Антинейтрино помогут следить за утилизацией ядерного оружия

Физики установили, что антинейтрино могут помочь в контроле за уничтожением оружейного плутония. Статья ученых не принята в рецензируемом журнале, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Одним из способов утилизации оружейного плутония служит "сжигание" его в ядерных реакторах в составе так называемого MOX-топлива (оно содержит сразу несколько оксидов делящихся материалов). При этом известно, что плутоний-239 испускает во время распада на 58 процентов меньше антинейтрино, чем уран-238. Таким образом, если в состав топлива вместо оружейного плутония был добавлен уран, то это сказывается на антинейтринном излучении.

В рамках работы ученые провели анализ различий и пришли к выводу, что существующие детекторы антинейтрино вполне в состоянии их регистрировать. Слабым местом нового результата является то, что в расчетах ученые предполагали, что в активной зоне присутствует только "свежее" топливо, в то время как в действительности в каждый момент времени в реакторе есть как старое, так и новое топливо. В этом случае для расчетов потребуется знать примерный изотопный состав топлива.

Идея наблюдения за антинейтрино с целью контроля ядерных технологий не является новой - так раньше, с помощью подобных частиц предлагалось, например, искать спрятанные ядерные реакторы.

Оружейным называется плутоний, содержащий как минимум 93,5 процента изотопа плутония-239, который предназначен для создания ядерного оружия. Изотопа слишком мало в природе, поэтому для военных нужд его синтезировали в ядерных реакторах. Последний такой реактор, расположенный на подземном Горно-химическом комбинате в Железногорске Красноярского края, завершил работу в апреле 2010 года.