Antineutrino-detectie: revolutie in nucleaire bewakingstechnologie

AmsterdamOnderzoekers ontwikkelen nieuwe methoden om kernreactoren van grote afstand te monitoren met behulp van antimaterie. Een team van de Universiteit van Sheffield en de Universiteit van Hawaï heeft een detector ontworpen die antineutrino's kan opvangen en onderzoeken, deeltjes die door kernreactoren worden uitgestoten. Deze doorbraak zou de manier kunnen veranderen waarop we nucleaire activiteiten observeren, waardoor we reactoren van honderden kilometers ver kunnen begrijpen.

Antineutrino's worden in grote hoeveelheden geproduceerd tijdens kernreacties en zijn het tegenovergestelde van neutrino's op het gebied van materie. Onderzoekers hebben een speciale detector ontwikkeld om deze deeltjes op te sporen en te bestuderen, wat belangrijke informatie over kernreactoren kan onthullen. De detector maakt gebruik van een fenomeen genaamd Cherenkov-straling, dat optreedt wanneer deeltjes sneller bewegen dan licht in een specifiek medium, waardoor meetbare straling ontstaat. Deze methode is al gebruikt in de ruimtewetenschap om neutrino's te ontdekken.

Dit is wat deze ontwikkeling onderscheidt:

• Het kan de operationele cyclus van reactoren vaststellen.
• De technologie is in staat specifieke isotopen in de verbruikte brandstof van reactoren te identificeren.
• Het ontwerp maakt detectie van reactoren op grote afstand mogelijk, wat leidt tot een breed monitoringbereik.

Lees ook:

Vandaag · 11:34

Cannabisgebruik verslechtert hersenconnectiviteit bij jonge volwassenen met risico op psychose, toont McGill-studie aan

Een grote uitdaging is het onderscheiden van antineutrino's die afkomstig zijn van energiecentrales, van die uit de atmosfeer en de ruimte. Detectoren registreren slechts enkele antineutrino's per dag van zeer verafgelegen reactoren, wat de data-analyse lastiger maakt. Om dit probleem op te lossen, is het plan om de detector diep ondergronds te plaatsen om de invloed van niet-reactorbronnen te verminderen.

Door het analyseren van de specifieke patronen van antineutrino's uit reactoren, zou deze nieuwe technologie kunnen helpen bij het tegengaan van de verspreiding van kernwapens. Hiermee kunnen ambtenaren controleren of een reactor uitsluitend voor energieopwekking wordt gebruikt of dat er ook materialen voor kernwapens worden geproduceerd. Naast de voordelen voor de veiligheid, kan deze mogelijkheid ook bijdragen aan openheid en samenwerking bij het wereldwijde gebruik van nucleaire technologie.

In de toekomst kan deze technologie op verschillende manieren worden toegepast. Wetenschappers denken dat het mogelijk is om kleinere detectoren te maken voor specifieke gebieden, wat onze kennis van antineutrino's in gebruikte kernbrandstof kan vergroten. Dit kan leiden tot betere beveiliging en slimmere beheersing van kernenergie.