Rusia está encendiendo un láser gigante para probar sus armas nucleares

Hasta ahora, la falta de un láser de este tipo en Rusia no ha sido un obstáculo importante para garantizar el funcionamiento de sus armas. Esto se debe a que Rusia se ha comprometido a procesamiento continuo de plutonio "pozos", los núcleos explosivos que se encuentran en muchas bombas nucleares, llamados así por los centros duros de frutas como los melocotones. Si puede reemplazar fácilmente los pozos de voladura viejos por otros nuevos, no necesitará usar láseres para verificar cuánto se han degradado a lo largo de los años. Estados Unidos, también rediseñaremos nuestras armas nucleares, excepto que no tenemos la capacidad para producir una gran cantidad de pozos", dice Lewis. La instalación de producción más grande de Estados Unidos en Rocky Flats, Colorado, cerró en 1992.

Los investigadores tienen láseres usados ​​en pruebas de armas nucleares desde al menos 1970. Al principio, las combinaron con pruebas subterráneas de armas reales, utilizando datos de ambas para construir modelos teóricos de cómo se comporta el plasma. Pero después de que EE. UU. dejó de probar armas nucleares en vivo en 1992 mientras Complehen buscaba acuerdos sobre el Tratado de Prohibición de Pruebas, cambió a la "gestión de reservas basada en la ciencia", es decir, utilizando simulaciones de supercomputadoras de ojivas detonantes, para evaluar su seguridad y confiabilidad.

Pero EE. UU. y otros países que siguieron este enfoque aún tenían que probar físicamente algunos materiales nucleares con láser para asegurarse de que sus modelos y simulaciones coincidieran con la realidad y que sus armas nucleares resistieran. Y todavía tienen que hacer eso hoy.

Estos sistemas no son perfectos. "Los modelos que usan para predecir el comportamiento de las armas no son completamente predecibles”, dice Atseni. Hay varias razones para esto. Una es que es extremadamente difícil simular un plasma. Otra es que el plutonio es un metal extraño, a diferencia de que cualquier otro elemento. Normalmente, a medida que se calienta, el plutonio pasa por seis formas sólidas antes de fundirse. En cada forma, sus átomos ocupan un volumen muy diferente al anterior.

Sin embargo, además de detonar bombas, los experimentos con láser ofrecen la mejor manera de predecir cómo funcionarán las armas nucleares. empezó a brillar con sus rayos en objetivos delgados de plutonio del tamaño de una semilla de amapola en 2015. Esto permitió a los científicos comprender lo que sucede dentro de un arma mejor que nunca.

Los experimentos con láser también pueden mostrar cómo los materiales ubicados cerca de los pozos radiactivos en las ojivas se degradan y reaccionan durante sus muchos años de vida. La información de los experimentos también puede ayudar a revelar cómo funcionan estos materiales a las temperaturas y presiones extremas de una detonación nuclear. Estos son "indispensables" para el diseño y la ingeniería de componentes de armas nucleares, dice Vladimir Tikhonchuk, profesor emérito del Centro de Láseres Intensos y Aplicaciones de la Universidad de Burdeos, Francia.

Tikhonchuk ha estado siguiendo el progreso del láser Tsar desde que lo vio presentado en una conferencia en 2013, un año después de que se anunciara por primera vez. Recientemente habló con científicos de Sarov en una escuela de verano en las cercanías de Nizhny Novgorod. Está en 2019 terminando el láser.

Rusia ciertamente tiene una reputación científica. Tiene experiencia como socio en la construcción de grandes instalaciones científicas, como el reactor de fusión nuclear experimental multimillonario ITER en Cadarache, Francia, señala Tikhonchuk. Rusia también aportó componentes para dos láseres de electrones libres de rayos X en Hamburgo y el Centro de Investigación de Iones y Antiprotones en Darmstadt. Y los científicos del Instituto Ruso de Física Aplicada desarrollaron la tecnología de crecimiento rápido de cristales utilizada en las lentes del NIF y "en la construcción de todos los láseres grandes", dice Tikhonchuk.

Pero Tikhonchuk cree que Rusia ahora tendrá dificultades porque ha perdido gran parte de la experiencia necesaria a medida que los científicos se mudan al extranjero. Rejillas de haz de Tsar Lazer son muy grandes, 40 centímetros de diámetro, lo que presenta un desafío importante en la fabricación de sus lentes. Cuanto más grande sea la lente, mayor será la posibilidad de que tenga un defecto. Los defectos pueden concentrar energía, calentarse y dañar o destruir las lentes.

El hecho de que Rusia esté desarrollando el láser Czar muestra que quiere preservar su arsenal nuclear, dice Lewis."Es una señal de que planean tener estas cosas por mucho tiempo, lo cual no es bueno". Pero si el láser está completo, ve un rayo de esperanza en el curso de Rusia. “Estoy bastante preocupado de que EE. UU., Rusia y China reanuden las pruebas con explosivos”. La inversión en Tsar Laser puede indicar, en cambio, que Rusia cree que ya tiene suficientes datos de las pruebas nucleares con explosivos, dice.

WIRED contactó a NIF y ROSATOM, la Corporación Estatal de Energía Atómica de Rusia, para esta historia, pero no hicieron comentarios.