科学家发现中微子微粒有助于把核反应堆远程控制精确度提高近1000倍

科学家发现中微子微粒有助于把核反应堆远程控制精确度提高近1000倍。捉摸不定的中微子微粒将有助于远程追踪核电站的运行情况

俄罗斯国立核能研究大学“莫斯科工程物理学院”(NRNU MEPhI)开展了系列试验,有助于把核反应堆远程控制的精确度提高近1000倍。这种装置的工作原理建立在不久前所发现的现象的基础之上——中微子相干弹性散射(CENS)。该校新闻处报道了这项得到俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)支持的研究结果。

监控核反应堆状况的方法之一是分析中微子辐射。它有助于防止可被用来制造非法核武器的核燃料失窃。分析是远程进行的,避免人们妨碍受到怀疑的核电站的运行。
“中微子是试验用粒子,在核反应中大量形成。为了确保阻止核反应堆中的中微子,需要厚度为一光年的‘铅墙’,因为它们可以轻易穿越核电站的保护层。按照中微子辐射研究,我们可以了解反应的同位素成分,以及反应堆活性区域中心内现在正在发生的一切”,——项目负责人、俄罗斯国立核能研究大学“莫斯科工程物理学院”试验核物理各教研室之间实验室主任亚历山大·博洛兹得尼亚介绍说。

俄罗斯国立核能研究大学“莫斯科工程物理学院”的专家们解释说,在核反应堆运行时,作为核燃料分解的产品之一,形成了所谓的武器钚。中微子辐射探测器有助于发现这种物质的提取,记录反应堆活性区域同位素成分的变化。
俄罗斯国立核能研究大学“莫斯科工程物理学院”的学者们在完善中微子控制法时,致力于制造全新类型的双相发射探测器,这种探测器依据的是重核中微子相干弹性散射效应。苏联物理学家们40多年前所预言的这种现象只是在2017年才在加速实验中发现。
利用中微子相干弹性散射效应有助于制造出比现有仪器对反应堆中微子敏感1000倍的探测器。
目前,学者们结束了对在历史上第二次UKRN观测过程中所获得的数据的分析。他们说,结果有助于大幅修正现象的理论模型。这次作为中微子采用了相对轻的氩核。
“氩的性质接近于我们试验性探测器中所采用的氙,价格却仅相当于氙的几分之一。所获数据表明,稀有气体可以被用来制造相对紧凑的微中子辐射探测器”,——博洛兹得尼亚解释说。
俄罗斯国立核能研究大学“莫斯科工程物理学院”的专家们说,它们所设计的探测器已经吸引了国际原子能机构(IAEA)领导层的注意,因为它的使用将有助于使核能变得安全和透明。此外,学者们强调,新检测器的敏感度完全使它被用来纯粹搞研究——比如,分析太阳或超新星的中微子辐射,这有助于更好地理解它们内部所发生的过程。
科研团队明年就已经计划在加里宁格勒核电站富有前景的探测器上开展首批试验。

RED-100试验工作以开发核电站核反应堆活性区域高效远程控制技术为目标,得到了俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)下属的“科学和创新”股份公司的支持。

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