Как искать нелегальные ядерные реакторы. Новая идея

Французские ученые обнародовали план создания сети детекторов антинейтрино у побережья стран, подозреваемых в создании тайных ядерных реакторов.

Одна из серьезных проблем, стоящих перед международным сообществом, заключается в контроле за распространением ядерных технологий и недопущении распространения ядерного оружия. Эта задача лежит на Международном агентстве по атомной энергетике, и выполнить ее очень непросто. В настоящее время МАГАТЭ изучает различные новые технологии контроля за ядерными реакторами на расстоянии. Эти технологии условно делятся на две категории.

Так, в нескольких десятках метров от реактора можно поместить специальные контролирующие детекторы. Пару лет назад подобная перспективная система была разработана в Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии. Но существует острая необходимость создания систем дистанционного наблюдения, поскольку доступ к подозрительным объектам зачастую просто ограничен официальными властями или само наличие реактора тщательно скрывается.

Французские ученые предлагают обнаруживать фон реактора, прежде всего мощное излучение антинейтрино. Гигаваттный реактор производит около 10²¹ антинейтрино каждую секунду. По этому критерию реакторы светятся, как новогодние елки.

Проблема в том, что антинейтрино взаимодействуют с обычным веществом очень слабо. Но в достаточно больших объемах вещества они все же могут быть обнаружены. Стандартный способ их обнаружить - заполнить гигантский бассейн водой и ждать, когда антинейтрино столкнется с протоном и сгенерирует позитроны и нейтроны. Позитроны производят черенковское излучение, которое детектируется приемниками света. Теоретически этого достаточно для того, чтобы обнаружить любой реактор.

Однако есть один нюанс. При анализе данных с этого детектора физики должны выделить нужный сигнал из фонового шума, это довольно сложно, так как существуют многочисленные источники помех ("легальные" реакторы, природные запасы радиоактивных материалов).

Французские ученые хотят создать супертанкер SNIF, оснащенный всем необходимым для обнаружения антинейтрино. Он будет проплывать вдоль территорий, где могут размещаться "нелегальные" реакторы и обнаруживать их.

Танкер планируется наполнить 130-ю тыс. тонн линейного алкилбензола (C13 H30), что позволит обнаруживать до 10³⁴ протонов. Точно неизвестно о намерениях постройки такого супертанкера-детектора каким-либо государством.