¿Cómo verifican los inspectores de armas que una bomba nuclear ha sido desmantelada? Una respuesta inquietante es: no lo hacen, en su mayor parte. Cuando los países firman pactos de reducción de armas, generalmente no otorgan a los inspectores acceso completo a sus tecnologías nucleares,por miedo a revelar secretos militares.
En cambio, los tratados anteriores de reducción de armas entre EE. UU. Y Rusia han pedido la destrucción de los sistemas de entrega de ojivas nucleares, como misiles y aviones, pero no las ojivas mismas. Para cumplir con el tratado START, por ejemplo, EE. UU.alas de los bombarderos B-52 y los dejó en el desierto de Arizona, donde Rusia pudo confirmar visualmente el desmembramiento de los aviones.
Es un enfoque lógico pero no perfecto. Las ojivas nucleares almacenadas pueden no ser entregadas en una guerra, pero aún pueden ser robadas, vendidas o detonadas accidentalmente, con consecuencias desastrosas para la sociedad humana.
"Existe una necesidad real de evitar este tipo de escenarios peligrosos y perseguir estas reservas", dice Areg Danagoulian, un científico nuclear del MIT. "Y eso realmente significa un desmantelamiento verificado de las armas mismas".
Ahora los investigadores del MIT dirigidos por Danagoulian han probado con éxito un nuevo método de alta tecnología que podría ayudar a los inspectores a verificar la destrucción de las armas nucleares. El método utiliza haces de neutrones para establecer ciertos hechos sobre las ojivas en cuestión y, de manera crucial, utiliza unfiltro isotópico que cifra físicamente la información en los datos medidos.
Se publica hoy un documento que detalla los experimentos, "Un sistema de verificación de ojivas criptográficas físicas que utiliza resonancias nucleares inducidas por neutrones" Comunicaciones de la naturaleza . Los autores son Danagoulian, quien es el Profesor Asistente Norman C. Rasmussen de Ciencia e Ingeniería Nuclear en el MIT, y el estudiante graduado Ezra Engel. Danagoulian es el autor correspondiente.
prueba de alto riesgo
El experimento se basa en trabajos teóricos previos, realizados por Danagoulian y otros miembros de su grupo de investigación, que el año pasado publicaron dos documentos que detallaban las simulaciones por computadora del sistema. La prueba se realizó en la Instalación del Acelerador Lineal Gaerttner LINAC en el campus deInstituto Politécnico Rensselaer, utilizando una sección de 15 metros de largo de la línea de haz de neutrones de la instalación.
Las ojivas nucleares tienen un par de características que son centrales para el experimento. Tienden a usar isótopos particulares de plutonio, variedades del elemento que tienen diferentes números de neutrones. Y las ojivas nucleares tienen una disposición espacial distintiva de los materiales.
Los experimentos consistieron en enviar un haz de neutrones horizontal primero a través de un proxy de la ojiva, luego a través de un filtro de litio que codificaba la información. La señal del haz se envió a un detector de vidrio, donde una firma de los datos, que representa parte de suse registraron propiedades clave. Las pruebas MIT se realizaron con molibdeno y tungsteno, dos metales que comparten propiedades significativas con el plutonio y sirvieron como sustitutos viables para él.
La prueba funciona, en primer lugar, porque el haz de neutrones puede identificar el isótopo en cuestión.
"En el rango de baja energía, las interacciones de los neutrones son extremadamente específicas de isótopos", dice Danagoulian. "Así que haces una medición donde tienes una etiqueta isotópica, una señal que incorpora información sobre los isótopos y la geometría. Perohaces un paso adicional que lo encripta físicamente "
Esa encriptación física de la información del haz de neutrones altera algunos de los detalles exactos, pero aún permite a los científicos registrar una firma distinta del objeto y luego usarla para realizar comparaciones de objeto a objeto. Esta alteración significa que un país puede someterse ala prueba sin divulgar todos los detalles sobre cómo se diseñan sus armas.
"Este filtro de cifrado básicamente cubre las propiedades intrínsecas del propio objeto clasificado", explica Danagoulian.
También sería posible enviar el haz de neutrones a través de la ojiva, registrar esa información y luego encriptarla en un sistema informático. Pero el proceso de encriptación física es más seguro, Danagoulian señala: "Podría, en principio,hacerlo con computadoras, pero las computadoras no son confiables. Pueden ser pirateadas, mientras que las leyes de la física son inmutables ".
Las pruebas del MIT también incluyeron verificaciones para asegurarse de que los inspectores no pudieran realizar ingeniería inversa en el proceso y, por lo tanto, deducir la información sobre armas que los países quieren mantener en secreto.
Para llevar a cabo una inspección de armas, entonces, un país anfitrión presentaría una ojiva a los inspectores de armas, quienes podrían realizar la prueba del haz de neutrones en los materiales. Si supera la concentración, podrían realizar la prueba en cualquier otra ojiva destinada a la destruccióntambién, y asegúrese de que las firmas de datos de esas bombas adicionales coincidan con la firma de la ojiva original.
Por esta razón, un país no podría, por ejemplo, presentar una ojiva nuclear real para ser desmantelada, sino inspectores de bambú con una serie de armas falsas de aspecto idéntico. Y aunque muchos protocolos adicionales tendrían que ser arreglados para hacer todo el procesofuncionan de manera confiable, el nuevo método equilibra de manera plausible tanto la divulgación como el secreto para las partes involucradas.
El elemento humano
Danagoulian cree que poner el nuevo método en la etapa de prueba ha sido un importante paso adelante para su equipo de investigación.
"Las simulaciones capturan la física, pero no capturan las inestabilidades del sistema", dice Danagoulian. "Los experimentos capturan el mundo entero"
En el futuro, le gustaría construir una versión a menor escala del aparato de prueba, una que tendría solo 5 metros de largo y podría ser móvil, para usar en todos los sitios de armas.
"El propósito de nuestro trabajo es crear estos conceptos, validarlos, demostrar que funcionan a través de simulaciones y experimentos, y luego tener los Laboratorios Nacionales para usarlos en su conjunto de técnicas de verificación", dice Danagoulian, refiriéndose al Departamento de EE. UU.de científicos de la energía.
Danagoulian también enfatiza la gravedad del desarme de las armas nucleares. Un pequeño grupo de varias ojivas nucleares modernas, señala, iguala la fuerza destructiva de cada armamento disparado en la Segunda Guerra Mundial, incluidas las bombas atómicas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki. Estados Unidos yRusia posee alrededor de 13,000 armas nucleares entre ellos.
"El concepto de guerra nuclear es tan grande que [normalmente] no cabe en el cerebro humano", dice Danagoulian. "Es tan aterrador, tan horrible, que la gente lo cierra".
En el caso de Danagoulian, también enfatiza que, en su caso, convertirse en padre aumentó en gran medida su sensación de que se necesita acción en este tema y ayudó a estimular el proyecto de investigación actual.
"Ponía una urgencia en mi cabeza", dice Danagoulian. "¿Puedo usar mi conocimiento y mi habilidad y mi entrenamiento en física para hacer algo por la sociedad y por mis hijos? Este es el aspecto humano del trabajo".
La investigación fue apoyada, en parte, por un Premio de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear del Departamento de Energía de EE. UU.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Peter Dizikes. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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