Научно популярное →
Дистанционное обнаружение ядерных реакторов нефтяными супертанкерами
Физик Тьерри Ласьерр (Thierry Lasserre) с коллегами из Французской комиссии по альтернативной и атомной энергии (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission) предложил оригинальную идею для дистанционного обнаружения ядерных реакторов. По его расчётам, детекторы нейтрино (вроде черенковского водного детектора) можно соорудить на супертанкерах, которые могут подплыть к побережью вражеской страны и просканировать до 500 км вглубь её территории на предмет реакторного нейтринного спектра.
16 ноября 2010 года французские физики опубликовали (PDF) в открытом доступе свою работу “SNIF: A Futuristic Neutrino Probe for Undeclared Nuclear Fission Reactors”.
У международного сообщества есть подозрение, что такие страны как Иран или Северная Корея могут запустить ядерный реактор втайне от всех, в нарушение международных договорённостей. Разведки разных стран пристально отслеживают перемещение ядерных материалов и получают сведения от информаторов, чтобы узнать планы врага. В то же время физики из Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) думают, как можно решить проблему мониторинга ядерных реакторов чисто научными методами.
Теоретически, обнаружить удалённый ядерный реактор можно с помощью детекторов нейтрино. Например, гигаваттный реактор излучает примерно 1021 нейтрино в секунду. Казалось бы, он светится как рождественская ёлка, но проблема в том, что обнаружить их не так просто. Обычный способ состоит в сооружении черенковского водного детектора — большого резервуара с водой, в котором размещена регистрирующая система в виде пространственной решётки.
Сегодня в России, Франции, Италии, Бразилии, Японии и США ведутся работы по созданию нейтринных детекторов, способных в режиме реального времени измерять реакторный нейтринный спектр и тем самым контролировать как мощность реактора, так и композитный состав топлива. Предполагается, что такой детектор сможет обнаруживать ядерные реакторы за сотни километров, то есть с территории соседней страны.
Достаточно большой черенковский детектор мог бы зарегистрировать радиацию с любого реактора. Ещё одна проблема в фильтрации сигнала. Существует множество источников нейтрино, включая радиоактивные вещества в Земле, а также сотни легальных ядерных реакторов.
Идея Тьерри Ласьерра состоит в том, чтобы сконструировать мощный детектор антинейтрино на базе нефтяного супертанкера. Ласьерр предлагает покрыть поверхность резервуара танкера детекторами фотонов и заполнить его 1034 протонов в виде 138000 тонн линейного алкилбензола (ЛАБ, C13H30).
Для ЛАБ нужна цистерна объёмом примерно 160 тыс. м3, например, радиусом 23 м и длиной 96,5 м. Это и есть SNIF (a Secret Neutrino Interactions Finder).
Такой танкер может подплыть к побережью подозрительной страны, затем погрузить детектор на глубину от нескольких сотен до нескольких тысяч метров — и работать примерно шесть месяцев, пока не соберёт достаточно информации.
На следующей карте Тьерри Ласьерр изобразил, сколько событий может быть зарегистрировано детектором на глубине 4000 м в течение шести месяцев при фильтрации нейтрино с энергией более 2,6 МэВ (включена информация о 201 ядерной станции).
В научной работе есть аналогичная карта для глубины 2500 м и энергии 1 МэВ, а также все необходимые данные для проведения самостоятельных расчётов.
Конечно, такой проект пока что слишком фантастичен, но угроза ядерной войны может заставить кого-то попробовать реализовать эксперимент на практике.
16 ноября 2010 года французские физики опубликовали (PDF) в открытом доступе свою работу “SNIF: A Futuristic Neutrino Probe for Undeclared Nuclear Fission Reactors”.
У международного сообщества есть подозрение, что такие страны как Иран или Северная Корея могут запустить ядерный реактор втайне от всех, в нарушение международных договорённостей. Разведки разных стран пристально отслеживают перемещение ядерных материалов и получают сведения от информаторов, чтобы узнать планы врага. В то же время физики из Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) думают, как можно решить проблему мониторинга ядерных реакторов чисто научными методами.
Теоретически, обнаружить удалённый ядерный реактор можно с помощью детекторов нейтрино. Например, гигаваттный реактор излучает примерно 1021 нейтрино в секунду. Казалось бы, он светится как рождественская ёлка, но проблема в том, что обнаружить их не так просто. Обычный способ состоит в сооружении черенковского водного детектора — большого резервуара с водой, в котором размещена регистрирующая система в виде пространственной решётки.
Сегодня в России, Франции, Италии, Бразилии, Японии и США ведутся работы по созданию нейтринных детекторов, способных в режиме реального времени измерять реакторный нейтринный спектр и тем самым контролировать как мощность реактора, так и композитный состав топлива. Предполагается, что такой детектор сможет обнаруживать ядерные реакторы за сотни километров, то есть с территории соседней страны.
Достаточно большой черенковский детектор мог бы зарегистрировать радиацию с любого реактора. Ещё одна проблема в фильтрации сигнала. Существует множество источников нейтрино, включая радиоактивные вещества в Земле, а также сотни легальных ядерных реакторов.
Идея Тьерри Ласьерра состоит в том, чтобы сконструировать мощный детектор антинейтрино на базе нефтяного супертанкера. Ласьерр предлагает покрыть поверхность резервуара танкера детекторами фотонов и заполнить его 1034 протонов в виде 138000 тонн линейного алкилбензола (ЛАБ, C13H30).
Для ЛАБ нужна цистерна объёмом примерно 160 тыс. м3, например, радиусом 23 м и длиной 96,5 м. Это и есть SNIF (a Secret Neutrino Interactions Finder).
Такой танкер может подплыть к побережью подозрительной страны, затем погрузить детектор на глубину от нескольких сотен до нескольких тысяч метров — и работать примерно шесть месяцев, пока не соберёт достаточно информации.
На следующей карте Тьерри Ласьерр изобразил, сколько событий может быть зарегистрировано детектором на глубине 4000 м в течение шести месяцев при фильтрации нейтрино с энергией более 2,6 МэВ (включена информация о 201 ядерной станции).
В научной работе есть аналогичная карта для глубины 2500 м и энергии 1 МэВ, а также все необходимые данные для проведения самостоятельных расчётов.
Конечно, такой проект пока что слишком фантастичен, но угроза ядерной войны может заставить кого-то попробовать реализовать эксперимент на практике.
23.11.2010 18:53+0300