Impulso elettromagnetico nucleare (EMP), una radiazione elettromagnetica variabile nel tempo risultante da un’esplosione nucleare. Per un’esplosione ad alta potenza di circa 10 megatoni fatta esplodere 320 km (200 miglia) sopra il centro degli Stati Uniti continentali, quasi l’intero paese, così come parti del Messico e del Canada, sarebbe colpito dall’EMP, distruggendo praticamente tutti i dispositivi elettronici e i trasformatori elettrici. Le procedure per migliorare la capacità delle reti, specialmente dei sistemi militari di comando e controllo, di resistere all’EMP sono note come “indurimento”.
Lo sviluppo dell’EMP è modellato dalla radiazione nucleare iniziale dell’esplosione, in particolare la radiazione gamma. Gli elettroni ad alta energia sono prodotti nell’ambiente dell’esplosione quando i raggi gamma si scontrano con le molecole dell’aria (un processo chiamato effetto Compton). Le cariche positive e negative nell’atmosfera sono separate quando gli elettroni più leggeri, caricati negativamente, sono spazzati via dal punto dell’esplosione e le molecole d’aria ionizzate più pesanti e caricate positivamente sono lasciate indietro. Questa separazione di carica produce un grande campo elettrico. Le asimmetrie nel campo elettrico sono causate da fattori come la variazione della densità dell’aria con l’altitudine e la vicinanza dell’esplosione alla superficie terrestre. Queste asimmetrie provocano correnti elettriche variabili nel tempo che producono l’EMP. Le caratteristiche dell’EMP dipendono fortemente dall’altezza dell’esplosione sopra la superficie.
L’EMP fu notato per la prima volta negli Stati Uniti negli anni ’50 quando le apparecchiature elettroniche si guastarono a causa delle correnti e tensioni indotte durante alcuni test nucleari. Nel 1960 fu ufficialmente riconosciuta la potenziale vulnerabilità delle attrezzature militari e dei sistemi d’arma statunitensi all’EMP. L’EMP può danneggiare apparecchiature elettroniche non protette, come radio, radar, televisori, telefoni, computer e altre apparecchiature e sistemi di comunicazione. I danni EMP possono verificarsi a distanze di decine, centinaia o migliaia di chilometri da un’esplosione nucleare, a seconda della potenza dell’arma e dell’altitudine della detonazione. Per esempio, nel 1962 un guasto ai componenti elettronici dei lampioni delle Hawaii e l’attivazione di numerosi allarmi antifurto delle automobili a Honolulu furono attribuiti a un test nucleare statunitense ad alta quota nell’atollo Johnston, a circa 1.300 km (800 miglia) a sud-ovest.