Хотите видеть только хорошие новости?

Производство оружейного плутония отследят с помощью российского детектора

Трехмерная модель детектора
Трехмерная модель детектора

Группа физиков из нескольких российских научных центров разработала проект промышленного детектора антинейтрино. Так как эти частицы отличаются крайне высокой проникающей способностью и при этом образуются в ходе ядерных реакций, ученые предлагают использовать свою разработку для контроля за производством оружейного плутония. Подробности приводит официальный сайт НИИЯФ МГУ.

Детектор, спроектированной физиками из НИИ Ядерной физики имени Скобельцына под руководством Александра Чепурнова, планируется собрать в первой половине 2014 года. После этого ученые испытают его на АЭС вблизи ядерного реактора для того, чтобы проверить работоспособность устройства и показать принципиальную возможность отследить производство оружейного плутония.

Принцип работы прибора основан на регистрации антинейтрино, элементарных частиц, которые образуются при бета-распаде возникающих в ходе цепной реакции нестабильных ядер (например, стронция-90). Бета-распад, в свою очередь, происходит тогда, когда внутри атомного ядра в одном из нейтронов d-кварк становится u-кварком: в результате нейтрон становится протоном, а в качестве еще двух продуктов реакции образуется электрон и антинейтрино. Антинейтрино, как и нейтрино, практически не взаимодействуют с веществом, проникая сквозь все известные материалы и практически без поглощения проходя через планету насквозь. Это свойство, с одной стороны, позволяет просвечивать любые предметы, а с другой — делает крайне сложным обнаружение нейтрино и их античастиц.

При разработке детектора слабо взаимодействующих частиц ученым пришлось решить две задачи. Первая заключалась в создании устройства, способного зафиксировать вспышку света, возникающую при реакции антинейтрино с обычными атомами; второй задачей было создание корпуса прибора, который бы сводил к минимуму воздействие помех. Для предотвращения попадания в прибор космических лучей или ионизирующего излучения от горных пород была разработана многослойная защита, а для исключения «засветки» от самого корпуса детектора ученые применили специальные сорта стали.

К настоящему времени, как сообщают разработчики, завершены испытания на совместимость материалов детектора с жидкостью, внутри которой должны поглощаться нейтрино, сцинтиллятора. В роли сцинтиллятора будет использоваться линейный алкилбензол с добавлением редкоземельного элемента гадолиния. Это органическое вещество было выбрано за комбинацию двух качеств: хорошего поглощения нейтронов и большой прозрачности. Строящийся рабочий образец будет вмещать кубометр сцинтиллятора, а пока ученые изготовили прототип объемом тридцать литров. Вся установка, согласно заявленным спецификациям, поместится в кубе с ребром 2,5 метра и будет разборной: это позволит привезти ее к инспектируемому реактору.

По количеству антинейтрино и их энергии можно будет сделать выводы о составе ядерного топлива внутри реактора. За счет этого у международных контролирующих организаций появится возможность обнаружить производство оружейного плутония, так как детектор может работать длительный срок и предоставлять информацию в реальном времени о состоянии реактора. Остановка реактора для загрузки перерабатываемого в плутоний урана-238 и для выгрузки самого плутония будет сразу замечена, в то время как разовый приезд комиссии МАГАТЭ не позволяет однозначно определить наличие подобных вмешательств в работу АЭС ранее.

Нейтрино также предлагали использовать даже для слежения за атомными подлодками. Однако число регистрируемых даже крупногабаритными детекторами частиц слишком мало, чтобы получить качественное изображение реактора, движущегося на большом расстоянии от установки. Проследить за работой ядерного реактора физикам пока что удавалось только вблизи и пока такие эксперименты носили скорее фундаментальный характер. А остановка АЭС в Японии после аварии на станции «Фукусима-1» позволила при помощи детекторов нейтрино проанализировать частицы, приходящие из глубинных слоев Земли.

Обсудить
People walk past the walls of Jerusalem's Old City lit in blue, white and red, colours of the French flag, in solidarity with Paris, in Jerusalem November 15, 2015Французский исход
Что заставляет евреев бежать из Пятой Республики в Израиль
Монастырь Мар Маттай«Саддам покончил бы с этим бардаком за пару недель»
Рассказ монаха древнего иракского монастыря о жизни по соседству с террористами
Министр обороны Саудовской Аравии принц Мухаммед объявляет о создании блокаНАТО с Кораном и гуриями
Саудовская Аравия строит собственный военный блок
Эффект обратного действия
Теракт в Берлине укрепил позиции Меркель и доверие немцев к стражам порядка
Лошадиные силы
Мустанги, воспитанные за решеткой, несут службу на границе
От 200 и выше
Может ли рост цен на водку снизить ее потребление
Ничего личного
О причинах закрытия печатных медиа
Триллион из продуктовой корзины
Российские ретейлеры подсчитали прошлогоднюю выручку
Жадность не порок
На чем экономят миллиардеры
Морозный рейс
Как авиакомпании решают проблему нелетной погоды
Хейтеры возненавидят
Обычные женщины, прославившиеся в Instagram благодаря лишнему весу
Качайся как девчонка
Пауэрлифтинг вошел в моду у представительниц прекрасного пола
«Живу обычно, ем летучих мышей»
История москвича, переехавшего в Камбоджу
Ким КардашьянСтарики-разбойники
Выслежена банда преступников-пенсионеров, ограбивших Ким Кардашьян
Тест: угадай автомобиль под камуфляжем
Получится ли у автопроизводителей провести настоящего знатока? Давайте проверять
Бандитские тачки суровых времен
Самые известные машины 1990-х
Цена слезам не верит
Страны, в которых автомобили намного дороже, чем в России
Красивейшие машины Советского Союза
Самые красивые машины СССР, так и не увидевшие конвейера
«Теперь она бомж и живет в закутке под лестницей»
История преподавательницы, лишившейся трех квартир в Москве
«Мы начали решать свои проблемы, как в 90-х»
За потребительские кредиты смогут отбирать квартиры
Развели тут бордель
Экскурсия по самому большому публичному дому Южного полушария
Война дворцам
Каких домов лишились в 2016 году звезды Голливуда