پژوهشگران آمریكایی انجام دادند

بررسی از طریق دور راكتورهای هسته ای با كمك ذرات درون اتمی

بررسی از طریق دور راكتورهای هسته ای با كمك ذرات درون اتمی

پارسی كاو: پژوهشگران آمریكایی توانستند با كمك ذرات درون اتمی، عملكرد راكتورهای هسته ای را از طریق دور مورد بررسی قرار دهند.


به گزارش پارسی كاو به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، شاید پروسه بررسی جریان ذرات وابسته به پدیده های درون اتمی موسوم به "آنتی نوترینوها"(antineutrinos) در راكتورهای هسته ای، بتواند امكان بررسی مداوم از طریق دور را برای شناسایی تغییراتی كه امكان دارد در مواد هسته ای رخ دهند، فراهم آورد. این بررسی را می توان بیرون از محفظه راكتور نیز انجام داد و شاید این فناوری، حساسیت كافی را برای شناسایی یك واحد سوخت داشته باشد.
شاید این روش كه می تواند با راكتورهای آب تحت فشار كنونی مورد استفاده قرار گیرد، بتواند دیگر روش های بررسی را كامل كند. كاربرد احتمالی روش بررسی آنتی نوترینو برای راكتورهای كنونی و راكتورهای آینده، طی شبیه سازی های گسترده پژوهشگران "موسسه فناوری جورجیا" (Georgia Tech) مورد تایید قرار گرفت.
"آنا اریكسون"(Anna Erickson)، استادیار موسسه فناوری جورجیا و از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: ردیاب های آنتی نوترینو، چاره ای برای تایید رخدادهای درون راكتور هسته ای در دنیای واقعی ارائه می دهند. آنتی نوترینوها قابل مخفی كردن نیستند؛ در نتیجه اگر یك ایالت تصمیم بگیرد از آنها برای اهداف منفی استفاده نماید، تغییرات به وجود آمده در عملكرد راكتور، قابل مخفی كردن نخواهند بود.
آنتی نوترینوها، ذرات ریزاتمی ابتدایی با حجم خیلی كم هستند و هیچ بار الكتریكی ندارند. این ذرات، قابلیت گذشتن از اطراف هسته راكتور هسته ای را كه در آنجا بعنوان قسمتی از پروسه شكافت هسته ای تولید می شوند، دارند. تغییرات متوالی آنتی نوترینوها كه در یك راكتور هسته ای صورت می گیرند، به نوع مواد حاضر در پروسه شكافت هسته ای و سطح نیرویی كه راكتور در آن عمل می كند، بستگی دارند.
اریكسون افزود: راكتورهای هسته ای قدیمی به دنبال جذب "اورانیوم 238" (uranium 238) از نوترون ها، "پلوتونیم 239" (plutonium 239) را به آرامی در هسته خود تولید می كنند و واكنش شكافت هسته ای را از اورانیوم 238 به پلوتونیم 239 تغییر می دهند. ما می توانیم این پروسه را به مرور زمان در تغییرات پیش آمده در انتشار آنتی نوترینوها ببینیم. اگر این سوخت با هدف تولید سلاح هسته ای تغییر كند، ما می توانیم با كمك ردیابی كه تغییر در نشانه ها را بررسی می كند، حتی تغییرات كوچك را تشخیص دهیم.


وی ادامه داد: نشانه های مبتنی بر آنتی نوترینوها می توانند مانند اسكن شبكیه منحصر به فرد باشند و نحوه تغییر نشانه ها نیز به مرور زمان و با استفاده از شبیه سازی، قابل پیش بینی خواهند بود. بعد از این مرحله، باید آنچه دیده ایم را با كمك یك ردیاب آنتی نوترینو با آنچه انتظار دیدنش را داریم، مطابقت دهیم.
پژوهشگران برای ارزیابی قابلیت های ردیاب های آنتی نوترینو، از شبیه سازی كامپیوتری استفاده كردند.
اریكسون افزود: ما باید برای شناسایی آنتی نوترینوهای راكتور هسته ای، میزان انرژی، مكان و زمان را اندازه گیری نماییم. شناسایی آنتی نوترینوها، كار دشواری است و ما نمی توانیم آنرا مستقیما انجام دهیم برای اینكه این ذرات، شانس بسیار كمی برای تعامل با هسته هیدروژنی دارند.
راكتورهای هسته ای كنونی كه برای تولید نیرو به كار می روند، باید مرتب سوختگیری شوند و این كار، به بازرسی توسط انسان نیاز دارد اما شاید نسل آینده راكتورهای هسته ای بتوانند عملكرد خودرا تا 30 سال بدون سوختگیری انجام دهند. شبیه سازی های كامپیوتری پژوهشگران موسسه فناوری جورجیا نشان داد می توان راكتورهایی كه با سدیم خنك می شوند را با كمك ردیاب های آنتی نوترینو بررسی كرد و به نشانه های آنها پی برد.
یكی از چالش هایی كه پژوهشگران در این زمینه با آن مواجهند، كاهش اندازه ردیاب های آنتی نوترینو است تا به ابزاری قابل حمل برای به كار رفتن در راكتور هسته ای تبدیل شوند. پژوهشگران قصد دارند جهت دهی ردیاب ها را نیز بهبود بخشند تا تمركز آنها را روی انتشارات راكتور نگه دارند و توانایی آنها را برای تشخیص تغییرات حتی تغییرات كوچك بالا برند.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.




منبع:

1398/05/15
12:31:00
5.0 / 5
3164
تگهای خبر: فناوری , قابل حمل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۲
ParsiKav