En el caso de EMP generado a partir de una detonación nuclear a gran altitud, la dispersión de Compton resultante de la liberación de radiación gamma asociada con la detonación nuclear “golpea” electrones de los átomos en la atmósfera superior. Estos electrones son acelerados por el campo magnético de la tierra y, a su vez, producen radiación electromagnética en forma de pulso electromagnético (EMP). El pulso generado tiene 3 componentes principales. El primer componente etiquetado como E1 tiene un tiempo de aumento rápido (menos de 10 nanosegundos); el segundo componente, etiquetado como E2, se asemeja a un pulso de rayo con tiempos de subida en el rango de microsegundos con una duración de 10 microsegundos a unos pocos segundos; y el tercer componente etiquetado como E3 tiene una duración que puede variar de segundos a minutos y es de naturaleza similar a lo que se encontraría durante una tormenta geomagnética
La amenaza potencial y las consecuencias masivas de una detonación nuclear a gran altura en términos de su generación de radiación electromagnética generalizada han sido documentadas por el Informe del Congreso de 2008 EMP (ver enlace a continuación).
La infraestructura eléctrica masiva de hoy en día hace un uso extensivo de la tecnología de circuito integrado de alta densidad de circuitos y es vulnerable a fallas extensivas de transitorios de campo eléctrico grandes y rápidos generados como resultado de una explosión nuclear a gran altitud. Además, los transformadores de alto voltaje también son vulnerables ya que la explosión de alta elevación produce grandes corrientes similares a las de las perturbaciones geomagnéticas. Una detonación bien ejecutada tendría efectos catastróficos en la red eléctrica y nuestra capacidad de funcionar en una sociedad moderna. La Comisión describió un enfoque para mitigar estos efectos. Actualmente, existe un proyecto de ley patrocinado por la Cámara de Representantes (HR 668), que se centra en proteger la infraestructura de la red eléctrica de los principales transitorios electromagnéticos.
La protección contra el pulso E1 rápido se logra mediante un amplio blindaje utilizando una jaula de Faraday (ver enlace a continuación) del equipo que requiere protección y la minimización de elementos que pueden actuar como antenas en el acoplamiento de la radiación electromagnética. Además, los equipos construidos con circuitos integrados sensibles conectados a la red eléctrica necesitan protección mediante derivaciones electrónicas no lineales rápidas de sobretensión. Ejemplos de tales dispositivos incluyen varactores y tubos de descarga de plasma (vea el enlace a continuación).
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