El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) ejecutó con éxito su primer experimento subcrítico desde 2003 el 13 de febrero en las instalaciones U1a del Sitio de Seguridad Nacional de Nevada (NNSS). El experimento, denominado "Ediza", se llevó a cabo en las profundidades del suelo del desierto y fue la culminación de una campaña de cinco años destinada a capturar datos de plutonio de alta fidelidad en apoyo de la seguridad de las reservas nucleares.

Los experimentos subcríticos permiten a los investigadores estudiar cómo reaccionan los materiales nucleares a los explosivos de alta potencia sin realizar una prueba nuclear tradicional. Los experimentos contenidos están diseñados específicamente para asegurarse de que permanezcan por debajo del umbral de criticidad. En el caso de Ediza, los investigadores utilizaron explosivos de alta potencia para hacer implosión de plutonio, capturando numerosos, mediciones científicas detalladas que se compararán con simulaciones de supercomputadoras.

"Estamos avanzando en la ciencia de la seguridad con este experimento subcrítico, "dijo Barbara Kornblum, Físico de diseño principal de LLNL en la serie experimental. "Ediza es el primer experimento de este tipo, y nos proporciona datos únicos sobre plutonio ".

Mientras el plutonio implosionaba, los investigadores pudieron capturar imágenes radiográficas de alta calidad relevantes para la seguridad de las existencias. Estas imágenes son similares a las imágenes de rayos X tomadas por un dentista, pero son mil veces más potentes que una radiografía dental. Esas radiografías y datos de otros diagnósticos se compararán con simulaciones de supercomputadoras que predijeron la implosión. La comparación de esas simulaciones con los datos experimentales permite a los científicos mejorar los modelos físicos, permitiendo simulaciones más realistas y, por último, más confianza al evaluar la seguridad de las existencias.

Ediza fue el último experimento de la serie "Sierra Nevada", que fue una colaboración de tres laboratorios entre LLNL y sus contrapartes en el Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) y el Establecimiento de Armas Atómicas del Reino Unido, con el apoyo y la colaboración científica del NNSS. Los investigadores de LLNL trabajaron en estrecha colaboración con estos colaboradores, conectarse semanalmente por teleconferencia durante la campaña de cinco años en Sierra Nevada, y diariamente con el equipo combinado de NNSS durante las actividades experimentales de Ediza.

Conduciendo a Ediza, Los investigadores llevaron a cabo cinco experimentos preparatorios utilizando componentes simulados hechos de materiales no nucleares. Además de proporcionar valiosos datos físicos, Los experimentos preparatorios fueron esenciales para asegurar que las características experimentales de seguridad y los diagnósticos funcionarían correctamente en el experimento de Ediza. En el final, toda la seguridad, los sistemas de seguridad y diagnóstico funcionaron como se esperaba.

"Cada experimento generó datos físicos útiles, pero Livermore no hace 'subcríticos' para estudiar explosivos de alta potencia, "dijo el físico de LLNL Reed Patterson, líder del equipo experimental. "Este experimento consistió en responder preguntas sobre el plutonio. Al final, capturamos algunos datos exquisitos, y contribuirá en gran medida a mejorar los modelos físicos que utilizamos para garantizar la seguridad de las armas nucleares ".

Cada año, LLNL y LANL son responsables de evaluar el arsenal nuclear de los EE. UU. Para garantizar que las ojivas siempre funcionen según lo previsto. Este enfoque se conoce como administración de existencias. En ausencia de la realización de ensayos nucleares tradicionales, Se emplea una metodología basada en la ciencia mediante la cual se simula un campo de pruebas virtual con modelos informáticos. Para que esto funcione con confianza, las simulaciones están validadas contra datos experimentales reales tanto de pruebas nucleares históricas que produjeron rendimiento nuclear como de experimentos subcríticos modernos como Ediza.

Este experimento proporcionará una mayor confianza en estas evaluaciones anuales, asegurarse de que la seguridad de los sistemas nucleares siga siendo sólida y también permitir a los investigadores mejorar la seguridad, donde sea posible, mientras trabajan para extender la vida útil de la reserva.