10.10.2017

Российский нейтринный детектор для АЭС проходит лабораторные испытания

kalilnin_nuclear_plant_0.jpg

Это первый опытный образец индустриального детектора и в его сооружении принимали участие специалисты разных организаций России. Его планируют установить его на Калининской АЭС для реализации демонстрационного эксперимента.

По информации руководителя отделения физики нейтрино НИЦ «Курчатовский институт», завкафедрой физики элементарных частиц НИЯУ МИФИ доктора физико-математических наук Михаила Скорохватова, в институте был создан опытный образец индустриального детектора, предназначенный для дистанционного мониторинга атомного реактора по характеристикам потока антинейтрино. Он создавался учеными несколько лет и частично – на средства РФФИ.

Ядерный реактор – мощный источник нейтринного излучения, которое образуется в результате цепной реакции в активной зоне реактора. Это излучение беспрепятственно выходит за пределы всех защитных сооружений и в настоящее время никак не используется, хотя несет подробную информацию о выработанной мощности, состоянии активной зоны реактора и ее изотопном составе, включая выгорание изотопов урана и накопление изотопов плутония. Поэтому дистанционная регистрация нейтринного излучения не требует подключения детектора к системам АЭС и обладает определенной жизнестойкостью, то есть устойчивостью, даже в случае разрушения реактора.

Таким образом, на АЭС можно установить автономный нейтринный детектор, который будет работать в режиме черного ящика и постоянно передавать данные в управляющий или контрольный центр, поставляя информацию об энерговыработке, изотопном составе ядерного топлива. В случае сбоя или аварии реактора внутриреакторные приборы контроля могут быть обесточены или даже разрушены. Так, специалистам во время аварий на АЭС – Чернобыльской и на Фукусиме – было непонятно, протекает или нет цепная реакция в разрушенных реакторах. Но автономный нейтринный прибор будет вести измерения даже после аварии.

Кроме того, нейтринные методы контроля не подвержены фальсификации, и разработка компактных нейтринных приборов контроля представляет интерес для поддержания гарантий нераспространения при поставках реакторов в третьи страны. Когда реактор АЭС загружается свежим топливом, в первые месяцы нарабатывается оружейный плутоний, который может быть извлечен для незаконного производства ядерного оружия. И эксперты МАГАТЭ признают, что нет действенных методов контроля над этим процессом: пломбы, камеры наблюдений – все данные можно сфальсифицировать. Единственный способ, который подделать невозможно, – это использование нейтринного метода контроля. По данным с нейтринного детектора в течение одного часа проверяющие контролеры смогут выявить остановку реактора и организовать инспекцию для предотвращения незаконных действий.

«Представьте, что такой детектор создан, испытан, готов к эксплуатации и МАГАТЭ обязует все страны устанавливать его при строительстве АЭС для обеспечения режимов гарантий нераспространения. То есть государство, которое создаст такое устройство, станет монополистом в продаже реакторов. И если это будут США, где подобные исследования идут самым активным образом, не исключено, что у других стран возникнут препятствия для строительства АЭС. А в долгосрочной перспективе нейтринный детектор может в принципе заменить службы управления атомными реакторами. Так, при строительстве АЭС на установку всех приборов внутриреакторного контроля тратятся значительные средства. Может ли их заменить один универсальный прибор, подходящий для всех типов реакторов? Многие страны – не только Россия и США, но и Франция, Япония и даже Южная Корея – работают в этом направлении. Очевидно, что конкуренция в этой области будет только нарастать», - отмечает российский ученый.

Нравятся наши материалы? Вы можете помочь проекту!

1