10:57 GMT21 Septiembre 2020
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    Científicos rusos han llevado a cabo una serie de pruebas que ayudarán a incrementar la precisión del control de reactores nucleares a distancia casi 1.000 veces. Este logro podría ayudar a mejorar la seguridad nuclear global.

    Uno de los métodos de control del estado de reactores nucleares es el análisis de la radiación de neutrinos, basado en un fenómeno descubierto hace poco. Este método ayuda a prevenir el robo de combustible nuclear, pues puede usarse para fabricar de manera ilegal armas nucleares. El análisis se realiza a distancia, permitiendo dificultar el funcionamiento de las centrales nucleares que suscitan sospechas.

    Una central nuclear rusa (archivo)
    © Sputnik / Oficina de prensa de la Central nuclear de Beloyarsk
    Los neutrinos son partículas elementales que se producen en gran cantidad en reacciones nucleares. Para parar seguramente la producción de los neutrinos en un reactor nuclear se necesitaría un 'muro' de plomo de espesor de un año luz porque estas partículas pasan fácilmente a través de la protección de las centrales nucleares.

    "Analizando la radiación de los neutrinos podemos obtener la información sobre la composición isotópica de la reacción y lo que pasa ahora mismo en el centro de la zona activa del reactor", explica el jefe del proyecto, jefe del laboratorio interdepartamental de la física nuclear experimental de la MEPhI, Alexandr Bolozdinia.

    Según los expertos de la Universidad Nacional de Investigaciones Nucleares (MEPhI), en el proceso de funcionamiento de reactores nucleares se produce como uno de los productos de desintegración del combustible nuclear el isótopo 239Pu, el llamado plutonio apto para la fabricación de armas. Los detectores de la radiación de neutrinos ayudan a descubrir el retiro de esta sustancia, al registrar cambios de la composición isotópica en la zona activa del reactor.

    Modernizando el método de control de neutrinos, los científicos de la MEPhI trabajan en diseñar un nuevo tipo de detectores de emisión de dos fases que funcionarán basándose en la dispersión elástica coherente de neutrino-núcleo (CEvNS, por sus siglas en inglés). Este fenómeno, predicho por los físicos soviéticos hace más de 40 años, no se descubrió hasta 2017 en una prueba de aceleración de partículas.

    El uso del efecto de la CEvNS permite crear un detector unas 1.000 veces más sensible a los neutrinos que se producen en reactores nucleares en comparación con los equipos existentes. Los actuales detectores de neutrinos son equipos de muchas toneladas de peso cuyo tamaño es comparable al del reactor nuclear. El nuevo detector puede fabricarse como un dispositivo móvil de pequeño tamaño.

    Actualmente los científicos terminaron de analizar los datos obtenidos en el transcurso de la segunda observación de la CEvNS. Según los expertos, los resultados hicieron posible precisar el modelo teórico del fenómeno. Esta vez se usaron núcleos del argón relativamente ligeros en calidad de blanco para neutrinos.

    "El argón es similar por sus propiedades al xenón que se usa en nuestro detector de prueba RED-100, pero es mucho más barato. Los datos obtenidos pusieron de relieve que los gases inertes pueden usarse para la creación de detectores de la radiación de neutrinos de tamaño relativamente pequeño", señala Alexander Bolozdinia.

    El detector que están diseñando ya ha atraído la atención del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) porque su uso permitirá hacer que la energía nuclear sea más segura.

    Además, los científicos afirman que la sensibilidad del nuevo detector hará posible usarlo con fines científicos, por ejemplo para analizar la radiación de los neutrinos que salen del Sol o de las supernovas, lo que permitirá comprender mejor los procesos que pasan dentro de estos objetos.

    El año que viene, el equipo científico planea realizar los primeros ensayos del detector en la central nuclear de Kalinin, en Rusia.

    El proyecto de la colaboración RED-100 para investigar el proceso de CEvNS recibió apoyo financiero (subvención RNF 18-12-00135). El ensayo del RED-100 con el fin de diseñar la tecnología de control eficaz a distancia de la zona activa de reactores nucleares de las centrales nucleares recibió apoyo de la sociedad anónima Naúka i Innovatsi, dependiente de la corporación estatal Rosatom.

    Etiquetas:
    ciencia, planta nuclear, isótopo radiactivo, radiación
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