新中微子探测法可大大提高核电站安全性

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2020年09月16日 10:29:03
来源:太阳城游戏官网科学网

科技日报莫斯科9月14日电 (记者董映璧)俄罗斯国立核能研究大学“莫斯科工程物理学院”近日运用中微子相干弹性散射效应进行了一系列监控核反应堆运行状况的试验,有望将核反应堆远程控制的精确度提高近1000倍。该项研究得到了俄罗斯国家原子能集团公司的资助。

监控核反应堆运行的方法之一是分析中微子辐射,这有助于防止可用于制造非法核武器的核燃料失窃。通常情况下对中微子辐射的分析是远程进行的,以避免人们妨碍受到怀疑的核电站的运行。

中微子是在核反应中大量形成的实验粒子,它们可以轻易穿越核电站的保护层。因此,为了阻止核反应堆中的中微子外泄,需要厚度足够的“铅墙”。通过分析中微子辐射,科研人员可以掌握核反应产生的同位素成分,以及反应堆活性区域中心内所发生的现象。

“莫斯科工程物理学院”试验核物理跨教研室实验室主任亚历山大·博洛兹德尼亚介绍说,在核反应堆运行时形成了所谓的武器钚,而中微子辐射探测器在记录反应堆活性区域同位素成分的变化时有助于发现这种物质。

俄罗斯科研人员运用中微子相干弹性散射效应研发出全新的双相发射探测器,完善了中微子探测法,有助于把核反应堆远程控制的精确度提高近1000倍。

亚历山大·博洛兹德尼亚称,目前,研究人员已完成了对利用中微子相干弹性散射效应所获得数据的分析,大幅修正了理论模型。他表示,在这次试验中使用了相对轻的氩核作为中微子靶。氩的性质接近于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。

亚历山大·博洛兹德尼亚称,他们研发的新探测器技术有助于使核能变得安全和透明,因此吸引了国际原子能机构的关注。同时,该项新技术还可以用于分析太阳或超新星的中微子辐射,以了解它们内部所发生的过程。研究团队计划明年在俄罗斯加里宁格勒核电站开展首批试验。

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