Российские физики из эксперимента DANSS, который находится на Калининской атомной электростанции, смогли с высокой точностью отследить изменения мощности реактора и состава ядерного топлива с помощью реакторных антинейтрино. Для этого они использовали детектор, основанный на пластиковом сцинтилляторе. Этот метод позволяет регистрировать антинейтрино, которые образуются в результате распада продуктов деления ядер и свободно выходят за пределы реактора.
Однако зарегистрировать нейтрино и антинейтрино очень сложно, поэтому ученые постоянно разрабатывают новые подходы и улучшают детекторы. Недавно им удалось зарегистрировать упругое когерентное рассеяние реакторных антинейтрино с помощью германиевого детектора. В этот раз физики из эксперимента DANSS под руководством Михаила Данилова из Физического института имени Лебедева РАН и Марка Ширченко из Института ядерных исследований РАН смогли отследить изменения мощности реактора и состава ядерного топлива с помощью реакторных антинейтрино. Для этого они использовали детектор, который был установлен под активной зоной реактора на Калининской атомной электростанции.
Детектор состоял из 2500 счетчиков на основе пластикового сцинтиллятора, которые были расположены на подвижной платформе. Это позволяло изменять расстояние между реактором и детектором.
За семь лет работы эксперимента физики проанализировали данные и показали, что относительные изменения мощности реактора, определенные по потоку антинейтрино, полностью совпадают с показаниями штатных систем измерений. Погрешность составила около одного процента. Кроме того, с помощью антинейтрино удалось независимо определить доли деления урана-235 и плутония-239 в активной зоне реактора. Эти данные были в полном согласии с расчетами, проводимыми на станции, и различались не более чем на три процента.
Ученые считают, что использование нейтринных методов для контроля работы реакторов может быть перспективным. Этот подход может не только повысить безопасность и точность эксплуатационных параметров атомных электростанций, но и использоваться для международного контроля за нераспространением ядерного оружия. Он позволяет напрямую отслеживать наработку оружейного плутония в реакторах.
Источник: atomic-energy.ru
распечатать статью
