Joint Actinide Shock Physics Experimental Research (JASPER) 設施近期錄得其第 201 次全封閉實驗射擊,這一里程碑標誌著超過 22 年運營的總結。該設施的首次 actinide 實驗於 2003 年進行。研究人員在新聞稿中表示:「至今,JASPER 已完成 201 次全封閉實驗,其中 92 次使用 actinide 材料,109 次為非 actinide 發展性射擊。」這些數據的中心設備是一款 65 英尺長的雙級氣體槍,該裝置可以將彈丸推送至每小時約 18,000 英里(約 8 公里每秒)的速度。這些彈丸撞擊時所產生的壓力水平是標準大氣壓的數百萬倍,這些極端物理條件能在不到一微秒的時間內維持。
新聞稿補充道:「這些實驗揭示了鈽和其他密集的放射性材料如何應對衝擊壓縮。」實驗團隊領導者 David Bober 指出,JASPER 是美國僅有的兩個用於研究鈽的動態特性的撞擊發射裝置之一。這是唯一能達到這些研究所需特定壓力閾值的設施。從這 200 多次獨特事件中獲得的定量數據直接供應給國家核安全管理局 (NNSA) 的計算模型,這些模型用於在不進行地下測試的情況下驗證核庫的狀態。
除統計數據外,該設施的運營重點已轉向應對美國核威懾的當前需求。JASPER 由洛倫斯·利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 和內華達國家安全網站 (NNSS) 聯合運營,專注於認證新製造鈽的性能。這一工作特別支持 W87-1 改造計劃。研究人員利用該設施對比從監控操作中提取的老化鈽與在洛斯阿拉莫斯國家實驗室 PF-4 產量設施生產的新材料。
隨著設施的成立,研究範疇顯著擴大。最初的實驗活動專注於建立 Hugoniot 測量和熱力學狀態,現在的研究整合引領者如 Nathan Barton 表示,已出現向更廣泛的動態材料科學轉變。「目前 JASPER 支持更廣泛的動態材料科學,包括溫度、強度和釋放波研究。」研究人員強調,目標是先使用替代材料驗證實驗方法,再將這些嚴格的條件應用於放射性 actinide。
為確保在這些高速度撞擊過程中的安全,該設施使用了一種嵌套的封閉系統。該系統包括由高速度關閉閥密封的主要目標腔,並置於一個次級鋼製容器內。新聞稿最後指出:「JASPER 的嵌套封閉系統,主要目標腔由超快速關閉閥密封於次級鋼製容器內,確保每次實驗的安全和環境保護。」執行負責人 Ricky Chau 指出,該設施不斷適應,部署比原始實驗活動中使用的更複雜的診斷系統,這使工作人員能夠保持詳細的實驗記錄,從而基準化用於防禦系統的材料質量。




