第一次原子弹试验是在大气层进行的。从1945年那天起，一直到第二次世界大战结束后的最初二十年，美国和苏联总共进行了约400次大气层试验。法国在20世纪70年代进行了最后一次大气层试验，而中国在1980年10月进行了迄今为止最后一次核试验。全球一半以上的人口比最后一次空中核爆炸发生时还要年轻，但随着美国和朝鲜之间紧张局势升级，走向现代原子竞赛的边缘，这一切都可能改变。
朝鲜是21世纪唯一进行核武器试验的国家。到目前为止，朝鲜的所有试验都在地下进行，这样爆炸的影响可以得到更好的控制。进行大气层爆炸试验意味着将弹头垂直向上发射，在朝鲜本土上空，或者意味着以更水平的轨迹发射，导弹携带核弹头飞越邻国。尽管这在金正恩政权的技术能力范围内，但即使是将这场试验摆上谈判桌，也需要外交理解上的失败。
周五，朝鲜外务相李容浩表示，作为对特朗普总统在联合国威胁要“彻底摧毁朝鲜”的回应，平壤可能采取行动，包括“在太平洋引爆一枚强大的氢弹”，据韩联社报道。此番言论是在本周言辞交锋升级之后发表的，当时世界上最老的核大国总统试图约束世界上最年轻的核大国。
要理解可能进行的新的大气层试验所带来的风险，最好回顾一下1963年，当时美国和苏联签署了《部分禁止核试验条约》。我们将需要缩小一下视角——关注到婴儿的乳牙。
放射性婴儿牙齿
“美国民众的健康担忧日益加剧，因为他们在骨骼中检测到了可测量的辐射水平，”史蒂文斯理工学院的助理教授、核武器历史专家Alex Wellerstein表示。“当时有一项重要的‘婴儿牙齿调查’，鼓励人们将孩子们掉下来的乳牙寄送出来。科学家们可以结合孩子的居住地和年龄，追踪有多少锶-90进入了美国人的骨骼。”
锶-90是由核裂变产生的一种放射性同位素。在大气层试验中，放射性副产品的烟羽会留在空气中，与其他云层混合，然后如下雨时落下，最终进入生态系统，例如草地上。牛会吃草，然后因为锶在化学上类似于钙，所以锶最终会进入牛奶，然后进入人体骨骼。
“这种物质的微量存在不会给你带来很多麻烦，”Wellerstein说，“但当你的暴露水平不断提高，并且影响到大范围人群时，你只是在增加致命癌症的基数风险，而这个风险本身就比人们愿意承认的要高。对于3亿人口来说，增加几个百分点的风险，即使很难具体查明辐射源，也会导致数千人死亡。”
除了健康影响，禁止大气层试验还有一个战略原因。地下试验限制了一个国家可以开发的武器的尺寸。《部分禁止核试验条约》并非所有核大国都签署并遵守：除了朝鲜，法国和中国至今仍未签署，尽管两国进行违反条约试验的时期已经过去几十年了。如果朝鲜决定在太平洋试验武器，它还将面临将武器运送到太平洋的挑战。
通往太平洋的无安全弹道
“通往公海的最短路径是越过北海道，就像他们进行的两次‘火星’试验一样，”麻省理工学院政治学副教授Vipin Narang说。“它必须采用一种看起来不是朝向美国大陆或关岛，而是提供公海的弹道。那就是北海道弹道，我们已经习惯了，他们也习惯了，我认为他们很可能会选择这条路，这是日本最狭窄的部分，因此对日本的风险被降到最低。”
8月份，朝鲜两次在飞越日本北海道西南部半岛的弹道上进行了导弹试验。这是十多年来首次也是第二次飞越日本的此类发射，也是迄今为止明确的导弹发射，而不是卫星运载火箭。发射只经过了岛屿两个小区域，但它们仍然直接穿过了日本的领空，并促使公众收到短信警报，以防试验被误认为是袭击。在此处将风险降到最低，并不意味着没有风险，而且这还是假设导弹表现正常并继续飞向太平洋。
“美国只在弹道弹道上试验过一次实弹弹头，”Wellerstein说。“那是‘多米尼克行动’中的‘弗里盖特鸟’（Shot Frigatebird）试验，是一枚潜艇发射的导弹。”
大多数核试验涉及单独的弹头测试，或者在一个为测试设计的特殊小型导弹上进行测试，而大多数弹道导弹试验涉及的是没有安装弹头的导弹。这些类型的测试本身就有失败的可能性，但当两者结合在一起时，如果出现问题，情况就会变得特别危险。
“总的来说，同时测试两者会增加很多风险和不确定性，而且不安全，”Wellerstein说。“有一些最坏情况可以通过巧妙的工程设计来避免，比如在弹头上安装一个传感器，上面写着‘如果我不在该在的地方，就不要引爆’，希望朝鲜会制造这样的东西。虽然不那么灾难性，但仍然不好，导弹在弹头上爆炸，弹头可能不会如预期般爆炸，但可能会分散钚，或者可能在中途爆炸。导弹有时会在发射台上爆炸，将钚扩散到周围，造成污染。”
有可能导弹无法到达太平洋预定地点，而在陆地上过早爆炸。它也可能被导弹防御系统拦截，这些系统迄今为止在实际条件下从未成功过（尽管一些系统在最近的演习中取得了一些成功）。在陆地上试验失败并导致人员伤亡，特别是如果弹头爆炸，后果将不堪设想。
“如果发生意外，弹头在低于预期的海拔高度引爆，然后对航运或民航造成影响，或者造成生命损失，”Narang说，“那将是一件改变世界的大事，那是一场战争行为，我不确定我们该如何从中脱身。”
在冷战期间，当美国和苏联进行挑衅性的导弹试验，但又希望确保这些试验不被视为攻击时，两国会提前告知对方，分享足够的信息，以避免试验导致世界末日，但并非所有信息。
“我们让朝鲜人很难做到这一点，”Wellerstein说。“如果他们提前通知我们说，‘嘿，我们要试验一枚导弹’，我们已经明确表示我们将尝试击落他们的导弹。你不能两者都要，你不能告诉人们你可能会击落他们的导弹，又让他们在试验前给你通知。”
如果朝鲜发射导弹，并且它完好无损地飞越日本进入太平洋，它仍然会对附近的一切构成危险。太平洋非常广阔，因此有人直接处于危险之中的几率很低，但如果没有提前通知试验地点，就无法确保该区域没有人。然后，爆炸将产生标准的核效应：冲击波、火焰和辐射，对于近距离遭受这些效应的任何人来说，这将是非常糟糕（且很可能致命）的一天。
也可能产生电磁脉冲，尽管除了直接遭受冲击波、火焰和辐射的区域外，很难说电磁脉冲效应会有多大的额外影响范围。美国许多飞机都具备一定的抗电磁脉冲能力，也就是说，它们具备一定的抵抗雷暴的能力，这可能也会对它们免受电磁脉冲的损害起到保护作用。
在直接爆炸区域之外，仍然有放射性气体烟羽。
“如果武器在大气层中引爆，你会从很远的距离检测到那种放射性，甚至远到那种放射性不会构成任何健康威胁的距离，”Wellerstein说。“我认为这会让人们非常不安，因为很多人将无法区分可检测到的放射性和有害的放射性之间的区别。”
这种烟羽，以及它所带来的更致命的风险，是白宫和平壤之间紧张关系和沟通不畅的一种可能结果。如果朝鲜成为本世纪第一个进行大气层核试验的国家，那它也不是第一个用这样的试验让美国感到意外的国家。1966年，当林登·约翰逊总统访问泰国时，中国在高空引爆了一枚核武器。
重新学习如何赢得另一场冷战
“我们用来形容金正恩的所有言辞，我们都曾用来形容毛泽东，”Narang说。“我们曾说‘他是个疯子，不能把核武器交给他’。但我们做到了。威慑有其自身的逻辑，它是一种通用语言。现实是，金正恩为自己购买了免受外部政权更迭、入侵，甚至可能解除武装的保险。如果美国试图这样做，那么关岛、日本甚至美国本土都有可能遭受核打击。正是这种现实，他才获得了核武器，这样他就不会重蹈萨达姆和卡扎菲的覆辙。他不会放弃它们。”
几十年来，美国一直奉行朝鲜无核化的政策，希望通过制裁和外交压力相结合的方式，说服这个孤立的国家放弃其核野心。尽管有制裁，尽管试图在外交上孤立朝鲜，该国还是发展了自己的核武器。今年夏天，这一进展以两次洲际弹道导弹的试射和一枚热核炸弹的研发达到了顶峰。
“事实是，他现在是一个核武器国家。我们必须摆脱‘无核化’的思维框架，因为那可能不会发生，”Narang说。“这意味着要学会像我们对待中国和俄罗斯那样进行威慑。这意味着某种程度的对话和外交。我们不必喜欢它，但这就是目前的现实。一旦你跨过门槛，无核化的成本就高于进行威慑的成本，而威慑恰恰是美国擅长的事情。”
