Il Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ha eseguito con successo il suo primo esperimento subcritico dal 2003 il 13 febbraio presso la struttura U1a del Nevada National Security Site (NNSS). L'esperimento, soprannominato "Ediza", ha avuto luogo in profondità sotto il suolo del deserto ed è stato il culmine di una campagna quinquennale volta a catturare dati di plutonio ad alta fedeltà a sostegno della sicurezza delle scorte nucleari.

Gli esperimenti subcritici consentono ai ricercatori di studiare come i materiali nucleari reagiscono agli esplosivi ad alto potenziale senza condurre un test nucleare tradizionale. Gli esperimenti contenuti sono studiati appositamente per fare in modo che rimangano al di sotto della soglia di criticità. Nel caso di Ediza, i ricercatori hanno usato esplosivi ad alto potenziale per implodere il plutonio, catturando numerosi, misurazioni scientifiche dettagliate che verranno confrontate con simulazioni al supercomputer.

"Stiamo facendo avanzare la scienza della sicurezza con questo esperimento subcritico, " ha detto Barbara Kornblum, Fisico di progettazione principale di LLNL sulla serie sperimentale. "Ediza è il primo esperimento del suo genere, e ci fornisce dati unici sul plutonio."

Quando il plutonio è imploso, i ricercatori sono stati in grado di acquisire immagini radiografiche di alta qualità rilevanti per la sicurezza delle scorte. Queste immagini sono simili alle immagini a raggi X scattate da un dentista, ma sono più di mille volte più potenti di una radiografia dentale. Quelle radiografie e i dati di altri strumenti diagnostici saranno confrontati con simulazioni al supercomputer che hanno previsto l'implosione. Il confronto di tali simulazioni con i dati sperimentali consente agli scienziati di migliorare i modelli fisici, consentendo simulazioni più realistiche e, in definitiva, maggiore fiducia nella valutazione della sicurezza delle scorte.

Ediza è stato l'ultimo esperimento della serie "Sierra Nevada", che era una collaborazione tri-laboratorio tra LLNL e le sue controparti presso il Los Alamos National Laboratory (LANL) e l'Atomic Weapons Establishment del Regno Unito, con il supporto e la collaborazione scientifica del NNSS. I ricercatori LLNL hanno lavorato a stretto contatto con questi collaboratori, collegandosi settimanalmente tramite teleconferenza durante la campagna quinquennale della Sierra Nevada, e quotidianamente con il team NNSS combinato durante le attività sperimentali di Ediza.

Fino a Ediza, i ricercatori hanno condotto cinque esperimenti preparatori utilizzando componenti fittizi realizzati con materiali non nucleari. Oltre a fornire preziosi dati fisici, gli esperimenti preparatori erano essenziali per garantire che le caratteristiche di sicurezza e la diagnostica sperimentali funzionassero correttamente nell'esperimento Ediza. Alla fine, tutta sicurezza, sistemi di sicurezza e diagnostica eseguiti come previsto.

"Ogni esperimento ha generato dati fisici utili, ma Livermore non fa "sottocriti" per studiare gli esplosivi ad alto potenziale, " ha detto il fisico LLNL Reed Patterson, capogruppo sperimentale. "Questo esperimento consisteva nel rispondere a domande sul plutonio. Alla fine, abbiamo catturato alcuni dati squisiti, e farà molto per migliorare i modelli fisici che usiamo per garantire la sicurezza delle armi nucleari".

Ogni anno, LLNL e LANL sono responsabili della valutazione delle scorte nucleari degli Stati Uniti per garantire che le testate funzionino sempre come previsto. Questo approccio è noto come gestione delle scorte. In assenza di test nucleari tradizionali, viene impiegata una metodologia basata sulla scienza in base alla quale viene simulato un banco di prova virtuale con modelli informatici. Affinché questo funzioni con fiducia, le simulazioni sono convalidate rispetto a dati sperimentali reali sia da test nucleari storici che hanno prodotto rese nucleari sia da moderni esperimenti subcritici come Ediza.

Questo esperimento fornirà maggiore fiducia in queste valutazioni annuali, assicurarsi che la sicurezza dei sistemi nucleari rimanga solida e consentire anche ai ricercatori di migliorare la sicurezza, dove possibile, poiché lavorano per prolungare la vita della scorta.