ABD'li bilim insanları gizli nükleer tehditleri tespit etmek için 'ışıktan yararlanıyor'.

Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) araştırmacılarından oluşan bir ekip, özel nükleer maddeleri uzaktan tespit edebilecek bir sonda tasarlıyor.

RPI fizikçisi Moussa N'Gom, özel nükleer malzemeleri temas olmadan da karakterize edebilen bir kuantum algılama sondası geliştirmeyi amaçlayan araştırmaya liderlik ediyor.

Araştırma, RPI'ın ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi tarafından kısa süre önce duyurulan bir konsorsiyum olan Etkinleştirici Teknolojiler ve İnovasyon Konsorsiyumu'na katılımının bir parçası olarak yürütülüyor.

ABD DOE/NNSA Savunma Nükleer Silahların Yayılmasını Önleme Ofisi, nükleer güvenlik ve nükleer silahların yayılmasını önleme misyonlarını desteklemek üzere teknik yetenekleri geliştirmek için temel üniversite araştırmalarını uygulamalı laboratuvar araştırmalarıyla birleştirmek üzere iki konsorsiyuma 50 milyon dolarlık bir hibe verileceğini duyurmuştur.

Bu hibenin amacı, DOE ulusal laboratuvarlarında kariyer yapmak üzere yeni nesil yetenekli uzmanların etkin bir şekilde yetiştirilmesini sağlamaktır.

Bir basın açıklamasına göre NNSA, nükleer güvenlik ve nükleer silahların yayılmasını önleme misyonlarının temelini oluşturan temel bilimi desteklemek üzere iki üniversite konsorsiyumuna 50 milyon dolarlık işbirliği anlaşması verdi.

Bu iki konsorsiyum sırasıyla Knoxville'deki Tennessee Üniversitesi ve Georgia Teknoloji Enstitüsü tarafından yönetiliyor.

Her iki konsorsiyum da program kapsamındaki araştırma projelerini sürdürmek için önümüzdeki beş yıl boyunca yılda 5 milyon dolara kadar destek alacak.

Georgia Tech liderliğindeki Etkinleştirici Teknolojiler ve İnovasyon Konsorsiyumu, Abilene Christian Üniversitesi; Colorado Maden Okulu; Massachusetts Teknoloji Enstitüsü; Ohio Eyalet Üniversitesi; Rensselaer Politeknik Enstitüsü; Stony Brook Üniversitesi; Texas A&M Üniversitesi; Alaska Fairbanks Üniversitesi; Austin'deki Texas Üniversitesi; Wisconsin-Madison Üniversitesi ve Virginia Commonwealth Üniversitesi'ni kapsıyor.

Basın açıklamasına göre, bu 12 üniversite 12 ulusal laboratuarla ortaklık kuracak: Argonne Ulusal Laboratuarı; Brookhaven Ulusal Laboratuarı; Idaho Ulusal Laboratuarı; Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuarı; Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı; Los Alamos Ulusal Laboratuarı; Nevada Ulusal Güvenlik Sahası; Oak Ridge Ulusal Laboratuarı; Pacific Northwest Ulusal Laboratuarı; Princeton Plazma Fiziği Laboratuarı; Sandia Ulusal Laboratuarları; ve Savannah River Ulusal Laboratuarı.

NNSA'nın nükleer silahların yayılmasını önleme çalışmaları başkanı Jeff Chamberlin, “Bu konsorsiyumlar NNSA'nın nükleer güvenlik ve nükleer silahların yayılmasını önleme araştırma ve geliştirme çalışmalarının geleceği açısından kritik önem taşıyor” dedi.

“Ulusal laboratuarlar bir konsept geliştirdikten sonra, özel sektörün benimsemesine hazır olana kadar yeteneklerini yineleyebilir ve test edebilirler. Tennessee Üniversitesi ve Georgia Tech liderliğindeki bu ekiplerin bu zorluğun üstesinden geleceklerine ve alanımıza olağanüstü katkılarda bulunacaklarına eminim.”

N'Gom, RPI'da fizik ve uygulamalı fizik alanında doçenttir. Ekibi, nükleer deneme doğrulaması için yeni bir spektroskopi ve optik tabanlı yöntem olarak hizmet edecek gelişmiş bir kuantum algılama probu geliştirmek için ışığı kullanıyor.

N'Gom'a göre çalışmanın adı “Light with a Twist: An Adaptive Quantum Sensing Probe in Which a Bright Single Photon Source is Guided in Free Space To Remotely Interacty, Detect, and Characterize Special Nuclear Materials.”

Üniversite tarafından yapılan açıklamaya göre, sondanın özel nükleer maddelerin daha hassas kontrol, ölçüm, tespit ve karakterizasyonuna olanak sağlaması bekleniyor.  

Konsept geliştirildikten sonra, ulusal laboratuarlar teknolojinin özel sektörde kullanıma hazır olmasını sağlamak için testler yapacak.

Yapım aşamasında olan sondanın arkasındaki mekanizmayı açıklayan N'Gom, “Tek foton kaynağında, ilk foton ortaya çıktığında, tam olarak aynı fotonun takip etmesi garanti edilir, bu da hassas zamanlama ve kontrol sağlar” dedi.

“Kaynak sinyali dışında tespit edilen herhangi bir sinyal, tek fotonun etkileşime girdiği özel nükleer malzemelerden gelen kesin bir yanıt veya ölçümdür.”

Rensselaer Fen Fakültesi Dekanı Curt Breneman da şunları söyledi: “Dr. N'Gom'un projesi, özel nükleer malzemelerin ve diğer olayların varlığı nedeniyle ortamdaki değişimin çok hassas bir şekilde tespit edilmesini sağlayan kuantum algılama tekniklerinden yararlanıyor.”

‍