Группа американских физиков представила метод обнаружения нелегального производства расщепляющихся материалов с помощью компактных детекторов антинейтрино. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Applied.
В работе отмечается, что термоядерные реакторы рассматриваются как перспективные источники безуглеродной энергии. Однако, по мнению авторов, существует теоретическая возможность использовать их нейтронные потоки для превращения урана-238 или тория-232 в оружейные изотопы, такие как плутоний или уран-233. Гипотетически эти материалы можно скрыто добавлять в систему охлаждения реактора, что позволило бы получать десятки килограммов пригодного для военных целей топлива в течение недели.
Чтобы выявить такое нелегальное использование, ученые смоделировали работу компактного термоядерного реактора мощностью 1,5 ГВт с двумя типами охлаждающих сред: расплавами литий-свинец и фторидными солями (фтор, литий, бериллий). Расчеты показали, что облучение урана-238 нейтронами в таких системах генерирует антинейтрино с уникальным энергетическим спектром, отличным от природного фона.
Исследователи пришли к выводу, что этот сигнал можно зарегистрировать даже детектором массой около одной тонны. По мнению физиков, внедрение подобных компактных устройств могло бы способствовать контролю за ядерной безопасностью термоядерных установок.
В настоящее время наиболее развитыми типами термоядерных реакторов считаются токамаки и стеллараторы. Примером крупного проекта является международный экспериментальный реактор ИТЭР во Франции с участием России, США, ЕС, Китая и других стран.
Читайте также: «Лазерный передатчик на керамике приблизил создание «интеллектуальных» сетей 6G».