Поддержание запаса

Инженер Sandia National Laboratories настраивает микрофон для акустических испытаний B61.

Одной из основных задач NNSA является обеспечение Соединенными Штатами безопасного, надежного и надежного ядерного арсенала за счет применения беспрецедентных научных, технологических, инженерных и производственных достижений. Управление оборонных программ выполняет миссию NNSA по поддержанию и модернизации ядерных запасов в рамках Программы управления запасами и управления ими. Подробную информацию о ядерном оружии, сдерживании и управлении запасами со стороны NNSA можно найти в Справочнике по ядерным вопросам и в текущем Плане управления запасами и управления ими.

Фон

Большая часть ядерного оружия в арсенале США была произведена в 1950-х и 1960-х годах. Во время своего первоначального производства ядерное оружие не было спроектировано или рассчитано на неопределенный срок.

Поскольку Соединенные Штаты также добровольно прекратили подземные испытания ядерных взрывных устройств, NNSA использует научно обоснованную оценку надежности ядерного оружия для оценки и сертификации запасов без испытаний ядерных взрывных устройств, называемую Программой управления запасами.

Нажмите здесь, чтобы узнать о работе NNSA по плутонию для поддержки управления запасами.

Предприятие NNSA по ядерной безопасности состоит из общенациональной сети государственных лабораторий национальной безопасности, работающих по контракту, и объектов по производству ядерного оружия. Эти объекты обеспечивают необходимые возможности для исследований, разработок, испытаний и производства, необходимые для управления запасами.

Часть удержания США.Безопасный и эффективный запас ядерного оружия включает работу с Министерством обороны через Совет по ядерному оружию для поддержания количества и качества оружия, необходимого для нужд национальной безопасности США.

Новый договор о сокращении стратегических наступательных вооружений (СНВ) ограничивает стратегические развернутые ядерные арсеналы каждой страны 1550 боеголовками. Сегодняшний запас является самым маленьким с 1960 года, и он сертифицирован Советом по ядерному оружию как эффективный для удовлетворения потребностей национальной безопасности Соединенных Штатов.

Нажмите, чтобы узнать больше об Управлении безопасного транспорта.

Обслуживание склада

NNSA постоянно оценивает и оценивает каждое ядерное оружие, чтобы определить его надежность, а также обнаружить и предвидеть любые потенциальные проблемы, которые могут возникнуть в результате старения, от концепции до производства и вывода из эксплуатации. Эта деятельность позволяет NNSA удовлетворять сегодняшние требования военной и национальной безопасности. Каждый отдельный тип оружия в ядерном арсенале США требует планового технического обслуживания, периодического ремонта, замены компонентов с ограниченным сроком службы и наблюдения (тщательного осмотра оружия) для обеспечения постоянной безопасности, надежности и эффективности, а также других вспомогательных мероприятий по мере необходимости.

Совместная испытательная сборка Летные испытания, проводимые совместно соответствующей военной службой Министерства обороны и NNSA, являются одним из наиболее важных источников данных, используемых для поддержки оценки запасов ядерного оружия.

Управление запасами включает роль безопасного демонтажа и утилизации компонентов боеголовок, которые были выведены из эксплуатации. Некоторое ограниченное количество компонентов демонтированных боеголовок сохраняется для возможного повторного использования в программах продления жизни, но большая часть утилизируется в соответствии с действующими директивами.

В течение следующих 20 лет ядерный арсенал США будет поддерживаться и модернизироваться за счет энергичных усилий по наблюдению, оценке, продлению срока службы и демонтажу.Запасы будут по-прежнему оцениваться, чтобы убедиться, что они остаются безопасными, надежными и эффективными.

Специальные ядерные сертифицированные эталонные материалы

Программный офис NBL отвечает за надзор за производством, сертификацией и продажей специальных ядерных сертифицированных эталонных материалов. Он сотрудничает с программами Министерства энергетики США, национальными лабораториями и международными партнерами для удовлетворения потребностей страны в эталонных материалах, используемых для калибровки измерительных систем, обеспечения качества, а также исследований и разработок.

Исследования, разработки, испытания и оценка

Физик работает с лазером Титан в Лазерной установке Юпитер Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса.

Ученые NNSA могут точно моделировать характеристики и физику ядерного оружия без испытаний ядерных взрывных устройств. Для этого NNSA проводит новые научные исследования и объединяет их с существующими данными прошлых ядерных испытаний, долгой историей страны в ядерной науке и компьютерным моделированием. Исследования и разработки ядерного оружия NNSA поддерживают управление запасами за счет передового развития научно обоснованных возможностей для оценки широкого круга проблем, связанных с оружием.

Расширенные возможности, разработанные для сертификации запасов, имеют множество других применений, таких как межведомственная деятельность по планетарной обороне и передача технологий национальных лабораторных исследований.

Исследование материалов

Исследователи из Sandia National Laboratories изучают поведение материалов в экстремальных условиях.

Чтобы убедиться, что все компоненты ядерного оружия будут работать должным образом, ученые NNSA изучают материалы, чтобы описать и предсказать поведение оружейных материалов в экстремальных условиях эксплуатации ядерного оружия, включая высокое давление, высокую температуру и высокую нагрузку. .

Первичная ядерная гидродинамика

Содержащаяся огневая установка в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса

NNSA должно оценить влияние старения и производственных процессов на ядерный арсенал без проведения ядерных взрывных испытаний. При гидродинамических испытаниях неделящиеся изотопы, которые не могут поддерживать цепную реакцию нейтронов, подвергаются достаточному давлению и ударам, после чего они начинают вести себя как жидкости, становясь гидродинамическими. Хотя эти эксперименты не создают ядерной мощности, они предоставляют данные, которые в сочетании с теорией, моделированием, инструментами моделирования и другими целенаправленными экспериментами подтверждают уверенность в ядерном сдерживании страны.

Гидродинамические испытания дают ученым важные данные о том, что происходит во время ядерного взрыва. Чтобы зафиксировать, что происходит во время этих экспериментов, NNSA добилось множества улучшений в области рентгенографических источников и других передовых диагностических методов. Эти объекты могут производить высокоскоростные радиографические изображения, которые способствуют пониманию и моделированию физики оружия:

• Двухосная радиографическая гидродинамическая испытательная установка
• Содержащаяся огневая установка

Физика высокой плотности энергии

Z-Machine в Sandia National Laboratories

Науку о высокой плотности энергии — изучение свойств и поведения материи и излучения в условиях экстремальных температур, давлений или плотностей — необходимо понимать, чтобы исследовать фундаментальные проблемы физики оружия и проверять коды и модели, используемые для сертификации запасов. Научное понимание и экспериментальные возможности в физике высокой плотности энергии способствуют развитию национальных возможностей в этой области, в том числе:

• Национальный завод зажигания
• Z-машина
• Лазерная установка Омега

Моделирование и симуляция

Суперкомпьютер Trinity в Лос-Аламосской национальной лаборатории.

NNSA поставляет передовые компьютерные платформы, сложные физические и инженерные коды, а также персонал с уникальной квалификацией для поддержки решения широкого круга вопросов, связанных с запасами, для проектирования, физической сертификации, инженерной квалификации и производства.Передовые технологические системы поставляются физикам и инженерам-оружейникам в виде трех лабораторных ресурсов для решения самых сложных задач моделирования:

Высокопроизводительные возможности моделирования и вычислений программы Advanced Simulation and Computing позволяют принимать важные решения по управлению запасами. Постоянно разрабатывая и внедряя надежные, научно обоснованные инструменты моделирования для сертификации текущих и будущих запасов, программа обеспечивает уверенность в национальных силах ядерного сдерживания. Его 25-летний послужной список достижений здесь.

В рамках совместного сотрудничества NNSA работает над ускорением создания функциональной экосистемы экзафлопсных вычислений для прорывов в области научных открытий, обеспечения энергоснабжения, экономической конкурентоспособности и национальной безопасности посредством проекта экзафлопсных вычислений.

Программы продления жизни и изменения

Программа управления запасами позволяет NNSA продлить срок службы и обеспечить постоянную безопасность, надежность и эффективность оружия, срок эксплуатации которого истек, с помощью программ продления срока службы. Эти продления срока службы решают проблемы старения и производительности, улучшают функции безопасности и повышают безопасность.

Как и в любой сложной механической системе, компоненты ядерного оружия со временем изнашиваются, даже при хранении. Программа продления срока службы всесторонне анализирует все компоненты оружия и определяет, использовать ли их повторно, восстанавливать или заменять, чтобы продлить срок службы оружия.

При планировании программ продления срока службы NNSA должно разработать конкретные решения для продления срока службы каждого типа оружия, поскольку каждое из них уникально. Программы продления срока службы также требуют от NNSA сертифицировать период защиты оружия, его новый срок службы, от 20 до 30 лет. Увеличивая время, в течение которого оружие может безопасно и надежно оставаться в арсенале, NNSA может поддерживать надежные средства ядерного сдерживания без производства нового оружия или проведения подземных испытаний ядерных взрывных устройств.

NNSA также вносит изменения в оружие на уровне системы, подсистемы или компонента, чтобы убедиться, что оружие безопасно, надежно и эффективно. Модификация — это ограниченное изменение объема, влияющее на сборку, испытания, техническое обслуживание и/или хранение оружия. Модификация может устранять выявленные дефекты и устаревание компонентов, но не меняет эксплуатационные возможности оружия.

Каждый объект в рамках предприятия по ядерной безопасности NNSA вносит свой вклад в эти программы. Информацию о том, какие работы проводятся на каждом из объектов предприятия ядерной безопасности, смотрите в разделе «Наши офисы».

Сегодня реализуется несколько крупных программ. Нажмите на ссылку, чтобы ознакомиться с фактами о каждой программе, и ознакомьтесь с текущим планом управления запасами для получения дополнительной информации.

• Ведение обзора запасов
• B61-12 Программа продления жизни
• Программа продления жизни W76-1
• Программа продления жизни W80-4
• Программа модификации W87-1
• W88 Переделка 370