2017年12月7日
创新的科学发现表明,中微子探测器可能在确保安全存储和增强的一个重要组成部分的放射性物质监测核废料存储库。
科学家们美因茨大学(一起进行)进行计算,以确定中微子从疲惫不堪的辐射核燃料。计算表明,中微子探测器可以方便的在特定的场景中。
一个原型反中微子探测器监测核废料库网站。信贷:弗吉尼亚理工大学,中微子物理中心。
中微子几乎不与物质相互作用这一事实使他们通过地球或任何人造盾几乎畅通无阻的。
每秒钟大约每平方厘米1000亿中微子撞击地球从太阳,两个日夜。因为中微子只弱相互作用,它们是最难以发现的基本粒子欧洲杯猜球平台。
教授Joachim科普,卓越的棱镜集群,美因茨大学
科普是一个领域的专家理论中微子物理学和被授予一个伦理委员会开始格兰特在2014年为他的研究,其中最高度从欧盟(EU)给予奖励。
当放射性裂变产物发生β衰变,产生大量的中微子。然而,粒子的检测通过逆β衰变过程至少需要1.8兆电子伏欧洲杯猜球平台能量。粒子只能注欧洲杯猜球平台册在闪烁探测器——坦克包括特殊的矿物油。高能粒子的相互作用与槽内的质子发射一个典型的光信号。欧洲杯猜球平台
这些中微子探测器已经在实验期间用于监视核电站操作。然而,到目前为止,没有探测器监测存储核废料。
”在职反应堆中微子产生更多比反应堆退役或存储放射性物质”,说明科普,这表明监测核废料的位置是专门为安全至关重要的现在目的。
乏燃料中微子的监控
在这项研究发表在《物理评论》杂志上,约阿希姆科普和Vedran Brdar从弗吉尼亚理工大学和帕特里克•休伯一起进行,美国,最初计算微中子通量排放放射性锶- 90和其他裂变产物中疲惫不堪的核燃料。接下来,研究人员考虑的场景描述的方式或能被探测到的位置排放。在一个场景中,一个合适的探测器将特别有助于监控地上存储网站,例如,在核电站现场。
在这个场景中,一个中微子探测器可以检测到放射性物质是否已经收回之前的文档。计算表明,用40-ton探测器进行测量必须执行了近一年。
那听起来像是很长一段时间,但是,需要将位置探测器和等待。最大的优势是,我们可以验证一个容器的内容没有打开它。
教授Joachim科普
通常情况下,这将是足够的位置探测器10 - 100分开,例如,在一辆卡车拖车。通过科普如上所述,这种技术可能特别适合在努力确保核不扩散武器级材料,背后的原因所表达的兴趣欧洲原子能共同体原子能共同体在这个研究领域。
在另一个场景中,研究人员计算条件,地下存储库必须被监控,例如,该网站在内华达州亚卡山存储库。在这种情况下,一个显著的中微子流量将会发现即使在10吨小柜的表面。
然而,一些现实的危害,比如非常少量的放射性物质的逃脱,不幸的是不会被检测出来。
教授Joachim科普
第三个场景,研究人员在使用他们的计算是不充分的检测记录存储的网站,例如,设施在汉福德现场、核设施在美国华盛顿州的废弃冷战的时间。”在这种情况下,电流检测器技术还没有完全足够了,除此之外,因为宇宙辐射扭曲了测量,”科普。然而,这些探测器的第一个原型可能克服这一挑战已经存在。