监测仪等，能在3分钟内初步确定是否有核试验。英国空军也在11日派出了一架具备收集大气中放射性物质能力的VC10运输机。10月14日，美飞机在距核试验地点不远的地方探测到了放射性物质。韩国也在东海上空大气和东海海水中采集到了放射性物质。至此，结束了朝鲜核试验真假的辩论。
目前，核爆炸探测已经发展成了一项综合复杂技术，包含在多个物理学科之中，对现代物理学的发展也起到了积极的推动作用。从长远看，它会像核武器本身一样，既可能成为维护世界和平的利剑，也可能成为助纣为虐的帮凶。
【编辑／李海峰】
揭开核试验的秘密
核试验包括核装置试验和核武器试验，目的是为了核武器发展、核爆炸现象研究和核爆炸的和平利用等。核试验方式可分为大气层核试验、地下核试验、水面或水下核试验、高空核试验。世界上只有美国、苏联以前进行过少量的水面、水下和高空核试验，而世界核试验总数的97％以上为大气层试验和地下试验两种。
大气层核试验 顾名思义，大气层核试验就是在大气内进行的核武器试验，这是最简单的一种方式，因此核国家初期进行的核试验均采用这种方式，它又可分为地面、塔上、空中等爆炸方式。美国、苏联、法国和我国的第一颗原子弹都是采用了塔爆方式。我国和英国的首枚氢弹试验采用了空投方式，法国则是在600米高的气球上进行的。这种方式具有实施方便、费用低廉、技术门槛低、工程量小等优点，但其最致命的缺点是爆炸试验完全暴露在大气内，对环境污染特别大，而且不利于隐蔽试验情况。因此早在1963年，美苏英等国就开始限制大气屡和水下核武器试验。1969年9月23日，我国成功进行了第一次地下核试验’实现了从大气屡试验向地下试验的转变。
地下核试验 是指爆心在地面以下一定深度的核试验，按爆炸深度不同可分为浅屡地下核试验和深层地下核试验。浅层地下核试验实际类似于大气层试在地面形成弹坑，并有大量放射性物质逸出。深层地下核试验常称为封闭式地下核试验。只有少量放射性物质逸出。各国通常多采用封闭式地下核试验，这样有利于物理诊断。放射性物质几乎全部封闭于地下，有利于核试验中的安全和保密。同时核试验场的规模比较小，便于组织实施。但这种核试验的工程量大，周期长，由于要封闭核试验效应，因此试验武器当量越大，试验的地下深度也越深，因此不便于进行百万吨当量级的试验。
地下核试验有平洞和竖井两种主要方式。平洞核试验利用地形，开掘一条特殊设计的长坑道，在坑道内放置核爆炸装置和各种探测器。按照特殊的方案回填堵塞之后，实施核爆炸。由于核爆炸产生的地震波的传播速度远比沿隧道传播的空气运动速度快，因此利用地震波设置的阀门可以有效封闭爆炸气体的泄漏。美国在平洞核试验的坑道中设置了爆炸阀门，能在毫秒量级的时间内封闭管道，保证安全回收辐照后的效应物。平洞试验一般选择在山区开掘隧道。由于平洞试验相对竖井试验难度要小，因此初期地下试验一般都从平洞试验开始。美国、中国等国的第一次地下核试验和印、巴在1998年的首次核试验都是平洞试验。竖井核试验是将核装置和各种探测器一起吊置于大口径竖井底部，回填后实施核爆炸。竖井核试验不受地形限制，但钻井、建井、吊装直至回填堵塞、爆后取样，都需要一套规范化的工程程式和特殊设备，难度较平洞核试验大。竖井采用专用的钻机。在岩石中挖掘出直径2～3米、深度为几百米甚至千米的竖井。深度由核装置的爆炸威力决定。
“顺风耳”的绝技——核爆炸探测的技术
核爆炸探测技术实际是从核试验测量技术演变而来的。并随着核试验方式的发展而逐步发展的。大家都知道，核爆炸发生时会产生强烈的冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲。同时还会伴随次声波、水声波、地震波、地磁扰动等物理现象。核武器正是依靠这些效应造成杀伤，而这也成为了核爆炸区别于其它爆炸的鲜明特征。根据核爆炸效应，世界各核国家和国际组织发展了多种核爆检测技术。目前被联合匡承认并广泛应用的主要有以下几种。
遁地千里一地震波探测法 这科探测方法是利用拾震器和记录仪组成探测站，可收到核爆炸地震信号，实际和民用地震的探测记录方法没有什么大的区别，只是对记录结果的分析与一般地震有差别。随着核试验逐步转入地下，核试验地震监测更显重要，地震监测中的信号探测(特别是低威力爆炸的探测)、识别(区别核爆引发的地震和天然地震)、定位和定威力等技术也随之迅速发展。
也震波分为体波和面波两大类。前者通过地球内部传播，后者则主要沿地壳表面层传播，两者都能传播到几千年米以外，但前者传播速度快，因而总是先到达监测站。利用地震探测器可以探测、记录到这些信号。经过几十年的努力，目前已经研究出一些实用的识别方法。例如，核爆炸由于爆区尺度小，能量在瞬间集中释放，地震波形上升快，振荡幅度大，衰减也较快；而天然地震的能量释放时间较长，因而波形上升较慢，衰减也较慢。因此从地震波的频谱着，前者高频成份比后者多，这可以作为区分这两类地震的依据。
《全面禁止核试验条约》规定，要在全球设定50个监测能力较强的地震台站，再依靠120个能力一般的辅助台站在需要时提供数据。有了这样一个地震监测网，威力在1千吨当量以上的地下核爆炸，不论在地球上什么地方进行。都能被迅速探测到。并可以估计出核爆炸的威力，对爆炸地点的测定可以达到十至几十千米。实际上，全球7000多个各种民用地震台站都可以帮助进行监测。这种方法反应速度较快。
踏雪寻踪——放射性核素监测利用专门仪器在空中和地面取样，对核爆炸产生的多种放射性同位素进行化学分析，可获取核爆炸、核装料的有关信息。这种方法对判断核爆炸是否发生的可信度较高，不仅可以确定是否发生过核爆炸，有时还能对核爆炸的大致性质(是氢弹，还是原子弹爆炸)、爆炸时间和威力作出估计，甚至可以判断出核装置采用什么核装料等重要信息。例如，美国曾通过取样分析。确定苏联1953年试验的热核装置，采用了氘化锂－6作为核装料。西方国家也是从沉降物分析中确认，我国第一次原子弹试验装置的核装料是浓缩铀，而不是其它国家首次试验装置中使用的钚239。
这种方法的主要问题是受气象条件影响较大，取样所需时间也较长。由于放射性核素从核爆炸地点传输到监测台立占一般需要一定的时间(几小时，几天，甚至更长)，且能否输送到特定的台站附近并被收集到，取决于高空气流(如方向，风速等)和台站所在地区大气对流等条件。如在核爆炸下风的多个台站都监测到了可疑核素，就可以根据此前的气象数据和由其它方法推断出核爆炸大体时间，回推核爆炸的方位和地点。因此，放射性核素监测总是滞后于核爆炸时刻，且往往需要利用核爆炸下风方向多个台站才能较有把握地收集到核爆炸生成的放射性核素样品。其比地震法的反应速度要慢很多。 此外，核爆炸产生的许多重要的放射性核素也可以在核电站、反应堆以及人类其它核活动的排出物中找到，如何确定测得的可疑放射性核素确由核爆炸产生，是各国监测专家长期以来研究的课题。
听音辨器——次声探测 次声波是频率低于20赫兹的声波，由于频率低，在大气中的吸收小，因而核爆炸产生的次声波往往能传播得很远。典型的大气层内核爆炸约有50％的能量转化为冲击波’在传播过程中又蜕变为次声波，传播速度约1200千米／小时，周期约为零点几秒至几百秒。一次核爆炸的次声波波群持续时间可达几十分钟。次声探测是利用次声波接收系统记录核爆炸次声信息，并通过对波形和压力的测试分析获得核爆炸的多种参数，通过合理的布站可以比较精确地测定出核爆炸的位置和威力。因此次声探测是大气和地(水)面核爆炸的主要探测手段之一。
经过远距离传播到达监测台站的次声信号一般已经很弱。只能用微音仪或微气压计来探测，而且一般都设置4至8个探测器阵列，这样既可以进一步遏制噪声，也有助于确定次声信号源的方位。对设置在地面的探测系统来说，最经常的干扰来自地面风。风速为5米／秒的地面风产生的气压波动就可能比被探测的次声信号大2～3个数量级。为有效遏制这一干扰，次声探测台站一般都选择在风影响较小的森林中。例如，德国的次声站就是建立在德国巴伐利亚森林深处，而且每个传感器周围都安装了挡风网。
在各种手段中，次声探测是最廉价而可靠的。1983年，美国洛斯阿拉莫斯实验室在全美国范围内设立了4套监听装置，至今这些设备虽然还都在，但只有次声探测装置仍在运转，而且保养良好。
太空神眼——卫星探测 卫星在核爆炸探测方面具有得天独厚的优势。一方面照相侦察卫星可以对各国核试验场进行严密监视，包括地下核试验前的准备(塔架起竖、钻井、挖洞、铺电缆、修路及频繁的人员、车辆活动)及核爆炸前后地表面的变化，从而判断是否在准备核试验。1995～1996年。美国就曾利用卫星侦察手段探测到印度正在准备地下核试验。另一方面美、苏(俄)等还发展了专门的核爆监测卫星系统。从1963年至1970年，美国先后发射了12颗“维拉”(Vela，拉丁语为“监督者”的意思)卫星。卫星上装有光学和电磁脉冲传感器，可探测大气层核爆炸，还装有用以探测高空核爆炸的X射线和中子探测器。从1970年起，核爆炸监测又被指定为国防支援卫星(DSP)早期预警任务外的又一任务。但DSP卫星不能覆盖地球的两极地区。且对大多数其它地区每个时刻只有一个卫星监视。1975年后，美国在GPS导航定位卫星上加装了核爆炸监测系统，包括光学探测器、中子探测器等。它不仅可记录大气层内核爆时产生的中子数和核爆炸火球的闪光及电磁脉冲，而且还能运用先进的探测仪器系统侦察到地下的种种核爆炸。
除了以上几种探测方法外．各国还发展了光学、核电磁脉冲探测法和水声监测等多种手段。虽然各种手段都有这样那样的缺陷，但综合运用两种或两种以上探测方法，合理布站、联合组网就能提高探测的准确度。一般来说，大气层中的核爆炸可以用次声、核电磁脉冲以及放射性核素沉降来探测；水下核爆炸主要用水声和地震波来探测；地下核爆炸主要用地震波探测；高空核爆炸可以在卫星上用射线和中子来探测或在地面上用可见光和核电磁脉冲等来探测。
核爆炸的“天罗地网”——核爆监测技术的应用
核爆监测技术起初只是作为军事侦察的一种手段，而发展到今天已经成为国际军控组织检查国际条约执行情况的重要技术，对遏制新的核国家的诞生也发挥了至关重要的作用。
——“双闪光”之谜
1979年9月22日凌晨3时，美国“维拉”卫星在南非东南印度洋上空探测到在1秒钟之内的一次“双闪光”现象(核爆炸瞬间的巨大能量会产生强烈的光辐射，这种辐射持续时间很短，被称为“闪光”，根据核爆炸机理，这种“闪光”会在较短的时间内发生两次，也被称为“双闪光”)。10月底，美国发表了一项声明。宣称该地区发生了一次2．5～3．0千吨当量的核爆炸。国际社会马上要求处于这_地区的南非对此作出解释。而南非却矢口否认。虽然9月22日凌晨波多黎各的射电望远镜探测到移动的电离层扰动，美国海军研究实验室的海洋监视系统也接收到水声信号，但由于当时技术的缺陷，没有记录到核电磁脉冲信号，这使这一事件成了军控领域的一个谜。
国际社会之所以认定此次事件是一次核试验是因为早在1974年美国卫星就发现南非在卡拉哈里沙漠动工兴建地下核试验场，并在1977年建成了两口直径约1米、深180～200米的竖井。1977年南非担心华约军队会从安哥拉和莫桑比克入侵，决定进行一次核试验，但准备活动马上被苏美侦察卫星发现，迫于国际舆论和外交压力，不得不取消这次核试验，并封闭了核试验竖井。因此国际社会认为“双闪光”事件是这次夭折试验的一次延续，而且普遍认为此次试验是南非和以色列合作进行的。虽然以后南非由于核活动一再被发现而最终公开放弃了核武器发展，但以色列却依靠这次试验的数据成为了世界第6个核武器国家。
——印度核试验的真相
1995年美国间谍卫星发现印度核试验场异常，并公开披露，这使南亚形势急转直下。美俄等国家也对印度政府实时施加了巨大压力，最终迫使其放弃了这次核试验。但印度从这次教训中总结了经验，在1998年5月11日的行动中更加诡秘隐蔽，对核试验进行精心策划和组织。
1998年5月11日，世界各大地震台站都突然截收到了强烈的地震信号，分布在亚洲的各核试验监测台站也都陆续记录到了各种形式的核爆炸信号，不到1小时，很多民用地震站就在互联网上公布了它们的有关监测记录。在以后的几天中，印度、巴基斯坦相继进行了多次地下核试验，世界各监测台站将这次事件作为了一次检验监测能力的大比武，竞相在媒体和互联网上公布自己的监测成果。
值得一提的是，世界各地的核武器专家在对监测记录分析后发现，这次印度的核试验并不像它宣布的那么成功。印度当时负责核试验的印度巴巴原子能研究中心当时宣称印度5次核试验的总当量为6万吨。而外界分析认为，当时爆炸的总当量不到2万吨，这表明印度试验的热核装置(氢弹)当时未能充分起爆。这一结果一方面表明印度在氢弹研制方面遇到了阻力，另一方面暴露出印度夸大了试验结果，旨在对周边国家威慑而虚张声势。
——苏联首试的秘密
1949年9月3日。比利时民航机在北太平洋上空飞行时，机械师报告空中有异常现象。驻欧的美国空军派一架B－29轰炸机升空，发现空中有放射性云层，飞行员报告地面指挥部。美空军又派出载有辐射监测仪器的飞机，追踪云层 轨迹，并进行分析，推断出苏联数日前曾进行了原子弹试验，而且，近日就将正式试爆。结果证明，苏联确实于8月29日作了一次大气层小型试验。9月23日，在苏联中亚地区试爆了第一颗原子弹，从此打破了美国的核垄断。
——喜马拉雅山上的“核间谍”
1964年10月16日。中国在西北地区成功地爆炸了第一颗原子弹。这让美国人十分震惊。美国中央情报局被要求紧急搜集核尘样本，了解中国核武器试验的具体情况。
1965年，美国中情局根据在印度收到的秘密信息。得知当年有英美几名联合登山运动员要攀登喜马拉雅山。中情局立即派人到印度活动，秘密收买了这几名登山运动员，并征得印度政府同意，准许这些登山运动员携带间谍设施登山。这些登山运动员冒着风雪严寒和缺氧的危险，从尼泊尔境内出发开始登山。当爬到指定地点楠达一德维山时。运动员们将一台可以收集并自动分析放射性尘降和射线情况的电子设备安装好。中情局则在64千米外的尼泊尔境内。安装了情报接收设施，接收采集到的信号。但由于喜马拉雅山气候恶劣，仪器的运作越来越困难。最终该设备被狂风卷进深渊，使美国人的努力功亏一篑。
谜在朝鲜——国际社会对朝鲜核试验的监测
朝鲜几年前就宣称拥有核武器，但一直没有公开进行核试验。因此其各试验场很早就成为了国际社会关注的焦点。2006年10月4日，朝鲜宣布将进行核武器试验，美俄和周边国家在强烈警告和谴责的同时纷纷起动核爆探测装置，希望从中对朝鲜的核能力作出判断。
利用卫星侦察影像，预测核试爆时间朝鲜宣布将进行核试验后。美日韩等国均加大了对朝鲜各试验场的侦察力度。以前掌握的朝鲜核试验场有8处，分别位于平安北道、平安南道、慈江道以及成镜北道。美国经过侦察分析发现吉州郡试验场前期一直进行水平坑道的挖掘作业，最近周边突然出现大量人员、车辆和装备的调动。美国卫星最新拍到的照片显示核试验场的大型观礼台现在已经搭建完毕。该观礼台距离核爆坑道约21千米，从观礼台的规模来看，官员的级别很高。此外，根据试验场外设备的架设情况，美国专家推测试验将在10月8日前后进行，与实际试爆时间相差仅不到12小时。朝鲜宣布试爆成功后，美国、日本、韩国等国家和地区四处搜集试验前后吉州郡的卫星照片。包括台湾在内也调整“福卫2号”卫星的飞行轨迹，对吉州一带进行为期一周的密集拍摄，以分析对比核试爆前后当地地表是否发生变化。
利用地震波监测，测量核试爆威力朝鲜宣布将进行核试验后，韩国紧急在朝韩边界建立了8座监测站，日本海上自卫队侦察机也开始沿“最接近朝鲜半岛”的海域飞行。并在驻韩日本大使馆安装了由美国中央情报局提供的“震波与空气样品搜集仪”。在朝鲜方面发表核试验成功的声明之后，美俄日韩等国迅速掌握了试验的初步情况，立即判断出试验的时间为9日上午10时36分(北京时间9日9时36分)，地点位于朝鲜咸镜北道吉州郡丰溪里以东30千米的一座360米高的山底，地震规模为里氏3．58级，由此判断核试验的爆炸当量为550吨TNT。而由于对核爆观测经验的差异，各国得出了不同的估计值。澳大利亚认为，朝鲜核试验爆炸当量为1000吨，俄罗斯认为在5000～15000吨之间。一些专家从较小的当量分析认为，朝鲜的核装置装药很可能是易裂变的材料钚，只发生了局部爆炸，虽然产生了核爆炸，但核爆炸并不充分，不能说是一次成功的核爆炸。
利用放射性核素检验，核实核试爆情况为了及时验证核试验的真假，韩国从瑞典紧急租用了一台氙探测器。该仪器可以探测到核爆炸或者核电站事故后临时出现在空气中的非活性气体氙。从而确定核爆炸详细情况。美国在10月6日也从冲绳嘉手纳空军基地紧急调遣了一架具有侦测核辐射能力的WC－135C型侦察机秘密飞抵驻韩美国空军基地，以延长美国空中监测时间。该机由6名机组乘员和14名核辐射专家成员组成，机载的核灰尘采集器、空气探测仪、震动监测仪等，能在3分钟内初步确定是否有核试验。英国空军也在11日派出了一架具备收集大气中放射性物质能力的VC10运输机。10月14日，美飞机在距核试验地点不远的地方探测到了放射性物质。韩国也在东海上空大气和东海海水中采集到了放射性物质。至此，结束了朝鲜核试验真假的辩论。
目前，核爆炸探测已经发展成了一项综合复杂技术，包含在多个物理学科之中，对现代物理学的发展也起到了积极的推动作用。从长远看，它会像核武器本身一样，既可能成为维护世界和平的利剑，也可能成为助纣为虐的帮凶。
【编辑／李海峰】