Учёные научились выявлять нелегальное получение плутония на термоядерных реакторах

Американские исследователи разработали способ, который позволяет использовать компактные детекторы антинейтрино для выявления даже небольших количеств плутония и других тяжёлых изотопов в термоядерных реакторах будущего, что повысит ядерную безопасность таких установок.

Термоядерные реакторы считаются основой безуглеродной энергетики, но в теории их можно использовать и для производства оружейных расщепляющихся материалов. Учёные под руководством профессора Политехнического университета Виргинии Патрика Хубера показали, что такое нелегальное использование можно выявить даже с помощью небольшого детектора антинейтрино.

Термоядерные реакторы порождают мощные потоки нейтронов, которые могут превращать уран-238 и торий-232 в другие элементы, потенциально пригодные для создания оружия. Например, уран или торий можно незаметно добавить в систему охлаждения реактора, и за неделю получить десятки килограммов плутония или урана-233. Профессор Хубер и его коллеги решили выяснить, как эти нелегальные радионуклиды могут себя выдать, сообщает ТАСС.

Учёные просчитали, как поток нейтронов от небольшого термоядерного реактора мощностью 1,5 гигаватта будет воздействовать на атомы урана-238 внутри охлаждающих расплавов. Расчёты показали, что в любом случае взаимодействие между нейтронами, ураном-238 и другими радионуклидами будет рождать большое количество антинейтрино с уникальным энергетическим спектром. Эти частицы можно отличить от природных антинейтрино, даже если детектор весит всего одну тонну. По мнению физиков, подобные установки помогут обеспечить ядерную безопасность чистых и надёжных источников энергии.

Кстати, за последние полвека физики разработали несколько подходов к созданию термоядерных реакторов, и сейчас наиболее перспективными считаются токамаки и стеллараторы. Токамаки ближе к практической реализации, особенно благодаря проекту международного экспериментального реактора ИТЭР, который строится во Франции при участии России, США, Китая и других стран.