Американские физики создали технологию, позволяющую оценить количество плутония внутри атомного реактора или отработанного ядерного топлива, не прикасаясь к ним. Подобные наблюдения предотвратят появление новых "нелегальных" ядерных держав, сообщает Trend со ссылкой на РИА Новости.
"Антинейтрино позволяют нам постоянно следить за тем, что происходит внутри ядерного реактора, не находясь внутри него. Эти частицы нельзя заблокировать, и если страна-нарушитель решит использовать АЭС для нелегальных целей, она не сможет помешать нам увидеть то, что характер работы станции изменился", — рассказывает Анна Эриксон (Anna Erickson) из Технологического института Джорджии в Атланте (США).
Договор о нераспространении ядерного оружия был создан в июле 1968 года, чуть более пятидесяти лет назад, и до недавнего времени в него входили почти все государства мира, за исключением Израиля, Индии и Пакистана. В его рамках пять ядерных держав – СССР, США, Китай, Британия и Франция – согласились "стремиться в сторону полной ликвидации своих атомных арсеналов" в обмен на то, что остальные страны не будут создавать их.
Вдобавок, "ядерная пятерка" пообещала помогать остальным участникам соглашения развивать мирные атомные технологии под эгидой МАГАТЭ. Позже в эту структуру вошли некоторые другие международные организации, такие как ГЯП, объединение стран-поставщиков ядерного топлива.
Несмотря на то, что у соглашения есть только один открытый "нарушитель" – КНДР, эксперты-международники и власти многих стран неоднократно подозревали, что существует целый ряд стран, который пытался создать атомное оружие в прошлом, или даже занимается этим сегодня.
Помимо Ирана, в число подобных "пороговых" государств, как их часто называют аналитики, в разное время входили или по-прежнему входят Швеция, Саудовская Аравия, Бразилия, Ливия, Германия, Япония, а также целый ряд других стран.
Особняком в этом списке стоит ЮАР, чьи ученые и инженеры создали ядерные боезаряды в конце 1970-начале 1980 годов, еще до вступления страны в ДНЯО, и предположительно испытали их вместе с Израилем на одном из островов в Индийском океане. Вспышку от этого взрыва зафиксировал американский спутник Vela, однако доказать это не удалось.
Для предотвращения подобных ситуаций ведущие ядерные державы сформировали набор международно-дипломатических и технологических мер. Они очень жестко регулируют оборот чистого и отработанного ядерного топлива и обязывают стран-участниц ДНЯО допускать инспекторов ООН и МАГАТЭ на атомные электростанции и прочие объекты.
Все эти меры, как отмечает Эриксон, не обладают стопроцентной надежностью – потенциальные нарушители могут скрывать признаки нелегальной активности во время визитов представителей международных организаций, просто не пускать их на объекты, а также находить другие правовые и технологические лазейки, позволяющие им тайно производить оружейный плутоний, обогащенный уран или другие компоненты атомных бомб на "мирных" предприятиях.
По этой причине ученые и политики "ядерной пятерки" давно пытаются открыть или создать такие методы наблюдений за ядерными реакторами, хранилищами и предприятиями по переработке отработанного топлива, которые бы позволяли осуществлять подобные замеры дистанционно.
К примеру, один из первых подобных "детекторов нелегальной активности" был создан четыре года назад американскими и российскими учеными из Национальной лаборатории в Оак-Ридж (ORNL), университета Теннесси и НИЯУ МИФИ. Они создали высокочувствительный детектор нейтрино, "призрачных" частиц, почти не взаимодействующих с остальной материей, которые в большом количестве вырабатываются в активной зоне ядерного реактора.
Изначально этот прибор был создан для поисков темной материи и проверки Стандартной модели физики, однако его, как обнаружили ученые, можно использовать и для наблюдений за работой АЭС, отслеживая то, как много антинейтрино, связанных с плутонием-239, исходит из окрестностей энергетической установки. Любые отклонения от нормы могут указывать как на проблемы в работе реактора, так и на то, что плутоний был оттуда нелегально изъят.
"Доля плутония в обычных ядерных реакторах медленно растет за счет того, что уран-238 поглощает свободные нейтроны. В результате этого реакция смещается с урана-235 на плутоний-239, что отражается в числе и свойствах вырабатываемых ими антинейтрино. Если кто-то попытается заменить топливо и извлечь плутоний, то этот фон изменится и мы заметим эти сдвиги", — продолжает Эриксон.
Руководствуясь этой идеей, американские исследователи проверили, сможет ли компактный детектор такого рода, созданный в стенах ORNL, уловить следы нелегальной активности, если установить его на борт дрона или вертолета.
Как показали их расчеты, это вполне возможно осуществить для классических водно-водных реакторов, подобных американскому PWR, если уменьшить размеры датчика антинейтрино до еще меньших размеров, или установить его на более грузоподъемный носитель.
Ученые надеются, что подобные перспективы заставят чиновников МАГАТЭ и национальных ядерных ведомств стран "пятерки" детально изучить, улучшить и принять на вооружение эту методику борьбы с распространением ядерного оружия.