L'esperimento di fisica 1-A (PE1-A) è il primo di una serie di esperimenti non nucleari che confronteranno le simulazioni al computer con dati sismici, gas traccianti, acustici ed elettromagnetici ad alta risoluzione raccolti da esplosioni sotterranee ed esperimenti atmosferici, ha affermato Lawrence Livermore Il ricercatore del National Laboratory Stephen Myers al meeting annuale 2024 della Seismological Society of America (SSA).

L'esplosione del 18 ottobre, l'equivalente di 16,3 tonnellate di TNT, è avvenuta nel "P Tunnel" dell'Acquedotto Mesa presso il Nevada National Security Site (NNSS). Le onde sismiche, acustiche ed elettromagnetiche derivanti dall'urto sono state registrate da strumenti vicini all'esplosione e con reti sismiche regionali, mentre anche i traccianti di gas e i sottoprodotti chimici rilasciati nella cavità e nei fori risultanti sono stati campionati da una fitta serie di strumenti. I segnali sismici sono stati registrati ad almeno 250 chilometri di distanza dall'esplosione.

"Tutto ciò serve a contribuire al nostro obiettivo di monitorare meglio le esplosioni nucleari e comprendere la fisica della fonte di come tali esplosioni generano onde sismiche", ha affermato Myers.

Physics Experiment 1 (PE1) è l'ultimo programma di ricerca dell'NNSS, dove tra il 1951 e il 1962 hanno avuto luogo test nucleari atmosferici e tra il 1961 e il 1992, e test sotterranei tra il 1961 e il 1992. Più recentemente, programmi come Source Physics Experiment hanno esaminato una serie di non- esplosioni chimiche nucleari in diversi ambienti rocciosi, raccolta di dati per saperne di più sulla fisica delle esplosioni.

I sette nuovi esperimenti pianificati come parte del PE1 includono più esplosioni chimiche sotterranee in diverse condizioni di posizionamento, nonché esperimenti atmosferici che tentano di tracciare il trasporto sotterraneo e atmosferico dei gas prodotti in questi tipi di esplosioni.

Il programma utilizzerà anche una grande bobina elettromagnetica, larga circa quattro metri, per generare impulsi di energia elettromagnetica all’interno del tunnel che potranno essere misurati sulla superficie del terreno, per determinare la quantità di segnale elettromagnetico proveniente da un test nucleare sotterraneo che verrebbe influenzato da viaggiando attraverso la terra.

"Non esiste un esperimento in grado di generare tutti i segnali prodotti da un colpo nucleare, quindi stiamo facendo questa serie di sette per provare a mettere insieme tutti questi segnali", ha spiegato Myers, "in modo da poter convalidare il nostro pieno codici fisici che utilizziamo per simulare come sarebbero tutti questi segnali derivanti da un'esplosione nucleare."

Miglioramenti significativi nel calcolo ad alte prestazioni hanno consentito a ricercatori come Myers di creare simulazioni di esplosioni sempre più realistiche e complesse, ma "allora la domanda è:'sono corrette?' E l'unico modo in cui possiamo esserne certi è confrontarli con questi set di dati ad alta risoluzione provenienti dagli esperimenti", ha affermato.

I nuovi esperimenti sono dotati di una strumentazione più approfondita rispetto ai vecchi esperimenti NNSS, ha osservato, il che aiuta a convalidare le simulazioni del codice computerizzato.

Le simulazioni atmosferiche, ad esempio, devono tenere conto di variabili complesse come i cambiamenti di temperatura e la turbolenza dell'aria in diverse condizioni topografiche.

Con gli esperimenti, ha detto Myers, "stiamo cercando di farci un'idea, se i traccianti venissero fuori dal terreno dopo un test nucleare, esattamente quali di queste condizioni molto locali, topografia e altri aspetti, influenzerebbero il trasporto di quei radionuclidi e altri gas rivelatori che potrebbero essere rilasciati da un test sotterraneo."

Myers ha affermato che i dati sismici e acustici del PE1 verranno rilasciati in un database sismico pubblico dopo due anni. "Vogliamo che questa sia una risorsa per la comunità nel suo insieme."