Les scientifiques de deux grands laboratoires nationaux ont démontré une nouvelle méthode pour tester les explosifs stockés dans les stocks d'armes, une étape, selon eux, aidera à réduire les détonations accidentelles et à garantir que les armes fonctionnent comme prévu.

Explosifs stockés à petite et à grande échelle, des détonateurs aux armes nucléaires, doivent être testés régulièrement pour la sécurité, que ces armes soient stockées pendant cinq ans ou stockées pendant 30 ans ou plus. Lorsqu'il est soumis à des conditions environnementales extrêmes telles que des températures supérieures à 65 degrés Celsius ou inférieures à moins 20 degrés Celsius, ils peuvent devenir sujets à une détonation accidentelle.

Mais les tests d'explosifs à grande échelle prennent du temps, cher et pose de nombreux risques pour la sécurité, a déclaré le Dr Jennifer L. Gottfried, chercheur au Laboratoire de recherche de l'armée américaine.

Elle et une équipe de chercheurs de l'ARL ont développé une technique pour mesurer la libération d'énergie de petites quantités de matière explosive en concentrant une impulsion laser de haute puissance durant quelques nanosecondes (un milliardième de seconde) sur la surface de l'explosif. Étant donné que seules de très petites quantités de matériau (quelques millièmes de gramme) sont nécessaires pour le test, il n'y a aucun risque d'explosion et le test peut être effectué en toute sécurité à l'intérieur du laboratoire de recherche.

L'impulsion laser, qui remplace un événement de détonation réel, déchire violemment les molécules explosives et forme un plasma induit par laser. Les températures dans le plasma atteignent rapidement plus de 10, 000 K (17, 540 degrés F), créant une onde de choc qui s'étend dans l'air environnant. Plus l'explosif est puissant, plus le plasma devient chaud et plus l'onde de choc se déplace rapidement. En mesurant la vitesse de l'onde de choc, l'énergie libérée par l'explosif peut être déterminée.

Cette technique a récemment été utilisée pour tester une formulation explosive d'intérêt pour les chercheurs des laboratoires nationaux Sandia qui étudient les propriétés des matériaux vieillis-énergétiques.

Cette percée est décrite en détail dans l'article à paraître "Laboratory-scale investigation of the influence of ageing on the performance and sensitive of an explosive contain ε-CL-20" par Jennifer L. Gottfried, Rose A. Pesce-Rodriguez, Darcie Farrow et Jennifer Dellinger dans la revue Propellants, Explosifs, Pyrotechnie.

"Nos résultats ont démontré avec succès qu'une formulation explosive basée sur l'explosif le plus puissant de l'armée, CL-20, devient non seulement moins efficace lorsqu'il est stocké à des températures élevées, il devient aussi plus facile à allumer, " a déclaré Gottfried. " Cela augmente la probabilité qu'une arme contenant cet explosif puisse être déchargée accidentellement, créant un risque important pour la sécurité de nos soldats."

La nouvelle technique laser développée à l'ARL permettra au ministère de la Défense et au ministère de l'Énergie de surveiller à moindre coût et facilement la qualité de leurs stocks d'armes pour s'assurer que les armes utilisées par les soldats sont sûres et efficaces.

"Le test des stocks est un processus continu et est important pour les stocks actuels ainsi que pour les plus anciens. Les échantillons de cette étude n'étaient âgés que de cinq ans et montraient toujours des performances réduites et une sensibilité accrue, " a déclaré Gottfried.