Una mañana de octubre de 2023, una explosión química detonada en un túnel bajo el desierto de Nevada fue el lanzamiento del siguiente conjunto de experimentos de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear, con el objetivo de mejorar la detección de explosiones nucleares de bajo rendimiento en todo el mundo.
El Experimento de Física 1-A (PE1-A) es el primero de una serie de experimentos no nucleares que compararán simulaciones por computadora con datos sísmicos, de gas trazador, acústicos y electromagnéticos de alta resolución obtenidos de explosiones subterráneas y experimentos atmosféricos, dijo Lawrence Livermore. El investigador del Laboratorio Nacional Stephen Myers en la Reunión Anual de 2024 de la Sociedad Sismológica de América (SSA).
La explosión del 18 de octubre -el equivalente a 16,3 toneladas de TNT- tuvo lugar en el «Túnel P» de Aqueduct Mesa en el Sitio de Seguridad Nacional de Nevada (NNSS). Las ondas sísmicas, acústicas y electromagnéticas del choque fueron registradas por instrumentos cerca de la explosión y con redes sísmicas regionales, mientras que los trazadores de gas y los subproductos químicos liberados en la cavidad y los pozos resultantes también fueron muestreados por un denso conjunto de instrumentos. Se registraron señales sísmicas al menos a 250 kilómetros de distancia de la explosión.
«Todo esto es para ayudar a promover nuestro objetivo de monitorear mejor las explosiones nucleares y comprender la fuente física de cómo esas explosiones generan ondas sísmicas», dijo Myers.
El Experimento de Física 1 (PE1) es el último programa de investigación del NNSS, donde se llevaron a cabo pruebas nucleares atmosféricas entre 1951 y 1962, y pruebas subterráneas entre 1961 y 1992. Más recientemente, programas como el Experimento de Física de Fuentes analizaron una variedad de experimentos no nucleares. Explosiones químicas nucleares en diferentes ambientes rocosos, recopilando datos para aprender más sobre la física de las explosiones.
Los siete nuevos experimentos planificados como parte del PE1 incluyen más explosiones químicas subterráneas en diferentes condiciones de emplazamiento, así como experimentos atmosféricos que intentan rastrear el transporte subterráneo y atmosférico de los gases producidos en este tipo de explosiones. El programa también utilizará una gran bobina electromagnética, de unos cuatro metros de ancho, para generar pulsos de energía electromagnética dentro del túnel que se pueden medir en la superficie del suelo, para determinar qué parte de la señal electromagnética de una prueba nuclear subterránea se vería afectada por viajando por la tierra.
«No existe un solo experimento que pueda generar todas las señales que produce un disparo nuclear, por lo que estamos haciendo esta serie de siete para tratar de unir todas esas señales», explicó Myers, «para que podamos validar nuestra experiencia completa». códigos de física que utilizamos para simular cómo serían todas esas señales de una explosión nuclear».
Mejoras significativas en la informática de alto rendimiento han permitido a investigadores como Myers crear simulaciones de explosiones cada vez más realistas y complejas, pero «entonces la pregunta es: ‘¿están correctas?’ Y la única forma en que podemos estar seguros de ello es compararlos con estos conjuntos de datos de alta resolución de los experimentos», dijo.
Los nuevos experimentos están más instrumentados que los experimentos NNSS más antiguos, señaló, lo que ayuda a validar las simulaciones de código de computadora.
Las simulaciones atmosféricas, por ejemplo, deben tener en cuenta variables complejas como cambios de temperatura y turbulencias del aire en diferentes condiciones topográficas. Con los experimentos, dijo Myers, «estamos tratando de tener una idea, si los trazadores salieran de la tierra después de una prueba nuclear, exactamente cómo algunas de estas condiciones tan locales, la topografía y otros aspectos afectarían el transporte de esos radionucleidos y Otros gases reveladores que podrían liberarse mediante una prueba subterránea».
Myers dijo que los datos sísmicos y acústicos de PE1 se publicarán en una base de datos sísmica pública después de dos años. «Queremos que esto sea un recurso para la comunidad en su conjunto».