新中微子探測法可大大提高核電站安全性

  • 科技日報
  • 2020-09-16 09:34:55

俄羅斯國立核能研究大學“莫斯科工程物理學院”運用中微子相干彈性散射效應進行了一系列監控核反應堆運行狀況的試驗,有望將核反應堆遠程控制的精確度提高近1000倍。該項研究得到了俄羅斯國家原子能集團公司的資助。

監控核反應堆運行的方法之一是分析中微子輻射,這有助于防止可用于制造非法核武器的核燃料失竊。通常情況下對中微子輻射的分析是遠程進行的,以避免人們妨礙受到懷疑的核電站的運行。

中微子是在核反應中大量形成的實驗粒子,它們可以輕易穿越核電站的保護層。因此,為了阻止核反應堆中的中微子外泄,需要厚度足夠的“鉛墻”。通過分析中微子輻射,科研人員可以掌握核反應產生的同位素成分,以及反應堆活性區域中心內所發生的現象。

“莫斯科工程物理學院”試驗核物理跨教研室實驗室主任亞歷山大·博洛茲德尼亞介紹說,在核反應堆運行時形成了所謂的武器钚,而中微子輻射探測器在記錄反應堆活性區域同位素成分的變化時有助于發現這種物質。

俄羅斯科研人員運用中微子相干彈性散射效應研發出全新的雙相發射探測器,完善了中微子探測法,有助于把核反應堆遠程控制的精確度提高近1000倍。

亞歷山大·博洛茲德尼亞稱,目前,研究人員已完成了對利用中微子相干彈性散射效應所獲得數據的分析,大幅修正了理論模型。他表示,在這次試驗中使用了相對輕的氬核作為中微子靶。氬的性質接近于試驗性探測器中所采用的氙,價格卻僅相當于氙的幾分之一。

亞歷山大·博洛茲德尼亞稱,他們研發的新探測器技術有助于使核能變得安全和透明,因此吸引了國際原子能機構的關注。同時,該項新技術還可以用于分析太陽或超新星的中微子輻射,以了解它們內部所發生的過程。研究團隊計劃明年在俄羅斯加里寧格勒核電站開展首批試驗。

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