Construire des outils technologiques pour le désarmement nucléaire

Le mentorat a joué un rôle central dans les rebondissements de la vie du professeur agrégé Areg Danagoulian.

En tant que garçon, cela l'a conduit d'abord aux mathématiques, où un professeur passionné et un mentorat de ses parents lui ont inculqué un amour pour le sujet.Il a ensuite suivi les traces de ses parents physiciens et est devenu un physicien lui-même.Au cours de sa carrière, le mentorat a aidé Danagoulian à suivre ses intérêts de recherche, de la physique nucléaire de base à appliquée puis à l'industrie.Plus récemment, Danagoulian est retourné à son alma mater, MIT, où il se réjouit de guider les étudiants de son laboratoire alors qu'ils deviennent des scientifiques matures.

La formation de la faculté de l'institut en 2014 a été le dernier changement de phase dans une carrière pleine d'intérêts de recherche changeants.À cette époque, Danagoulian, qui a reçu le mandat de l'année dernière, a développé de nouvelles technologies pour détecter les matériaux d'ogive nucléaire, crypter leurs détails techniques et vérifier leur démantèlement.

Sur le bord d'une percée

Danagoulian ne pouvait pas croire ses yeux.C'était le début de 2020, et son laboratoire venait de terminer ses expériences préliminaires avec des collaborateurs à l'Université de Princeton sur un nouveau système portable pour détecter des matériaux fissionnables qui pourraient être utilisés dans les ogives nucléaires.Le plan avait été de recueillir des données de base et d'optimiser les conditions à partir de là.Mais en regardant les premiers résultats, il a remarqué un petit mais indubitable de blip exactement où on serait si le système fonctionnait déjà.

"Le plongeon était à peine visible, mais j'ai réalisé que ce n'était pas seulement mes yeux", dit Danagoulian.«Nous avions cette configuration sous-optimale et nous avions déjà un signal faible - mais réel -.Qui nous a vraiment motivés.Nous sommes super excités."

Si le système pouvait fonctionner avec une précision suffisamment élevée, elle pourrait transformer les traités de désarmement nucléaire entre les superpuissances.Dans le passé, ces traités ont ciblé les systèmes de livraison (e.g.missiles et avions de bombardiers) des armes nucléaires plutôt que les armes elles-mêmes, en partie parce que la technologie de vérification des matières nucléaires n'était pas suffisamment compacte ou sensible pour être utilisée sur les sites nucléaires.Danagoulian et ses collaborateurs pensaient qu'ils étaient sur le point de développer une technologie qui pourrait changer cela.

Puis la pandémie covide-19 a commencé.Le laboratoire de Danagoulian a été temporairement fermé, tout comme le laboratoire à Princeton.

Building technological tools for nuclear disarmament

“We’re looking at this plot, and we’re thinking there is a gold mine waiting for us," Danagoulian says.

Après des mois d'analyse des données et de planification de nouvelles expériences, le laboratoire de Danagoulian a rouvert en juin de l'année dernière avec des précautions de sécurité en place.

«Nous avions des démangeaisons pour l'action. The moment the doors opened, we ran into the lab," Danagoulian recalls.«Nous avons commencé à collecter des données - et cette fois, il s'agissait de données de haute qualité en raison de conditions expérimentales optimisées - et soudain tous ces pics ont commencé à apparaître exactement où ils étaient censés.C'était cette chose très gratifiante, ce sentiment de triomphe, de faire quelque chose qui n'avait jamais été fait auparavant à une si petite échelle."

Depuis lors, Danagoulian travaille avec les laboratoires nationaux ainsi que les membres de la communauté politique pour sensibiliser à la technologie et en savoir plus sur la façon dont il pourrait être mis en œuvre.

Danagoulian dit que l'être au MIT l'a exposé au domaine de la politique publique, l'aidant à construire des solutions techniques percutantes et à conduire à des collaborations.Il a également développé un outil connexe pour cacher les détails de conception des ogives nucléaires pendant le processus de vérification.Ce système utilise un analogue basé sur la physique pour des méthodes de cryptage numérique courantes pour brouiller les données sur la conception de l'arme.Le système aborde un autre obstacle majeur au démantèlement nucléaire en permettant à la communauté internationale d'inspecter les sites nucléaires d'un pays sans compromettre les secrets militaires.

“Verification of nuclear disarmament is very important, because a treaty without verification is worse than no treaty at all," Danagoulian says, citing the Comprehensive Test Ban Treaty that was proposed in the 1950s but not fully adopted until 1996, in part because scientists lacked the technology to reliably differentiate underground testing from seismic events.

Soutenir les autres

Au milieu de la culture multidisciplinaire du MIT, Danagoulian a décidé de fusionner son travail scientifique avec la politique.Mais pour ses parents, qui étaient tous deux physiciens sous l'Union soviétique (en Arménie moderne), la science et les problèmes sociaux étaient inséparables.

“In Soviet Armenia, being in a scientist family made you a cultural minority, and it would inevitably become part of your identity," Danagoulian says."Ici, c'est un travail, pas une classe sociale.Mais nous nous considérons comme un groupe culturel ou une classe politique.Plus tard, le mouvement de l'indépendance en Arménie était largement dirigé par des intellectuels et des scientifiques."

La famille de Danagoulian a déménagé aux États-Unis à l'âge de 16 ans.Ses parents ont eu une vie difficile en tant que physiciens, et bien qu'ils favorisent son amour pour les sciences, ils ont également encouragé leur fils à être un informaticien, ce qu'ils pensaient apporter plus de prospérité et de sécurité d'emploi.Mais Danagoulian avait découvert un amour pour la physique tout en se préparant à l'université, et il a décidé d'ignorer leurs plaidoyers.Il a continué à se spécialiser en physique au MIT, où il a eu la chance de travailler avec le professeur Richard Milner dans le laboratoire des sciences nucléaires dans le cadre du programme de étudiants de premier cycle (UROP).

Danagoulian a terminé son travail de doctorat en physique nucléaire à l'Université de l'Illinois et est devenu chercheur au Los Alamos National Laboratory.Là, il s'est de plus en plus intéressé par la science appliquée et a décidé de rejoindre une entreprise basée à Boston développant un scanner de fret pour détecter les matières nucléaires dans les ports et les passages à bord du monde entier.

À des énergies suffisamment élevées, les photons peuvent passer par des structures encore denses comme les conteneurs d'expédition en acier.Tout en travaillant dans l'industrie, Danagoulian essayait de développer un système qui enverrait un faisceau de photons dans des conteneurs et scrutait les particules subatomiques qui résultent de collisions avec des matériaux nucléaires.

Danagoulian et des collaborateurs ont développé et commercialisé le système, qui a été déployé dans le terminal de conteneurs de Boston South pendant deux ans avant d'être abandonné pendant la pandémie Covid-19, en grande partie en raison de son prix élevé.Danagoulian pense que c'était le premier système de ce type déployé dans le monde et le considère comme un succès technique majeur.Il pense qu'il pourrait être déployé à nouveau rapidement si nécessaire dans une crise impliquant le terrorisme nucléaire.

En 2014, Danagoulian est retourné au MIT pour rejoindre la Faculté du Département des sciences nucléaires et de l'ingénierie.

“This department is very collaborative," Danagoulian says.«Tout le monde essaie de vous aider de toutes les manières possibles.C'est un département très favorable, et je pense que mon succès est très associé au mentorat et aux conseils que j'ai obtenus."

Danagoulian a également adopté son rôle d'enseignement et de conseiller les étudiants, bien qu'il admet qu'il a dû apprendre à laisser les étudiants gérer les recherches et les expériences elles-mêmes.

«Quand j'ai finalement eu la discipline pour lâcher prise, c'était très gratifiant, parce que j'ai commencé à voir mes élèves s'améliorer, et j'ai commencé à voir leur travail devenir meilleur que mon propre travail dans ce domaine particulier. That was deeply gratifying," Danagoulian says.

Ces jours-ci, Danagoulian est heureux d'être en mesure d'offrir le soutien et les conseils qui ont joué un rôle si central dans sa vie.

“Most of my choices in life, when it comes to education, research, work, have been heavily influenced by mentorship," he says.«Le mentorat est extrêmement important pour vous façonner, vous aider à choisir une direction et à vous encourager.J'essaie d'aider les élèves à comprendre qu'ils sont capables de faire de grandes choses."

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