Dans un test record, les chercheurs ont détecté à distance la matière radioactive en la tirant avec des impulsions laser infrarouges et en analysant comment la lumière dispersée
Il y a une nouvelle application pour les lasers
Les lasers pourraient devenir un outil important pour détecter les matières radioactives, telles que celles des armes nucléaires secrètes, à une plus grande distance que jamais.
Les techniques de détection de radioactivité conventionnelles impliquent d'attendre les particules produites pendant la décroissance radioactive pour frapper un détecteur. La méthode peut détecter ces particules à partir de dizaines de mètres – mais pas beaucoup plus loin. Howard Milchberg à l'Université du Maryland et ses collègues ont maintenant montré qu'une méthode basée sur le laser pourrait être efficace à partir de 100 mètres de l'objet radioactif.
Les chercheurs ont envoyé des impulsions de lumière laser infrarouge vers un échantillon de l'élément radioactif polonium. Son rayonnement avait éliminé certains électrons des molécules d'air à proximité, et la lumière laser a ajouté de l'énergie à ces particules. Chaque électron énergisé s'est ensuite heurté à plus de molécules et a assommé encore plus d'électrons, provoquant une cascade qui a abouti à la création d'une petite boule de plasma brillant crépitant autour des particules libres d'origine.
«Il est difficile de détecter un seul électron au milieu de l'air quelque part, mais ce que fait un laser, c'est que cela transforme cette chose très indétectable en une chose macroscopiquement détectable», explique Milchberg.
Surtout, les impulsions laser entrantes pourraient désormais disperser le plasma. Mesurer à quel point ce processus de diffusion était intense et quand il a commencé exactement, a permis aux chercheurs de déduire que le laser s'était rapproché des matières radioactives.
L'approche a été efficace à 10 mètres lorsque les chercheurs ont utilisé un laser très grand et puissant au Brookhaven National Laboratory à New York. Ils ont également des résultats préliminaires à 30 mètres avec un laser plus compact, et ils pensent que cela pourrait fonctionner à des distances encore plus grandes, jusqu'à 100 mètres.
Ces distances sont environ dix fois supérieures aux tests passés de la méthode basée sur le laser et représentent un pas en avant notable dans les techniques de détection à distance, explique Kyle Hartig à l'Université de Floride. Cependant, la configuration expérimentale est trop lourde à utiliser en dehors du laboratoire – elle doit être rendue beaucoup plus petite et plus portable en premier, dit-il.
Igor Jovanovic à l'Université du Michigan dit que l'approche de l'équipe pourrait être utile dans des situations où les matières radioactives sont soupçonnées d'être à un endroit spécifique, car le laser peut être visé de manière très contrôlée.
Mais la plupart des armes nucléaires secrètes seraient cachées derrière un matériau de blindage, ce qui changerait le type de particules que le laser rencontrerait dans l'air environnant, explique Jovanovic. Donc, tester avec un ensemble plus diversifié de matières radioactives est également nécessaire, dit-il.
