Исследователи из Университета Шеффилда совместно с Гавайским университетом создали детектор, способный обнаруживать и анализировать антинейтрино, исходящие от ядерных реакторов. Этот детектор способен определять энергетические профили антинейтрино на значительном расстоянии, что позволяет контролировать деятельность ядерных реакторов.
Нейтрино — это элементарные частицы без заряда и почти нулевой массы, в то время как антинейтрино являются их античастицами, зачастую возникающими в результате ядерных реакций. Улавливание этих частиц и анализ их энергии позволяет получить информацию о рабочих процессах, а также о конкретных изотопах в отработанном топливе.
Конструкция детектора основывается на черенковском излучении — феномене, при котором при движении заряженных частиц в определенной среде высвобождается излучение, аналогично ударной волне при преодолении звукового барьера. Это же излучение отвечает за голубоватое свечение ядерных реакторов и используется для обнаружения нейтрино в астрофизических лабораториях.
Учёные предлагают установить данный детектор на северо-востоке Англии, чтобы он мог фиксировать антинейтрино от реакторов по всей Великобритании и северной части Франции. Однако существует проблема: антинейтрино из верхних слоев атмосферы и космоса могут искажать сигнал, особенно учитывая, что дальние реакторы порождают крайне слабые сигналы — иногда всего лишь одно антинейтрино в день.
Для решения этой проблемы команда предложила разместить детектор на глубине более 1 километра под землей. «Отличие этих частиц представляет собой серьезную аналитическую задачу, а измерение энергетического спектра может занять чрезвычайно много времени. Меня поразило то, что это вообще возможно», — отметил автор исследования Стивен Уилсон.
Уилсон надеется, что детектор станет катализатором для дальнейшего обсуждения способов использования антинейтрино для мониторинга ядерных реакторов, в том числе для измерения спектра антинейтрино отработанного топлива или разработки меньших детекторов для работы непосредственно у реакторов.
Источник: iXBT
