Le laboratoire national Lawrence Livermore (LLNL) a exécuté avec succès sa première expérience sous-critique depuis 2003 le 13 février dans l'installation U1a du site de sécurité nationale du Nevada (NNSS). L'expérience - surnommée "Ediza" - a eu lieu profondément sous le sol du désert et a été l'aboutissement d'une campagne de cinq ans visant à capturer des données de haute fidélité sur le plutonium à l'appui de la sécurité des stocks nucléaires.

Les expériences sous-critiques permettent aux chercheurs d'étudier comment les matières nucléaires réagissent aux explosifs puissants sans procéder à un essai nucléaire traditionnel. Les expériences confinées sont spécifiquement conçues pour s'assurer qu'elles restent en dessous du seuil de criticité. Dans le cas d'Ediza, les chercheurs ont utilisé des explosifs pour faire imploser du plutonium, capturer de nombreux, des mesures scientifiques détaillées qui seront comparées à des simulations de supercalculateurs.

« Nous faisons progresser la science de la sécurité avec cette expérience sous-critique, " a déclaré Barbara Kornblum, Physicien de conception principal du LLNL sur la série expérimentale. "Ediza est la première expérience du genre, et il nous fournit des données uniques sur le plutonium."

Alors que le plutonium implosait, les chercheurs ont pu capturer des images radiographiques de haute qualité pertinentes pour la sécurité des stocks. Ces images sont similaires aux images radiographiques prises par un dentiste, mais sont plus de mille fois plus puissants qu'une radiographie dentaire. Ces radiographies et données d'autres diagnostics seront comparées à des simulations de superordinateur qui ont prédit l'implosion. La comparaison de ces simulations avec les données expérimentales permet aux scientifiques d'améliorer les modèles physiques, permettant des simulations plus réalistes et, finalement, plus de confiance lors de l'évaluation de la sécurité des stocks.

Ediza était la dernière expérience de la série "Sierra Nevada", qui était une collaboration de trois laboratoires entre le LLNL et ses homologues du Laboratoire national de Los Alamos (LANL) et l'Atomic Weapons Establishment du Royaume-Uni, avec le soutien et la collaboration scientifique du NNSS. Les chercheurs du LLNL ont travaillé en étroite collaboration avec ces collaborateurs, connexion hebdomadaire par téléconférence au cours de la campagne de cinq ans Sierra Nevada, et quotidiennement avec l'équipe NNSS combinée lors des activités expérimentales d'Ediza.

Jusqu'à Ediza, les chercheurs ont mené cinq expériences préparatoires en utilisant des composants fictifs faits de matériaux non nucléaires. En plus de fournir des données de physique précieuses, les expériences préparatoires étaient essentielles pour garantir que les dispositifs de sécurité et les diagnostics expérimentaux fonctionneraient correctement dans l'expérience Ediza. À la fin, en toute sécurité, systèmes de sécurité et de diagnostic exécutés comme prévu.

"Chaque expérience a généré des données de physique utiles, mais Livermore ne fait pas de « souscrits » pour étudier les explosifs puissants, " a déclaré le physicien du LLNL Reed Patterson, chef d'équipe expérimentale. "Cette expérience consistait à répondre à des questions sur le plutonium. Au final, nous avons capturé des données exquises, et cela contribuera grandement à améliorer les modèles physiques que nous utilisons pour garantir la sécurité des armes nucléaires. »

Chaque année, Le LLNL et le LANL sont chargés d'évaluer le stock nucléaire américain pour s'assurer que les ogives fonctionneront toujours comme prévu. Cette approche est connue sous le nom de gestion des stocks. En l'absence de conduite d'essais nucléaires traditionnels, une méthodologie basée sur la science est utilisée par laquelle un terrain d'essai virtuel est simulé avec des modèles informatiques. Pour que cela fonctionne en toute confiance, les simulations sont validées par rapport à des données expérimentales réelles provenant à la fois d'essais nucléaires historiques qui ont produit un rendement nucléaire et d'expériences sous-critiques modernes comme Ediza.

Cette expérimentation permettra d'accroître la confiance dans ces évaluations annuelles, s'assurer que la sûreté des systèmes nucléaires reste robuste et permettre également aux chercheurs d'améliorer la sûreté, lorsque c'est possible, car ils s'efforcent de prolonger la durée de vie du stock.