چگونه روبات‌ها می‌توانند به تأیید پایبندی به توافق‌نامه‌های تسلیحات هسته‌ای کمک کنند
نیوزویز – اطمینان از اینکه کشورها از توافقنامه های تسلیحات هسته ای آتی پیروی می کنند، یک وظیفه حیاتی خواهد بود. بازرسان ممکن است نیاز به شمارش کلاهک ها یا تایید حذف سلاح های هسته ای از مناطق جغرافیایی داشته باشند. این نقاط داغ ممکن است شامل پناهگاه‌های زیرزمینی باشد و نیاز به تأیید این باشد که اصلاً هیچ سلاحی در یک مکان وجود ندارد. اکنون، محققان دانشگاه پرینستون و آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون (PPPL) وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) روشی خودکار برای اطمینان از انطباق ایجاد کرده اند.
نوآوری کلیدی به شکل یک ربات تقریباً سه فوتی است که شبیه یک نوشابه نقره ای بسیار بلند و بسیار عریض است که روی پله هایی که مانند خرچنگ راه می روند نصب شده است. این دستگاه تلفن همراه، احتمالاً بدون همراهی انسان، می تواند به کشورها کمک کند تا پایبندی یکدیگر به توافقنامه های کنترل تسلیحات هسته ای را تأیید کنند. این مفهوم در اصل در سال 2019 توسط رابرت گلدستون، استاد دانشگاه پرینستون و مدیر سابق PPPL، و الکساندر گلسر، استاد مهندسی مکانیک و هوافضا در پرینستون توسعه و آزمایش شد. (اخبار گذشته را بخوانید اینجا.)
ربات جدید می تواند تعیین کند که آیا یک منبع نوترون در نزدیکی وجود دارد – ذرات از هسته یک اتم – و می تواند به طور منحصر به فرد جهت نوترون ها و شدت منبع آنها را تعیین کند. شناسایی این ذرات زیراتمی می تواند به شناسایی و شمارش کلاهک های هسته ای کمک کند.
این دستگاه که ربات N-SpecDir نام دارد، به گونه‌ای برنامه‌ریزی می‌شود که به جای انجام جستجوی کلی در یک منطقه خاص، فقط به جستجوی مواد خاص بپردازد – کیفیتی که می‌تواند به کشورها کمک کند تا اجازه استفاده از آن را در قلمرو خود بدهند. اریک لپوفسکی، دانشجوی سال چهارم دپارتمان مهندسی مکانیک و هوافضا پرینستون و نویسنده ارشد این مقاله گفت: ایده اصلی این است که تنها اطلاعاتی که از یک سایت حفظ و گرفته شده است، در مورد منبع نوترونی باشد. کاغذ A. Lepovski با گزارش نتایج در زمینه ابزارها و روش های هسته ای در تحقیقات فیزیکی، همچنین در برنامه علم و امنیت جهانی در دانشکده روابط عمومی و بین المللی پرینستون شرکت می کند.
مزیت دیگر به بازرسان روباتیک اجازه می دهد تا مواد هسته ای را به شیوه ای ثابت جستجو کنند. موریتز کوث، نویسنده مشارکت کننده، محقق مدعو در برنامه علم و امنیت جهانی پرینستون و محقق ارشد موسسه مطالعات صلح و امنیت در هامبورگ، آلمان، گفت: «روبات کمتر مستعد خطا است زیرا خسته نمی شود. «حکم او همان است که صبح زود باشد یا آخر شب».
این یافته ها به نتایج اولیه سال 2019 مربوط می شود و تایید می کند که ربات طبق طراحی کار می کند. Lepowsky و همکارانش اخیراً این ربات را ارتقا داده اند و تعداد حسگرها را از سه به شش افزایش داده اند و به دستگاه اجازه می دهند در نیمی از زمان اندازه گیری های قبلی را داشته باشند. حسگرهای جدید همچنین حس جهت گیری بهتری را به منبع نوترونی ارائه می دهند.
این آشکارساز نوترونی جدیدترین تشخیص پیشرفته است که از تحقیقات PPPL به دست آمده است. تشخیص های تولید شده توسط PPPL و نسخه های اصلاح شده توسط محققان فیوژن در سراسر جهان استفاده می شود. علاوه بر این، PPPL توسعه تشخیصی را برای پشتیبانی از استفاده از پلاسما با دمای پایین در تولید ریزتراشه ها رهبری می کند.
محققان این ربات را برای زمانی طراحی کردند که جامعه بین المللی نسبت به حال حاضر کمتر از هم پاشیده شده بود و تمایل بیشتری برای همکاری برای کاهش تهدیدات رایج داشت. می توانید یک توافق آینده را با کشوری در حال کاهش زرادخانه های هسته ای تصور کنید. لپوفسکی گفت: چنین توافقی به ابزارهایی نیاز دارد که به شما امکان می دهد تشخیص دهید که آیا یک مرکز خاص تمیز است یا خیر. وقتی سیاست و روابط بین‌الملل همسو می‌شوند، دستگاه ما ابزاری آماده برای استفاده است.»
Lepowsky خود را به این پروژه جلب کرد زیرا چندین زمینه مختلف را ترکیب می کند. او گفت: “این شامل حل یک مشکل دنیای واقعی با استفاده از مفاهیم در رباتیک، پردازش سیگنال و تشخیص تشعشع است.” این موضوعی است که همه باید نگران آن باشند».
در آینده، محققان امیدوارند این ربات را در سناریوهای واقعی تر آزمایش کنند. لپوفسکی گفت: «ما می‌خواهیم از این فناوری برای اندازه‌گیری منابع واقعی مورد علاقه، خواه ماکت کلاهک یا نوعی اورانیوم استفاده کنیم». “اما در حال حاضر، ما خوشحالیم که با استفاده از امکانات PPPL در حال انجام تحقیقات هستیم.”
مشارکت کنندگان همچنین شامل محققانی از دانشگاه کرنل هستند. این تحقیق توسط بنیاد ملی علوم، DOE، و اداره امنیت هسته ای ملی DOE پشتیبانی شد.
——-
PPPL، در پردیس Forrestal دانشگاه پرینستون در Plainsboro، نیوجرسی، به ایجاد دانش جدید در مورد فیزیک پلاسما – گازهای فوق داغ و باردار – و توسعه راه حل های عملی برای ایجاد انرژی از همجوشی اختصاص دارد. این آزمایشگاه توسط دفتر علوم دانشگاه در وزارت انرژی ایالات متحده مدیریت می شود که بزرگترین حامی تحقیقات علوم فیزیکی پایه در ایالات متحده است و برای رسیدگی به برخی از مهم ترین چالش های زمان ما کار می کند. برای اطلاعات بیشتر مراجعه کنید https://energy.gov/science
