Tất cả các thiết bị điện và điện tử như: máy vi tính, vô tuyến, tủ lạnh, xe hơi, điện thoại, xe ôtô chạy điện và rất nhiều thiết bị sử dụng điện đều sẽ trở nên vô dụng nếu bị bom xung điện từ EMP phá hoại.
Các bạn hẳn còn nhớ về vụ cắt điện năm 1989 ở một số vùng xung quanh Quebec (Canada) đã khiến khoảng 6 triệu người sống trong điều kiện mất điện gần 9 tiếng đồng hồ? Vụ mất điện đó không phải do bom xung điện từ gây ra, mà do một cơn bão địa từ có sức tàn phá lớn gây ra nhờ hoạt động của năng lượng mặt trời.
Tuy nhiên, cả hai loại xung điện từ gây ra nói chung đều có những ảnh hưởng tương đối giống nhau lên các thiết bị điện, điện tử.
Bom xung điện từ EMP là gì?
Bom xung điện từ (ElectroMagnetic Pulse - EMP) là loại vũ khí nhằm sử dụng để phá hủy các cơ sở vật chất điện và điện tử ở một mục tiêu nhất định. Do được tính đến thực tế rằng hầu hết các thiết bị ngày nay đều sử dụng điện, nên thật khó có thể tưởng tượng hết tác hại mà bom EMP sẽ gây ra lên những thiết bị này. Tất cả các thiết bị điện và điện tử như: máy vi tính, vô tuyến, tủ lạnh, xe hơi, điện thoại, xe ôtô chạy điện và rất nhiều thiết bị cần thiết cho cuộc sống khác sử dụng điện đều sẽ trở nên vô dụng nếu gặp phải sự phá hoại của bom EMP.
Tranh tưởng tượng về sức tàn phá của bom EMP lên một thành phố. (Ảnh: Ringofblogs).
Vậy bom xung điện từ EMP hoạt động thế nào?
Nguyên lý hoạt động của một quả bom EMP cơ bản là sự tạo ra một trường điện từ cực lớn. Ánh sáng, sóng radio, tia X, vi sóng là tất cả các loại bức xạ điện từ. Bức xạ điện từ là các sóng có khả năng tự truyền, bao gồm một điện trường dao động vuông góc với từ trường. Cả điện trường và từ trường có cùng pha và dao động vuông góc với hướng lan truyền sóng. Dòng điện có khả năng tạo ra từ trường, trong khi từ trường biến thiên có thể gây cảm ứng và sinh ra dòng điện trong các dây dẫn đặt cạnh nhau.
Thông thường, các thiết bị điện và điện tử chỉ sử dụng đủ điện để vận hành một cách bình thường. Bất cứ một thay đổi hay biến động nào trong cường độ dòng điện cũng gây hỏng hóc khó sửa chữa cho các thiết bị điện, điện tử này. Đây chính là điểm yếu của các thiết bị điện, điện tử mà loại bom EMP tập trung khai thác. Xung điện từ cực lớn sẽ tạo ra một từ trường mạnh, cảm ứng sinh ra các dòng điện phụ ở mạch điện, gây quá tải và cuối cùng sẽ làm cho các thiết bị điện, điện tử hoạt động không đúng chức năng của chúng.
Một số loại bom xung điện từ EMP thường gặp
Có một số cách để tạo ra xung điện từ. Một trong số đó là sử dụng vũ khí hạt nhân gây nổ, nhờ hiệu ứng Compton. Khi thiết bị hạt nhân được sử dụng để gây nổ, một lượng năng lượng điện từ cực lớn sẽ được giải phóng ra, năng lượng này sẽ lần lượt tương tác với các nguyên tử trong khí quyển của Trái đất và sau đó chúng sẽ bị ion hóa. Các electron giải phóng ra trong suốt quá trình ion hóa sau đó sẽ bị từ trường rất mạnh của Trái đất gom lại, tạo nên một dòng điện dao động/biến thiên và sinh ra từ trường. Do đó, xung điện từ được tạo ra.
Như một sự lựa chọn, các xung điện từ có thể được tạo ra nhờ các kỹ thuật phi hạt nhân, như các vi sóng có công suất cao. Bom FCG (FCG- Flux compression generator bomb/bom phát nén từ thông) cũng là một loại khác của bom xung điện từ. Về cơ bản, chúng gồm một xi-lanh bằng kim loại được quấn quanh bằng một cuộn dây dẫn. Xi-lanh này được nhồi kín chất nổ.
Khi cuộn dây của quả bom được cấp nguồn và dòng điện được sinh ra, điện trường sẽ xuất hiện. Tiếp đó, nhờ sự có mặt của cầu chì chất nổ sẽ phát nổ và làm cho xi-lanh bằng kim loại đó sẽ bị đẩy đến tiếp xúc phía cuộn dây, tạo nên một mạch ngắn và do đó dẫn đến hiện tượng xuất hiện một từ trường nén. Và cuối cùng, xung điện từ được tạo ra.