211service.com
Antineutrino detektori var pamanīt ieroču kvalitātes plutonija iznīcināšanu
Viena no kodolieroču demontāžas problēmām ir tas, ko darīt ar pāri palikušo plutoniju.
Acīmredzama atbilde ir to sadedzināt jaukta oksīda kodolreaktoros, tā sauktos tāpēc, ka tie sadedzina urāna un plutonija oksīdu maisījumu. Sadalīšanās process iznīcina plutoniju, nodrošinot, ka to vairs nevar izmantot.
Bet ir problēma. Ko darīt, ja attiecīgā valsts nomaina plutoniju pret kaut ko citu, varbūt vienkāršu veco urānu? Šajā scenārijā šis hipotētiskais stāvoklis varētu mānīt pasauli, liekot domāt, ka tā ir atbruņojusies, bet patiesībā tā vietā bija uzkrājusi plutoniju.
Pārbaudes jautājums neļauj kodolieroču izplatīšanas ekspertiem nomodā naktī. Tāpēc viņi ir bijuši aizņemti, meklējot veidu, kā novērotāji varētu pateikt, kas patiesībā deg reaktorā.
Šodien Anna Heisa un draugi no Losalamos Nacionālās laboratorijas Ņūmeksikā saka, ka ir izdomājuši tieši šādu tehniku: viņuprāt, triks ir meklēt antineitrīnus, ko rada reaktors.
Pēdējos gados kodolenerģijas eksperti ir veikuši vairākus testus, kuros viņi ir uzraudzījuši reaktoru neitrīno izvadi. Principā šo paņēmienu varētu izmantot, lai atklātu nelegālus reaktorus, un šajā emuārā mēs esam apskatījuši šo tehnoloģiju. šeit un šeit.
Detektori sastāv no gadolīniju saturoša šķidruma tvertnes, ko ieskauj vairogi, lai novērstu nevēlamus signālus, un detektori, kas meklē signālus par antineutrino reakciju. Tas sastāv no dubultās enerģijas impulsiem - pirmais no pozitronu-elektronu iznīcināšanas un otrs no neitronu uztveršanas ar gadolīnija kodolu.
Tagad Hejs un kolēģi saka, ka šāda veida detektorus var izmantot, lai noteiktu ne tikai to, vai notiek kodola skaldīšanās, bet arī to, kāda veida degviela ir izmantota.
Galvenais ir tas, ka plutonija-239 skaldīšana izdala tikai 42 procentus no antineitrīna, ko rada urāns-238.
Tātad, ja vien ir zināma reaktora saražotā jauda, tā emitēto antineitrīnu skaitu un to, kā tas laika gaitā mainās, var izmantot, lai aprēķinātu reakcijās iesaistītā plutonija daļu. Signāli ir atšķirami pēc to lieluma kombinācijas un to izmaiņu ātruma ar degvielas sadegšanu, saka Hayes un co.
Protams, dzīvē viss nav tik vienkārši. Viens no sarežģījumiem ir tas, ka Los Alamos aprēķinos tiek pieņemts, ka degviela ir svaiga. Tomēr praksē lielākā daļa reaktoru sadala degvielas padevi. Tātad jebkurā laikā reaktorā būs svaiga degviela, kā arī vecāka degviela. Tādā gadījumā atzīst Hayes un co, pret neitrīno signāli tiem mainīsies atkarībā no kodola sastāva.
Šķiet, ka tas nav izcils rādītājs. Un tas nozīmē, ka tā izskatās kā daudzsološa tehnoloģija, kurai varētu būt svarīga loma plutonija iznīcināšanas pārbaudē nākotnē.
Atsauce: arxiv.org/abs/1110.0534 : MOX plutonija degvielu pretneitrono monitoringa teorija