Что происходит в
закрытом бассейне выдержки АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС):
физики• Физика впервые измерили
потокантинейтрино от отработанного
топлива
Что происходит в закрытом бассейне выдержки АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС): физики• Физика впервые измерили поток
антинейтрино от отработанного топлива
Пост опубликован в блогах iXBT.com• Объект организация » Организации по алфавиту » Организации на IX » Ixbt.com, его автор не имеет отношения к редакции
iXBT.com• Объект организация » Организации по алфавиту » Организации на IX » Ixbt.com
26 минут назад | Статья | Наука• Деятельность профессиональная, научная и техническая » Научные исследования и разработки и космос• Деятельность профессиональная, научная и техническая » Научные исследования и разработки
Международная научная группа• Деятельность профессиональная, научная и техническая » Научные исследования и разработки эксперимента• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые Double Chooz опубликовала данные
первого прямого измерения остаточного нейтринного излучения• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение, создаваемого
отработанным ядерным топливом• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ). Исследование проводилось на базе атомной
электростанции• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) Chooz B во Франции• Франция. Ученым• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые удалось экспериментально
зафиксировать поток нейтрино, который продолжается после полной остановки
реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС), и сопоставить полученные данные с теоретическими моделями
радиоактивного распада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Радиоактивный Распад.
Этот результат имеет важное значение как для фундаментальной физики частиц,
так и для практики международной безопасности• Политика » Геополитика » Международные отношения » Международная безопасность. Измерение доказало, что
специализированные детекторы способны дистанционно и непрерывно контролировать
наличие и состояние ядерных материалов без вмешательства в работу АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) и без
доступа во внутренние помещения станции. Бассейн выдержки ОЯТ• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), вольная
интерпретация
Автор: ИИ• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Технологии » Нейронные сети Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Содержание
Физика• Физика образования нейтрино в ядерном реакторе• Физика » Ядерная физика » Атомный реактор
Что происходит с топливом после остановки реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС)
Задачи ядерного контроля и ограничения существующих методов
Почему измерение остаточного потока вызывало сложности
Условия проведения эксперимента• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые Double Chooz
Устройство детектора и регистрация событий
Результаты измерений и анализ данных
Практическое значение для системы нераспространения
Заключение
Физика• Физика образования нейтрино в ядерном реакторе• Физика » Ядерная физика » Атомный реактор
Основным топливом для большинства энергетических реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Ядерный реактор » Ядерные реакторы » Ядерный энергетический реактор служит уран• Химия » Химические элементы » Радиоактивные элементы » Уран (элемент)
• Химия » Химические элементы » Химические вещества металлы » Уран (элемент),
обогащенный изотопом уран-235. В процессе управляемой ядерной реакции• Физика » Физика элементарных частиц » Ядерная реакция ядро
урана• Химия » Химические элементы » Радиоактивные элементы » Уран (элемент)
• Химия » Химические элементы » Химические вещества металлы » Уран (элемент)-235 захватывает нейтрон и делится на две части. В результате этого
деления образуются более легкие химические элементы• Химия » Химические элементы, так называемые осколки
деления, и выделяется энергия.
Образовавшиеся осколки деления перегружены нейтронами и находятся в
нестабильном состоянии. Чтобы перейти в стабильное состояние, эти ядра
проходят через серию последовательных бета-распадов• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Бета-минус-распад. При бета-распаде• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Бета-минус-распад один из
нейтронов в ядре превращается в протон• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Фермионы » Барион » Протон, испуская при этом электрон• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Фермионы » Лептон » Электрон (квазичастица)
• Физика » Квантовая физика » Квантовая теория поля » Квантовая электродинамика » Электрон (квазичастица) и
электронное антинейтрино.
Нейтрино — это элементарная частица• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица, которая не имеет электрического
заряда и обладает крайне малой массой. Нейтрино чрезвычайно слабо
взаимодействует с веществом. Частицы свободного потока легко проходят через
любые защитные сооружения, включая многометровые слои стали, бетона и воды.
Во время работы реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) на полной мощности внутри него каждую секунду
происходят триллионы актов деления. В результате работающий реактор• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) является
мощным источником нейтрино. Измерив параметры этого потока, можно точно
определить тепловую мощность реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) и изотопный состав топлива в данный
момент. Схема эксперимента• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые Double Chooz: размещение детекторов относительно
реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) B1 и B2 и прилегающих бассейнов выдержки ОЯТ• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ).
Автор: Double Chooz Collaboration Источник: arxiv.org• Архивоведение » Электронные архивы » ArXiv.org
Что происходит с топливом после остановки реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС)
Для проведения планового обслуживания, ремонта или замены топлива реактор• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС)
заглушают. Для этого в активную зону вводят регулирующие стержни из
материалов, эффективно поглощающих нейтроны (например, бора или кадмия).
Цепная реакция деления урана• Химия » Химические элементы » Радиоактивные элементы » Уран (элемент)
• Химия » Химические элементы » Химические вещества металлы » Уран (элемент) прекращается, и мгновенная эмиссия нейтрино
останавливается.
Однако внутри реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) остается отработанное ядерное топливо• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ). В нем накопилось
большое количество продуктов деления с разными периодами полураспада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Период полураспада
• Физика » Базовые физические понятия » Период полураспада —
от долей секунды до десятков и сотен лет. Эти изотопы продолжают спонтанно
распадаться, выделяя остаточное тепло и испуская ионизирующее излучение• Физика » Биофизика » Радиобиология » Ионизирующее излучение
• Биология » Биофизика » Радиобиология » Ионизирующее излучение.
После извлечения из активной зоны отработавшие топливные сборки не перемещают
сразу за пределы станции. Их помещают в прилегающие бассейны выдержки,
заполненные водой. Вода служит одновременно защитным экраном от радиации• Физика » Биофизика » Радиобиология » Ионизирующее излучение
• Биология » Биофизика » Радиобиология » Ионизирующее излучение и
теплоносителем, отводящим остаточное тепло. В этих бассейнах топливо находится
от трех до пяти лет, пока уровень его радиоактивности• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Радиоактивный Распад и тепловыделения не
снизится до значений, допускающих транспортировку.
Пока в отработанном топливе продолжаются процессы бета-распада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Бета-минус-распад накопившихся
изотопов, оно непрерывно испускает поток нейтрино. Этот поток называется
остаточным нейтринным излучением• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение. Динамика мощности реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) B1 и B2 с
отмеченными синим цветом периодами отключения в 2017 году.
Автор: Double Chooz Collaboration Источник: arxiv.org• Архивоведение » Электронные архивы » ArXiv.org
Задачи ядерного контроля и ограничения существующих методов
Контроль за перемещением и хранением отработанного ядерного топлива• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) —
одна из главных обязанностей Международного агентства по атомной энергии• Объект организация » Организации по алфавиту » Организации на Ма » Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ)
(МАГАТЭ• Объект организация » Организации по алфавиту » Организации на Ма » Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ)). Причина повышенного внимания к ОЯТ• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) заключается в том, что в процессе
работы реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) из урана-238 образуется изотоп плутоний-239. Плутоний-239
относится к делящимся материалам, которые могут быть выделены путем химической
переработки и использованы для немирных целей.
Чтобы исключить несанкционированное извлечение отработанных топливных сборок
из бассейнов выдержки, МАГАТЭ• Объект организация » Организации по алфавиту » Организации на Ма » Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) применяет комплекс методов:
Опломбирование и физическая защита: на контейнеры и крышки бассейнов
устанавливают одноразовые печати.
Оптическое наблюдение: в помещениях хранилищ монтируют защищенные видеокамеры,
ведущие непрерывную запись.
Прямые измерения: инспекторы используют погружные датчики гамма-излучения• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение и
нейтронного потока для проверки наличия топлива в конкретных ячейках.
Однако существующие методы имеют объективные ограничения. Оптические камеры
можно перекрыть или вывести из строя, пломбы требуют физического присутствия
инспекторов для проверки, а стандартное гамма- и нейтронное излучение• Физика » Нейтронная физика » Нейтронное излучение
• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Фермионы » Барион » Нейтронное излучение
• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Нейтронное излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Нейтронное излучение легко
ослабляется защитными экранами или глубоким слоем воды.
Нейтринное излучение• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение лишено этих недостатков. Поскольку нейтрино невозможно
заблокировать или ослабить физическими барьерами, измерение их потока
позволяет непрерывно и дистанционно проверять объемы и изотопный состав
топлива.
Почему измерение остаточного потока вызывало сложности
Несмотря на теоретическую понятность процесса, измерить остаточное нейтринное
излучение• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение на практике долгое время не удавалось. На это есть три основные
причины:
Малая интенсивность сигнала: остаточный поток составляет менее 1% от потока
нейтрино, испускаемого реактором• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) при работе на полной мощности.
Низкая энергия частиц: большинство остаточных нейтрино имеют энергию менее 3
миллиэлектронвольт (МэВ), что затрудняет их регистрацию на фоне приборных
шумов.
Высокий уровень естественного фона: на поверхности Земли детекторы непрерывно
регистрируют космические лучи и естественную радиацию• Физика » Биофизика » Радиобиология » Ионизирующее излучение
• Биология » Биофизика » Радиобиология » Ионизирующее излучение от окружающих горных
пород• Геология » Петрология » Горная порода. Эти фоновые процессы вызывают в детекторе вспышки, которые легко
перепутать с нейтринными событиями.
Чтобы зарегистрировать такой слабый сигнал, необходимо разместить детектор
глубоко под землей для защиты от космического излучения и дождаться редкого
момента, когда все реакторы• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) на станции будут одновременно остановлены. В
противном случае мощный поток нейтрино от работающего соседнего реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС)
полностью перекроет слабый остаточный сигнал от заглушенного блока и бассейнов
выдержки.
Условия проведения эксперимента• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые Double Chooz
Экспериментальный комплекс Double Chooz был создан для исследования физических
свойств нейтрино на АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) Chooz B в северной Франции• Франция. Станция оснащена двумя
водо-водяными энергетическими реакторами• Энергетика » Атомная энергетика » Ядерный реактор » Ядерные реакторы » Водо-водяной энергетический реактор
• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) » Водо-водяной энергетический реактор типа PWR тепловой мощностью 4,25 ГВт
каждый.
В состав комплекса входили два идентичных нейтринных детектора:
Ближний детектор: размещен в подземном бункере на расстоянии 400 метров от
реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) под слоем грунта и породы, эквивалентным 115 метрам воды.
Дальний детектор: расположен на расстоянии 1,05 километра от реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) под
слоем породы, эквивалентным 300 метрам воды.
В 2017 году на АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) сложились необходимые условия: оба реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) были
одновременно остановлены для планового ремонта и заправки топливом. Этот
период общей остановки продолжался 24,4 дня. С учетом времени, необходимого
для калибровки и очистки данных от помех, полезное время измерений ближним
детектором составило 17,2 суток.
Ближний детектор располагался на небольшом расстоянии не только от реакторных
ядер, но и от прилегающих к ним бассейнов выдержки отработанного топлива. Это
обеспечило необходимую чувствительность для фиксации слабого излучения• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение.
Эволюция нейтринного спектра• Физика » Экспериментальная физика » Спектроскопия » Электромагнитный спектр
• Физика » Базовые физические понятия » Электромагнитный спектр IBD (вверху) и сечения реакции MCSPF (внизу) для
отработанного топлива UO2. Серым показаны вклады всех изотопов, цветным
— изотопы, доминирующие через час после остановки реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС).
Автор: Double Chooz Collaboration Источник: arxiv.org• Архивоведение » Электронные архивы » ArXiv.org
Устройство детектора и регистрация событий
Детектирование нейтрино в эксперименте• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые Double Chooz основано на реакции
обратного бета-распада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Бета-минус-распад. Процесс состоит в следующем: прилетающее электронное
антинейтрино взаимодействует с протоном• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Фермионы » Барион » Протон (ядром водорода), находящимся в
составе жидкого сцинтиллятора. В результате взаимодействия образуются две
частицы — позитрон и нейтрон.
Антинейтрино + протон• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Фермионы » Барион » Протон → позитрон + нейтрон
Регистрация происходит в два этапа:
Первичный (мгновенный) сигнал: позитрон практически мгновенно теряет энергию в
жидкости и аннигилирует с электроном• Физика » Физика элементарных частиц » Элементарная частица » Фермионы » Лептон » Электрон (квазичастица)
• Физика » Квантовая физика » Квантовая теория поля » Квантовая электродинамика » Электрон (квазичастица). Это вызывает первую вспышку света.
Энергия этой вспышки напрямую пропорциональна энергии прилетевшего нейтрино.
Вторичный (задерживающийся) сигнал: нейтрон замедляется в среде и через 30-50
микросекунд захватывается ядром гадолиния — элемента, специально
добавленного в сцинтиллятор. Захват нейтрона приводит к выделению энергии и
второй вспышке света.
Наличие двух последовательных вспышек со строго определенным временным и
пространственным интервалом• Физика » Теория относительности » Интервал (теория относительности) позволяет отличать нейтринные события от одиночных
радиоактивных распадов• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Радиоактивный Распад.
Для защиты от космических мюонов — высокоэнергетических частиц,
проникающих сквозь толщу земли, — физики• Физика использовали внешние слои
детекторов (веторамки) и алгоритмы• Информационные технологии » Информатика » Программирование » Алгоритм
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Программирование » Алгоритм
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Программирование » Алгоритм обработки данных• Операции с недвижимым имуществом, аренда и предоставление услуг » Деятельность, связанная с использованием вычислительной техники и информационных технологий » Обработка данных на основе искусственных
нейронных сетей• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Технологии » Нейронные сети. Нейросеть• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Информационные технологии » Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Информационные технологии » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Машинное обучение » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Использование искусственного интеллекта » Распознавание образов » Нейронные сети
• Высокие технологии » Информационные технологии и телекоммуникации » Искусственный интеллект » Интеллектуальные информационные системы » Самообучающиеся системы » Нейронные сети
• Технологии » Нейронные сети анализировала форму, энергию и задержку сигналов,
отсеивая события, вызванные космическими нейтронами или распадом изотопа
лития-9. Это снизило уровень фоновых помех более чем в 400 раз. Расчетный
нейтринный спектр• Физика » Экспериментальная физика » Спектроскопия » Электромагнитный спектр
• Физика » Базовые физические понятия » Электромагнитный спектр IBD в ближнем детекторе во время остановки станции с
разделением вкладов от двух реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС), двух бассейнов выдержки и итогового
сигнала.
Автор: Double Chooz Collaboration Источник: arxiv.org• Архивоведение » Электронные архивы » ArXiv.org
Результаты измерений и анализ данных
За 17,2 суток наблюдений при выключенных реакторах• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) ближний детектор в
диапазоне энергий от 1 до 3 МэВ зарегистрировал 106 +- 18 нейтринных событий
(после вычитания оставшегося фона). Статистическая значимость обнаруженного
сигнала составила 5,9 стандартных отклонений (5,9 σ). В физике• Физика » Экспериментальная физика » Спектроскопия » Электромагнитный спектр
• Физика » Базовые физические понятия » Электромагнитный спектр частиц значение
выше 5 σ является официальным подтверждением открытия явления.
Экспериментально полученные данные совпали с теоретическим прогнозом:
математические модели• Математика » Прикладная математика » Математическая модель, описывающие накопление и распад продуктов деления (коды
APOLLO и DARWIN), предсказывали получение 88 +- 7 событий за этот же период.
Анализ спектра• Физика » Экспериментальная физика » Спектроскопия » Электромагнитный спектр
• Физика » Базовые физические понятия » Электромагнитный спектр зарегистрированных нейтрино позволил определить вклад
конкретных радиоактивных изотопов• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Радиоактивные изотопы:
Празеодим-144 (144Pr): обеспечил около 54% всего зарегистрированного
остаточного сигнала. Изотоп является продуктом распада церия-144, период
полураспада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Период полураспада
• Физика » Базовые физические понятия » Период полураспада которого составляет 285 дней.
Родий-106 (106Rh): дал около 38% сигнала. Этот изотоп образуется при распаде
рутения-106 с периодом полураспада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Период полураспада
• Физика » Базовые физические понятия » Период полураспада 372 дня.
Другие изотопы (включая иттрий-90, 90Y): составили оставшуюся часть сигнала.
Период полураспада• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Период полураспада
• Физика » Базовые физические понятия » Период полураспада родительского изотопа стронция-90 составляет 28,9 года, что
обеспечивает долгосрочную эмиссию нейтрино от топлива высокой степени
выдержки.
Моделирование пространственного происхождения нейтрино показало, что 56%
зафиксированных частиц было испущено отработанным топливом, остававшимся в
активных зонах заглушенных реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС), а 44% поступило из прилегающих бассейнов
выдержки, где хранились сборки от предыдущих эксплуатационных циклов АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС).
В дальнем детекторе, расположенном в километре от станции, также было
зафиксировано превышение сигнала над фоном (27 +- 13 событий при прогнозе 14
+- 1), однако из-за большого расстояния статистическая погрешность там
оказалась существенно выше. Экспериментальный спектр• Физика » Экспериментальная физика » Спектроскопия » Электромагнитный спектр
• Физика » Базовые физические понятия » Электромагнитный спектр остаточных нейтрино в
ближнем детекторе Double Chooz с указанием ключевых изотопов. В интервале• Физика » Теория относительности » Интервал (теория относительности) 1-3
МэВ зафиксировано 106 +- 18 событий (теоретический прогноз — 88 +- 7).
Автор: Double Chooz Collaboration Источник: arxiv.org• Архивоведение » Электронные архивы » ArXiv.org
Практическое значение для системы нераспространения
Экспериментальное подтверждение возможности измерять остаточный нейтринный
поток имеет важное практическое значение для контроля и безопасностью атомной
энергетики• Энергетика » Атомная энергетика.
Проверка сохранности отработанного топлива: если из бассейна выдержки будет
извлечена часть отработанных топливных сборок, суммарная интенсивность
нейтринного излучения• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение снизится, а соотношение изотопных вкладов в спектре• Физика » Экспериментальная физика » Спектроскопия » Электромагнитный спектр
• Физика » Базовые физические понятия » Электромагнитный спектр
изменится. Это фиксируется детектором дистанционно.
Невозможность фальсификации данных: интенсивность и спектральный состав
остаточного нейтринного излучения• Физика » Радиология » Гамма-излучение
• Физика » Ядерная физика » Радиоактивность » Гамма-излучение
• Физика » Электродинамика » Электромагнитное излучение » Гамма-излучение строго определяются законами ядерной физики• Физика » Ядерная физика:
глубиной выгорания• Энергетика » Атомная энергетика » Ядерный реактор » Глубина выгорания ядерного топлива топлива, временем, прошедшим с момента остановки реактора• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС),
и количеством остаточных изотопов. Эти параметры невозможно изменить
искусственно или скрыть за счет экранирования.
Непрерывный и неинвазивный контроль: нейтринный детектор устанавливается за
пределами защищенной периметральной зоны реакторного здания. Измерения
проводятся в непрерывном режиме без вмешательства в технологические процессы
станции и без проведения физических проверок внутри помещений АЭС• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС).
Заключение
Эксперимент• Объект человек » Люди по роду занятий » Ученые Double Chooz впервые предоставил прямые количественные
доказательства того, что отработанное ядерное топливо• Энергетика » Атомная энергетика » Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) создает измеримый поток
нейтрино, характеристики которого соответствуют теоретическим расчетам.
Успешная регистрация сигнала с уровнем достоверности 5,9 σ подтвердила
корректность существующих математических моделей• Математика » Прикладная математика » Математическая модель распада продуктов деления в
ядерных реакторах• Физика » Ядерная физика » Атомный реактор. Это открывает путь к созданию новых стационарных систем
нейтринного мониторинга, которые смогут использоваться международными
организациями для контроля состояния реакторов• Энергетика » Атомная энергетика » Атомные электростанции (АЭС) и хранилищ отработанного
топлива как во время их работы, так и в периоды обслуживания.
Источник : arXiv• Архивоведение » Электронные архивы » ArXiv.org
