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    Los investigadores detallan cómo los detectores de antineutrinos podrían ayudar a la no proliferación nuclear

    Patrick Huber, profesor del Departamento de Física de Virginia Tech, Crédito:Virginia Tech

    Patrick Huber, profesor en el Departamento de Física de Virginia Tech, ha sido coautor de un artículo que describe los usos potenciales y las limitaciones de los detectores de antineutrinos para aplicaciones de seguridad nuclear relacionadas con reactores, combustible consumido, y monitoreo de explosiones.

    El artículo aparece en el último número de Reseñas de Física moderna . En el papel, los científicos revisan la preparación actual y proyectada de varias tecnologías de monitoreo basadas en antineutrinos. Los coautores de Huber incluyen a Adam Bernstein y Nathaniel Bowden, físicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), parte de la Universidad de California, Berkeley; así como Bethany Goldblum, también de U.C. Berkeley; Igor Jovanovic, de la Universidad de Michigan; y John Mattingly, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

    En el papel, Huber y sus compañeros argumentan que una partícula diminuta podría ofrecer ayuda para un gran problema:la amenaza de la proliferación nuclear. "Durante más de seis décadas, Los científicos han estado desarrollando instrumentos para la física fundamental que pueden detectar antineutrinos, partículas que no tienen carga eléctrica, casi no tiene masa y atraviesa fácilmente la materia, ", dijo el equipo." Los reactores nucleares emiten antineutrinos en grandes cantidades, y desde la década de 1970, los científicos han considerado convertir la detección de antineutrinos en una herramienta para la seguridad nuclear ".

    Con los avances de los científicos del LLNL y otras instituciones, los investigadores se están acercando a la implementación de tecnología para monitorear de forma remota estas partículas subatómicas de plantas de energía nuclear a largas distancias. Tal avance les permitiría advertir a las autoridades internacionales sobre la producción ilícita de plutonio, un material clave para las armas nucleares. También podría ayudar con la verificación de los tratados existentes y previstos que buscan limitar la producción de materiales para armas nucleares en todo el mundo.

    Antineutrinos, la contraparte de antimateria a los neutrinos, se producen en centrales nucleares cuando los materiales fisibles de uranio y plutonio se rompen, creando productos de fisión que emiten antineutrinos en el proceso.

    "A corta distancia de un reactor, los antineutrinos permiten medir el contenido de plutonio y la tasa de producción, "dijo Huber, director del Centro de Física de Neutrinos en Virginia Tech y miembro de la facultad de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech. "Esta capacidad proporcionaría garantías de alto nivel de cumplimiento del tratado y, al mismo tiempo, sería menos intrusiva para la instalación".

    El estudio se inició como parte de un esfuerzo de investigación en curso dirigido por LLNL y con el apoyo de la Oficina de Investigación y Desarrollo de la No Proliferación de Defensa Nuclear de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear. Huber y su equipo sostienen que los avances en la física de los antineutrinos aplicados tienen el potencial de fortalecer el Tratado sobre la no proliferación de las armas nucleares existente. que proporciona un marco para facilitar el uso pacífico de la tecnología nuclear al tiempo que reduce los riesgos de proliferación de armas nucleares mediante salvaguardias, vigilancia, y verificación.

    En su papel los investigadores ven potencial para tres aplicaciones de la tecnología de antineutrinos:monitoreo de reactores nucleares de campo cercano, monitoreo de campo lejano, y vigilancia del combustible nuclear gastado. Concluyen que la tecnología de antineutrinos estacionada a unos 100 metros de un reactor nuclear podría garantizar que las naciones no estén fabricando ni desviando material utilizable para armas bajo la cobertura de la producción de energía civil. Midiendo la cantidad de antineutrinos producidos durante un período determinado, es posible cuantificar aproximadamente la cantidad de plutonio o uranio en un reactor.

    En el ámbito de la monitorización de campo lejano, los investigadores también dijeron que es posible la tecnología para detectar la actividad del reactor nuclear en el descubrimiento o la exclusión en rangos de 120 millas. Una tercera aplicación de la tecnología de antineutrinos para detectar la desviación de material podría ser monitorear el combustible gastado que se ha utilizado para operar reactores nucleares.

    Varios de los autores del artículo están involucrados en esfuerzos para avanzar en la tecnología de detección de antineutrinos.


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