L'expérience de physique 1-A (PE1-A) est la première d'une série d'expériences non nucléaires qui compareront des simulations informatiques avec des données sismiques, de gaz traceurs, acoustiques et électromagnétiques à haute résolution glanées lors d'explosions souterraines et d'expériences atmosphériques, a déclaré Lawrence Livermore. Stephen Myers, chercheur au Laboratoire national, à la réunion annuelle 2024 de la Seismological Society of America (SSA).

L'explosion du 18 octobre, l'équivalent de 16,3 tonnes de TNT, a eu lieu dans le tunnel P de l'Aqueduct Mesa, sur le site de sécurité nationale du Nevada (NNSS). Les ondes sismiques, acoustiques et électromagnétiques du choc ont été enregistrées par des instruments proches de l'explosion et par des réseaux sismiques régionaux, tandis que les traceurs de gaz et les sous-produits chimiques libérés dans la cavité et les forages résultants ont également été échantillonnés par un réseau dense d'instruments. Des signaux sismiques ont été enregistrés à au moins 250 kilomètres de l'explosion.

"Tout cela vise à nous aider à atteindre notre objectif de mieux surveiller les explosions nucléaires et de comprendre la physique source de la manière dont ces explosions génèrent des ondes sismiques", a déclaré Myers.

L'Expérience de Physique 1 (PE1) est le dernier programme de recherche du NNSS, où des essais nucléaires atmosphériques ont eu lieu entre 1951 et 1962, et des essais souterrains ont eu lieu entre 1961 et 1992. Plus récemment, des programmes comme l'Expérience de Physique des Sources ont examiné une gamme de explosions chimiques nucléaires dans différents environnements rocheux, collecte de données pour en savoir plus sur la physique des explosions.

Les sept nouvelles expériences prévues dans le cadre du PE1 comprennent davantage d'explosions chimiques souterraines dans différentes conditions de mise en place, ainsi que des expériences atmosphériques qui tentent de suivre le transport souterrain et atmosphérique des gaz produits dans ces types d'explosions.

Le programme utilisera également une grande bobine électromagnétique, d'environ quatre mètres de large, pour générer des impulsions d'énergie électromagnétique à l'intérieur du tunnel qui peuvent être mesurées à la surface du sol, afin de déterminer dans quelle mesure le signal électromagnétique d'un essai nucléaire souterrain serait affecté par voyageant à travers la terre.

"Aucune expérience unique ne peut générer tous les signaux produits par un tir nucléaire, c'est pourquoi nous effectuons cette série de sept pour essayer de reconstituer tous ces signaux", a expliqué Myers, "afin que nous puissions valider notre analyse complète. codes physiques que nous utilisons pour simuler à quoi ressembleraient tous ces signaux d'une explosion nucléaire. "

Des améliorations significatives dans le calcul haute performance ont permis à des chercheurs comme Myers de créer des simulations d'explosion de plus en plus réalistes et complexes, mais « alors la question est :« sont-elles correctes ? » Et la seule façon d'en être sûr est de les comparer à ces ensembles de données à haute résolution issues des expériences", a-t-il déclaré.

Les nouvelles expériences sont plus lourdement instrumentées que les anciennes expériences NNSS, a-t-il noté, ce qui contribue à valider les simulations du code informatique.

Les simulations atmosphériques, par exemple, doivent tenir compte de variables complexes telles que les changements de température et la turbulence de l'air dans différentes conditions topographiques.

Avec ces expériences, Myers a déclaré :« Nous essayons d'avoir une idée si des traceurs sortaient du sol après un essai nucléaire, quelles seraient exactement certaines de ces conditions très locales, la topographie et d'autres aspects, qui affecteraient le transport de ces radionucléides et d'autres gaz révélateurs qui pourraient être libérés par un test souterrain."

Myers a déclaré que les données sismiques et acoustiques de PE1 seront publiées dans une base de données sismique publique après deux ans. "Nous voulons que ce soit une ressource pour la communauté dans son ensemble."