تابش راکتورهای هسته ای دست نیافتنی به اطمینان از ایمنی نیروگاه هسته ای کمک می کند

فن آوری

URL کوتاه دریافت کنید

دانشمندان دانشگاه ملی تحقیقات هسته ای MEPhI مجموعه ای از آزمایشات را انجام داده اند که به بهبود دقت کنترل از راه دور راکتورهای هسته ای تقریباً هزار برابر کمک می کند.

اصل عملکرد دستگاه ، که می تواند امنیت هسته ای جهان را به سطح جدیدی برساند ، مبتنی بر پدیده پراکندگی منسجم نوترینو هسته هسته ای است که اخیراً کشف شده است.

نتایج این تحقیق با پشتیبانی شرکت Rosatom State Atomiс Energy توسط سرویس مطبوعاتی دانشگاه گزارش شد.

یکی از روشهای نظارت بر راکتورهای هسته ای آنالیز تابش نوترینو است. به جلوگیری از حذف غیرمجاز سوخت هسته ای که می تواند برای تولید سلاح های هسته ای غیرقانونی استفاده شود ، کمک می کند. تجزیه و تحلیل از راه دور انجام می شود تا از تداخل در کار نیروگاه های هسته ای مورد سو ظن جلوگیری شود.

“نوترینوها ذرات بنیادی هستند که در واکنشهای هسته ای به مقدار زیاد تشکیل می شوند. برای اطمینان از جلوگیری از نفوذ نوترینوها به راکتور هسته ای ،” دیواره “ای از سرب به ضخامت سال نوری خواهد گرفت ، بنابراین می توانند به راحتی از طریق NPP عبور کنند الكساندر بولوزدينيا ، مدير پروژه و مسئول آزمايشگاه بين بخشي فيزيك هسته اي تجربي ، گفت: با تجزيه و تحليل تابش نوترينو ، مي توانيم هم تركيب ايزوتوپي واكنش و هم آنچه را كه هم اكنون در مركز هسته راكتور در حال رخ دادن است ، درك كنيم.

محققان دانشگاه ملی تحقیقات هسته ای MEPhI توضیح دادند که عملکرد راکتورهای هسته ای ایزوتوپ 239Pu ، به اصطلاح پلوتونیوم درجه سلاح ، را به عنوان یکی از محصولات پوسیدگی سوخت هسته ای تولید می کند. آشکارسازهای تابش نوترینو امکان شناسایی برداشت این ماده یا اصلاح تغییر در ایزوتوپی واکنش را فراهم می کنند.

با بهبود روش کنترل نوترینو ، دانشمندان NIUM MEPHI در حال کار بر روی نوع جدیدی از آشکارسازهای انتشار دو فازی هستند که بر اساس تأثیر پراکندگی هسته نوترینو الاستیک منسجم (CEvNS) بر هسته های اتمی سنگین است. پیش بینی شده توسط دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی بیش از 40 سال پیش ، این پدیده فقط در سال 2017 در یک آزمایش شتابگیری کشف شد.

به گفته محققان NRNU MEPhI ، استفاده از اثر CEvNS امکان ایجاد آشکارساز تقریباً 1000 برابر نسبت به دستگاه های موجود نسبت به نوترینوهای راکتور را فراهم می کند. آشکارسازهای نوترینو مدرن دارای ساختارهای چند تنی هستند که از نظر اندازه با راکتور هسته ای قابل مقایسه هستند ، در حالی که آشکارساز جدید را می توان به عنوان یک واحد متحرک با اندازه کوچک اجرا کرد.

در حال حاضر ، دانشمندان تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده در دومین مورد از تاریخ مشاهده پراکندگی منسجم نوترینو-هسته را به پایان رسانده اند. به گفته آنها ، نتایج امکان تبیین قابل توجه مدل نظری پدیده را فراهم کرد. این بار از هسته های آرگون نسبتاً سبک به عنوان هدف نوترینو استفاده شد.

الكساندر بولوزدينيا توضيح داد: “آرگون از نظر خواص به زنون مورد استفاده در آشكارساز آزمايشگاهي دو فاز آزمايشگاهي RED-100 نزديك است ، اما بطور قابل توجهي هزينه كمتري دارد. داده هاي بدست آمده نشان مي دهد كه از گازهاي نجيب مي توان براي ايجاد آشكارسازهاي تشعشعات نوترينو نسبتاً فشرده استفاده كرد.” .

به گفته دانشمندان MEPhI ، آشکارسازی که آنها در حال طراحی هستند قبلاً توجه هیئت آژانس بین المللی انرژی اتمی (IAEA) را به خود جلب کرده است ، زیرا استفاده از آن انرژی هسته ای را ایمن تر و شفاف تر می کند.

علاوه بر این ، دانشمندان تأکید کردند که حساسیت آشکارساز جدید برای اهداف کاملاً علمی نیز کاملاً مناسب است ، به عنوان مثال: تجزیه و تحلیل تابش نوترینو خورشید یا ستاره های ابرنواختر ، که به آنها امکان می دهد فرآیندهای رخ داده در درون خود را بهتر درک کنند.

تیم علمی قصد دارد اولین آزمایش های آشکارساز آینده دار را در NPP کالینین از اوایل سال آینده انجام دهد.

کار همکاری RED-100 در تحقیقات فرآیند CEvNS توسط بنیاد علمی روسیه Grant №18-12-00135 پشتیبانی شد.

کار در مورد آزمایش RED-100 برای توسعه فناوری کنترل از راه دور موثر هسته راکتور هسته ای NPP توسط JSC Science and Innovations of Rosatom State Atomiс Energy Corporation پشتیبانی شد.