Importante avance científico-tecnológico rusoPara ver el contenido hay que estar registrado.
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Entrar06:00 GMT 09.09.2020 (actualizado 09:07 GMT 09.09.2020)
Científicos de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI llevaron a cabo una serie de experimentos que ayudarán a mejorar la precisión del control remoto de reactores nucleares en casi mil veces.
El principio del funcionamiento del dispositivo, que puede llevar la seguridad nuclear mundial a un nuevo nivel, se basa en el fenómeno recientemente descubierto de la dispersión coherente elástica de neutrinos-núcleos.
Los resultados del estudio, apoyado por Rosatom State Atomiс Energy Corporation, fueron informados por el servicio de prensa de la universidad.
Uno de los métodos para la supervisión de reactores nucleares es el análisis de radiación de neutrinos. Ayuda a prevenir la extracción no autorizada de combustible nuclear que podría utilizarse para producir armas nucleares ilegales. El análisis se realiza de forma remota para no interferir con el funcionamiento de las centrales nucleares bajo sospecha.
"Los neutrinos son partículas elementales que se forman en grandes cantidades en reacciones nucleares. Para evitar que los neutrinos penetrasen en el reactor nuclear, se necesitaría una "pared" de plomo de años luz de espesor, entonces pueden pasar fácilmente a través de la central nuclear "Al analizar la radiación de neutrinos, podemos comprender tanto la composición isotópica de la reacción como lo que está sucediendo ahora mismo en el centro del núcleo del reactor", dijo el Gerente de Proyecto y Jefe del Laboratorio Interdepartamental de Física Nuclear Experimental Alexander Bolozdynya.Investigadores de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI explicaron que la operación de reactores nucleares produce el isótopo 239Pu, el llamado plutonio apto para armas, como uno de los productos de la descomposición del combustible nuclear. Los detectores de radiación de neutrinos permiten detectar la retirada de este material o fijar el cambio en la composición isotópica de la reacción.
Al mejorar el método de control de neutrinos, los científicos de NRNU MEPhI están trabajando en un tipo fundamentalmente nuevo de detectores de emisión de dos fases basados en el efecto de la dispersión elástica coherente de neutrinos-núcleo (CEvNS) en núcleos atómicos pesados.
Este fenómeno, predicho por científicos soviéticos hace más de 40 años, fue descubierto en un experimento de aceleración solo en 2017.Según los investigadores de NRNU MEPhI, el uso del efecto CEvNS permite crear un detector que será casi 1000 veces más sensible a los neutrinos del reactor que los dispositivos existentes. Los detectores de neutrinos modernos son estructuras de varias toneladas comparables en tamaño a un reactor nuclear, mientras que el nuevo detector puede implementarse como una unidad móvil de pequeño tamaño.
En la actualidad, los científicos han completado el análisis de los datos obtenidos durante el segundo en la historia de la observación de la dispersión coherente elástica de neutrinos-núcleos. Según ellos, los resultados permitieron esclarecer significativamente el modelo teórico del fenómeno. Esta vez, se utilizaron núcleos de argón relativamente ligeros como blanco de neutrinos.
"El argón tiene propiedades cercanas al xenón usado en nuestro detector de emisión de dos fases experimental RED-100, pero es considerablemente menos costoso. Los datos obtenidos mostraron que los gases nobles se pueden usar para crear detectores de radiación de neutrinos relativamente compactos", explicó Alexander Bolozdynya. .
Según los científicos del MEPhI, el detector que están diseñando ya ha llamado la atención de la junta del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), ya que su aplicación hará que la energía nuclear sea más segura y transparente.
Los científicos desarrollan un método para aumentar significativamente la seguridad de las plantas de energía nuclear
Además, los científicos destacaron que la sensibilidad del nuevo detector también es bastante adecuada para fines puramente científicos, por ejemplo: analizar la radiación de neutrinos del Sol o las estrellas supernovas, lo que les permitirá comprender mejor los procesos que ocurren en su interior.
El equipo científico planea realizar las primeras pruebas del prometedor detector en la central nuclear de Kalinin el próximo año.El trabajo de colaboración RED-100 en la investigación del proceso CEvNS fue apoyado por la Beca de la Fundación de Ciencia Rusa №18-12-00135.
El trabajo de prueba de RED-100 para desarrollar una tecnología para el control remoto eficaz del núcleo del reactor nuclear de la central nuclear fue apoyado por JSC Science and Innovations de Rosatom State Atomiс Energy Corporation.
