Antineutrinos: inovação no monitoramento nuclear a distância

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Por Ana Silva
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Reator nuclear emitindo antineutrinos com visualização digital.

São PauloPesquisadores estão desenvolvendo novas maneiras de monitorar reatores nucleares a longas distâncias usando antimatéria. Uma equipe da Universidade de Sheffield e da Universidade do Havaí criou um detector capaz de capturar e analisar antineutrinos, partículas emitidas por reatores nucleares. Este avanço pode revolucionar o monitoramento de atividades nucleares, permitindo compreender o funcionamento dos reatores a centenas de quilômetros de distância.

Antineutrinos são partículas geradas em grande quantidade durante reações nucleares e são opostas aos neutrinos em termos de matéria. Cientistas desenvolveram um detector especial para localizar e estudar essas partículas, podendo assim revelar detalhes significativos sobre reatores nucleares. O detector utiliza um fenômeno chamado radiação de Cherenkov, que ocorre quando partículas se movem mais rápido do que a luz em um meio específico, criando uma radiação mensurável. Essa técnica já foi empregada na ciência espacial para detectar neutrinos.

É isso que torna este desenvolvimento exclusivo:

Tecnologia de Monitoramento de Reatores

  • É capaz de determinar o ciclo operacional dos reatores.
  • A tecnologia consegue identificar isótopos específicos no combustível utilizado pelo reator.
  • O design permite detectar reatores a grandes distâncias, oferecendo uma ampla gama de monitoramento.

Desafio na Identificação de Antineutrinos

Um grande desafio é distinguir os antineutrinos gerados por usinas de energia daqueles provenientes da atmosfera e do espaço. Os detectores podem captar apenas alguns antineutrinos por dia de reatores muito distantes, o que dificulta a análise dos dados. Para resolver isso, há um plano de colocar o detector profundamente no subsolo, reduzindo a interferência de fontes não relacionadas aos reatores.

Nova Tecnologia Facilita o Controle da Distribuição de Armas Nucleares

Essa nova tecnologia pode auxiliar na contenção da proliferação de armas nucleares. Ao analisar os padrões específicos de antineutrinos emitidos por reatores, as autoridades conseguem verificar se um reator é usado apenas para geração de energia ou também para a produção de materiais bélicos nucleares. Além dos benefícios para a segurança, essa capacidade pode fomentar a transparência e a colaboração no uso global da tecnologia nuclear.

No futuro, essa tecnologia poderá ser aplicada de diversas maneiras. Cientistas acreditam que ela pode ajudar na criação de detectores menores para monitorar áreas específicas e ampliar nosso entendimento sobre antineutrinos em combustível nuclear usado. Esses avanços podem resultar em maior segurança e gestão mais inteligente da energia nuclear.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1063/5.0220877

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

S. T. Wilson, J. Armitage, C. Cotsford, N. Holland, J. G. Learned, M. Malek. Remote reactor ranging via antineutrino oscillations. AIP Advances, 2024; 14 (10) DOI: 10.1063/5.0220877
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