Kernfysici hebben een ‘zero-knowledge’-systeem ontwikkeld waarmee je kunt controleren of een kernkop actief, inactief of nep is.

De ontmanteling van kernwapens is politiek gezien een uiterst gevoelig onderwerp. We moeten er maar op vertrouwen dat de ‘aartsrivalen’ het aantal nucleaire wapens vernietigen dat is afgesproken en dat ze bijvoorbeeld geen nepwapens ontmantelen. Maar zijn toch systemen om dit te achterhalen? Klopt, maar die geven veel geheimen prijs over het ontwerp van de kernkop. En dat hebben de wereldleiders liever niet. Nu denken nucleair beleidsexpert R. Scott Kemp (MIT) en zijn collega’s echter hier de oplossing voor te hebben gevonden.

Kernkop actief?

De nieuwe inspectiemethode van de MIT-wetenschappers bestaat uit een soort fysieke encryptie die bepaalt of een kernkop actief, inactief of nep is zonder al te veel te openbaren van het ontwerp. Inspecteurs sturen een krachtige röntgenstraal door de kernkop, waarbij sommige röntgenfotonen worden geabsorbeerd door het kernmateriaal. Net als bij medische röntgenfoto’s ontstaat een bepaald patroon, of beeld, dat de geometrie kan blootleggen van de inhoud van het kernwapen.

Om het ontwerp van het kernwapen geheim te houden, wordt de uitgaande röntgenstraal op een encryptiefolie gericht. Dit is een materiaal dat uit dezelfde elementen bestaat als het wapen, zoals uranium en plutonium. Het materiaal wordt uitgekozen door de eigenaren van het wapen en niet kenbaar gemaakt aan de inspecteurs. Het folie absorbeert een deel van de straling, het andere deel wordt opgepikt door een detector.

Uniek beeld

De hoeveelheid en de frequenties van de straling geven een uniek beeld van de opbouw van de kernkop. Dankzij het encryptiefolie krijgen de inspecteurs hier echter geen compleet beeld van. Maar door het folie van één actieve kernkop als uitgangsmodel te gebruiken en vervolgens andere kernkoppen hiermee te vergelijken, zouden de onderzoekers in staat zijn met 99,9 procent accuraatheid te stellen of een kernkop actief, niet-actief of nep is.

Met de bestaande methodes kunnen inspecteurs om de tuin worden geleid, zeggen de onderzoekers. Met dit systeem is dat lastiger. Toch zullen echte zero-knowledge-kernwapeninspecties nog enkele decennia op zich laten wachten, zegt Kemp. Dankzij – wat anders – de politiek.

Bronnen: PNAS, Popular Science, Science

Beeld: Titan Missile Museum