Je leest:

Infrageluid verraadt kernproeven

Infrageluid verraadt kernproeven

Auteur: | 30 oktober 2008

Infrageluid, tonen met zo’n lage frequentie dat het menselijk oor ze niet kan horen, wordt vaak geproduceerd door explosieve gebeurtenissen. Promovendus Läslo Evers onderzocht bij het KNMI hoe je infrageluid kunt meten, en hoe je de bron ervan kunt bepalen. Zo kan hij bijvoorbeeld bovengrondse kernproeven opsporen.

Geluid dat zo laag is dat je het niet kunt horen wordt infrageluid genoemd. Het wordt op veel manieren geproduceerd, bijvoorbeeld bij vulkaanuitbarstingen en stormen. Ook vliegtuigen die door de geluidsbarrière schieten en grote ontploffingen produceren de onhoorbare klanken, en zelfs sommige diersoorten zoals walvissen en olifanten produceren infrageluid, om te communiceren. De lage tonen van infrageluid zijn moeilijk te detecteren, maar zijn wel tot heel ver van de bron terug te vinden dankzij de grote golflengte.

Infrageluidsbron

De grootste uitdaging bij het meten van infrageluid is uitzoeken waar het geluid vandaan komt. Gewoon geluid is te meten met een microfoon, waarin een membraan door de geluidsgolven in trilling wordt gebracht. Die trilling wordt omgezet in een elektrisch signaal. Maar infrageluid, tonen die zo laag zijn dat wij ze onmogelijk kunnen horen, heeft zulke lange en traag trillende geluidsgolven dat een gewone microfoon er niets mee kan. Om infrageluid toch te kunnen meten is de micro-barometer ontwikkeld, een apparaatje dat heel kleine drukverschillen kan meten.

Een vliegtuig dat door de geluidsbarrière gaat, produceert infrageluid. Foto: US Navy

Bij het KNMI en op veel andere plaatsen ter wereld zijn een aantal van die micro-barometers in een rij geplaatst. Doordat de infrageluidsgolven de micro-barometer die het dichtste bij de bron ligt als eerste zal bereiken, is het met die rij sensoren te achterhalen uit welke richting een infrageluidsgolf komt. Als je zo’n meting op twee plaatsen uitvoert, is het dus mogelijk om de bron van het geluid te localiseren.

Kernstopverdrag

Läslo Evers, die op 4 november aan de technische universiteit van Delft promoveert, heeft gedurende vier jaar infrageluid bestudeerd en de detectiemethoden verbeterd. “Ik beschrijf in mijn proefschrift eigenlijk het gehele traject van meten, dataverwerking en interpretatie met als ultieme doel het identificeren van de bronnen van infrageluid,” zegt Evers. Zijn proefschrift is een nieuw standaardwerk over infrageluid, een soort leerboek voor iedereen die er meer van wil weten.

Toen er in 2005 een grote ontploffing was in Londen, kon Evers dat op zijn computerscherm al zien voordat het wereldwijd bekend werd. Maar de belangrijkste reden om het detectiesysteem te verbeteren is om het opsporen van bovengrondse kernproeven, een bekende bron van infrageluid, mogelijk te maken. Dat gebeurt in het kader van het kernstopverdrag dat vanaf 1996 het uitvoeren van kernproeven grotendeels verbiedt. De micro-barometers van het KNMI maken deel uit van een wereldwijd netwerk, dat het infrageluid van kernproeven overal ter wereld kan detecteren.

Stiekem kernproeven verraden zichzelf door het infrageluid dat daarbij vrijkomt. Een wereldwijd netwerk van micro-barometers staat klaar om het infrageluid op te vangen en de kernproeven te localiseren. Foto: U.S. Department of Energy

Tijdens zijn onderzoek ontdekte Evers dat de atmosfeer een belangrijke rol speelt bij de manier waarop infrageluid zich gedraagt. De geluidsgolven komen diep in de atmosfeer, in de luchtlaag boven de dertig kilometer waar we eigenlijk niet zoveel vanaf weten. In zijn proefschrift beschrijft Evers hoe infrageluid kan helpen bij het in kaart brengen van de hoge atmosfeerlagen, waarvan we weten dat ze veel invloed hebben op de nabije atmosfeer van de aarde – ons weerbeeld.

Vier infrageluidsignalen, van boven naar beneden: 1. Een vliegtuig dat door de geluidsbarrière gaat 2. Een explosie van een meteoor 3. Een kernexplosie 4. Een vulkaanuitbarsting Bron: KNMI

Ook om infrageluidsbronnen te localiseren is het belangrijk om te weten wat er in de hoge atmosfeer gebeurt, het heeft namelijk invloed op de vorm van de geluidsgolf die wordt gedetecteerd. Meer kennis over interactie tussen infrageluid en atmosfeer maakt het mogelijk om de bronnen van infrageluid – of het nou een vulkaanuitbarsting of een kernproef is – beter aan te wijzen. De komende jaren zal Evers daarom onderzoeken wat er met infrageluid gebeurt in de atmosfeer.

Zie verder:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 oktober 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.