Lyhty selvitys EMP:n synnystä ja suojautumisesta.

Vuonna 1973 jukkaistiin työryhmän mietintö, jossa pohdittiin ydinräjähdyksen aiheuttamaa sähkömagneettista pulssia ja suojautumista sitä vastaan.

Eri hallinnonaloilla oli jo useiden vuosien ajan työskennelty ydinräjähdyksen aiheuttaman sähkömagneettisen pulssin eli EMP:n elektronisiin järjestelmiin kohdistuvien vaikutusten selvittämiseksi ja käyttökelpoisten suojaratkaisujen löytämiseksi.

Tarkasteltaessa niitä mahdollisia tapauksia, joissa ydinräjähdyksen sähkömagneettiset vaikutukset ulottuisivat Suomen alueelle, voidaan erottaa kolme tapausta:

1.     Suurvaltojen välisen ydinsodan puhjetessa olisi todennäköistä, että ballististen ohjusten torjuntaa ydinkärkisillä torjuntaohjuksilla tapahtuisi, joko Suomen rajoilla tai suorastaan yläpuolisessa ilmatilassa muutaman sadan kilometrin korkeudella. Torjunnasta aiheutuisi laaja-alainen avaruusräjähdyksen EMP.

2.     Suomeen kohdistuisi suora ydinhyökkäys, jolloin kohdepaikkakuntien lähiympäristössä noin sadan kilometrin säteellä esiintyy paikallinen vaurioittava ja kauempana häiriöitä aiheuttava EMP.

3.     Lisäksi on mahdollista, että epäkuntoon menneitä ohjuksia osuisi maan alueelle tai rajojen läheisyyteen aiheuttaen suhteellisen paikallisen EMP:n.

Ydinase vapauttaa räjähtäessään megatonnia kohti 4,2x10¹⁵ joulea energiaa noin neljäsosamikrosekunnissa.

EMP:n sisältämä energia kytkeytyy antenniteorian mukaisesti erilaisiin johtimiin. Riippuen johtimen pituudesta ja impedanssista siihen indusoituu erilaisia virtoja ja jännitteitä. Niiden suuruus ja johtimen absorboima energia ovat periaatteessa laskettavissa EMP:n spektrin ja johtimen mittojen avulla, mutta käytännössä laskut muodostuvat hankaliksi.

Sähkömagneettisia kenttiä vaimennetaan metalliverkosta tai johtavasta aineesta tehdyllä, suojattavaa tilaa ympäröivällä kuorella. Faradayn häkki on metalliverkosta tehty suoja laitetilan ympärillä. Sen vaikutus perustuu sähkökenttää oikosulkeviin lankoihin ja oikosuljetuissa silmukoissa syntyviin muuttuvaa ulkoista magneettikenttää vastaaviin induktiovirtoihin. Faradayn häkki on muodostettavissa hitsaamalla rakennuksen betoniraudoituksen raudat yhtenäiseksi verkoksi.

Kaikki suojan kuoreen tehtävät aukot ja läpiviennit huonontavat suojausvaimennusta. Aukkojen aiheuttama vuoto suojaan on verrannollinen aukon säteen kolmanteen potenssiin.

EMP-tunneli, joka estää sähkömagneettisen impulssin kulkemasta avoimen tilan kautta. Tunnelin pituus pitää olla vähintään 2,5 kertaa lävistäjän mitta.

Vuoden 1977 teknillisistä määräyksistä otteita EMP suojaukseen

Milloin suojautumisen kannalta välttämättömien laitteiden toiminnan turvaaminen sitä vaati, on väestönsuojan toiminnan kannalta kriittiset laitteet suojattava sähkömagneettiselta pulssilta. Tässä muutama esimerkki 1977 vuoden teknillisistä määräyksistä, mitenkä varauduttiin EMP pommien käyttöön väestönsuojien varusteluissa

Pelkästään sähkökäyttöinen ilmanvaihtolaitteisto

Sisäasiainministeriö voi sallia 70- luvulla ilmanvaihtolaitteiston tekemisen pelkästään sähkökäyttöiseksi, jolloin se on jaettava erillisiksi, enintään 4500 henkilön yksiköiksi.  Laitteiston oleelliset osat, kuten raitis- ja poistoilmapuhaltimet, tuloilmakojeet ja erityissuodatinlaitteistot sekä ilmanvaihtolaitteiston toiminnalle välttämättömät muut laitteet, kuten varavoimakoneisto polttonestesäiliöineen ja jäähdytyslaitteineen sekä sähkönjakelulaitteet on suojattava paineiskuilta, tärähdyksiltä ja sähkömagneettisilta vaikutuksilta niin, että laitteiston toiminta on turvattu kaikissa suojaluokan edellyttämissä olosuhteissa.

Jäähdytyslaitteisto

Jäähdytyslaitos tulee tehdä rakenteeltaan ja toiminnaltaan mahdollisimman yksinkertaiseksi.  Se on suojattava tärähdykseltä ja, mikäli suojaan joudutaan ilmanvaihtolaitteiston ja varavoimakoneiston suojaamisen takia rakentamaan sähkömagneettinen suojaus, myös sähkömagneettisilta vaikutuksilta.

Polttomoottorikäyttöinen ja käsikäyttöinen ilmanvaihtolaitteisto

Polttomoottorikäyttöinen samoin kuin käsikäyttöinen ilmanvaihtolaitteisto eivät sisällä toiminnan kannalta välttämättömiä sähköisiä osia eivätkä siten tarvitse EMP-suojausta. Laitteistot ovat suunniteltu siten, että niiden toiminta ei vaarannu EMP- pommista.

Sähkömagneettinen suojaus

Jos väestönsuoja varustetaan pelkästään sähkökäyttöisellä ilmanvaihtolaitteistolla tai jos suojan jäähdytyslaitteet sitä edellyttävät, suojautumisen kannalta välttämättömät laitteet on suojattava sähkömagneettisilta vaikutuksilta. Suojattaviin laitteisiin kuuluvat yleensä suojan ilmanvaihtolaitteisto, jäähdytyslaitteet, varavoimakoneisto, mahdolliset hiilidioksidin poistolaitteet sekä näitä palvelevat pumput ja muut sähköiset laitteet.  Suojattavat laitteet tulee pyrkiä keskittämään mahdollisimman hyvin niin, että sähkömagneettinen suojaus voidaan ulottaa yhtenäisenä niiden ympärille.  Suojauksen läpi tulevien ovien sekä kanavien, putkien, kaapeleiden ja johtojen määrän tulee olla mahdollisimman pieni.

EMP-suojaus

Esimerkiksi ydinräjähdyksestä aiheutuvan elektromagneettisen pulssin vaikutuksilta suojaa ja suojan varusteita suojaavat rakenteet.

HPM-suojaus

Suurtehomikroaaltoaseen käytöstä aiheutuvalta energiapulssilta lähinnä suojassa olevia laitteita suojaavat rakenteet.

Toiminnallisten suojien suojaluokan määrittää rakennuttaja. Toiminnallisissa suojissa tulee suunnittelun alkuvaiheessa selvittää, tarvitaanko mahdollisesti myös EMP- tai HPM-suojausta, joista molemmat asettavat lisävaateita tilavarausten, maanpinnalle johtavien yhteyksien sijoittelun ja käytettävien materiaalien suhteen. Lähes jokaiseen läänihallituksen johtokeskukseen tehtiin EMP- suojattu tila peltikuoresta.