Neutriner
av Aleksandr Poljuchov Forum 1985-15, sida 30, 09.10.1985
Kontrollmetoder i kärnkraftverk med hjälp av neutrinpartiklar
Den senaste tiden har intresset för den svårfångade partikeln neutrino ökat oerhört. Fysikerna tror att det kanske blir möjligt att med neutrinernas hjälp skåda in i rymdens mest avlägsna hörn och i stjärnornas inre. Det kan t o m hända att vi får ändra vår uppfattning om universums struktur. I Sovjetunionen bedrivs forskning kring neutrinopartikeln vid tre centra: Högenergifysikinstitutet i Protvino, neutrinolaboratoriet vid kärnforskningsinstitutet utanför staden Andyrtji i Kaukasien och neutrinolaboratoriet vid kärn Rovno är av särskilt intresse. Här ar betar man med kontrollmetoder i kärnkraften med hjälp av just neutrino. De processer som äger rum i reaktorernas aktiva zon kan än så länge inte iakttas direkt. Paradoxalt nog kan experierna den dag som idag är, trots att trettio år gått sedan världens första atomkraftverk togs i drift i Sovjetunionen, inte exakt bestämma hur mycket värme, och därmed också energi, reaktorn avger. Mätningarna av hur fört uranbränslet förbränns är inte heller exakta. Kontrollmetoden med hjälp av värme är otroligt klumpig och komplicerad och kräver att man går in i den aktiva zonen. Det skapar tekniska svårigheter, minskar reaktorkonstruktionens hållfasthet och gör strålningssituationen för servicepersonalen osäker.
[E fomo ara vid kärnkraftverket i
Ingen större utrustning
F Rovno klarar sig forskarna med utrustning som får plats på ett laboratoriebord. Här mäter de den ström av neutriner och antineutriner som reaktorn alstrar. I en modern reaktor omvandlas enorma energimängder — cirka 100 megawatt. På ett dygn passerar 109! neutriner experimentanordningen i Rovno, men endast 1000 av dem lyckas man registrera. Just så många partiklar fångas upp av den måltavla som leder till betasönderfall.
I Rovno använder man endast lätta material — plast och vatten — som måltavlede 3 kraftverket i Rovno i Ukraina.
tektorer. Det har gjort det möjligt att markant begränsa anordningens vikt och placera den 20 meter från den aktiva zonens centrum. Här räknar 132 mätinstrument partiklar. Den metod som en av arbetets ledare doktor L Mikale blygsamt betecknat som em ”liten metodisk upptäckt”, ger redan på nuvarande stadium en precision på några få procent när. Plus-minusfaktorn kan enligt experterna gå ner till max 1,5 procent inom den närmaste tiden
Den här metoden gör det möjligt att snabbt och säkert bestämma reaktorns värmeproduktion och uranets förbränningshastighet, men den har också en viktig betydelse för kärnvapenkontroll. För första gången är det möjligt att i praktiken kontrollera produktionen av plutonium i reaktorn, det grundämne som en av uranisotoperna förvandlas till. Kärnkraftens snabba utveckling leder obönhörligen till en ökad produktion av plutonium, som används för att tillverka kärnladdningar. Detta gäller också i de länder som saknar kärnvapen. Följden blir ett ökat hot om att de regler som fastställs i ickespridningsavtalet direkt bryts eller i hemlighet undermineras. Frånvaron av en direkt kontrollmetod skapar en farlig situation, som kan utnyttjas av olika stater eller tom inflytelserika arupper av människor.
Kontrollmetoden installeras
I Rovno håller nu en kontrollmetod på att utvecklas. Den bygger på existerande skill nader i bestämningen av antineutriner efter den energi som avges av resterna från plutonium- och uranklyvning.
Om man lyckas mäta denna skillnad med stor precision (och man är på god väg) vet man vilken del av partiktarna som härrör sig från uran och vilken del som kommer från plutonium. I inledningsetappen kommer man förstås endast att kunna mäta plutoniummängden på kort avstånd från reaktorns aktiva zon, vilket kräver att den internationella kontorollmekanismen MAGATE måste kopplas in. Men på sikt blir det möjligt att öka avståndet mellan reaktor och mätinstrument, i och med att neutrinerna enligt forskarnas åsikt kan tränga igenom i stort sett vad som helst. Strålning i vertikal riktning är nämligen mycket tydlig.
Vid kärnkraftverket i Rovno skapar man alltså för närvarande grunden för befästandet av ickespridningsavtalet. Det är ett reellt sovjetiskt bidrag till skapandet av nya metoder för kontroll av kärnvapen; behovet av sådana metoder har ökat märkbart de senaste åren i samband med nödvändigheten att tygla kapprustningen. Den nya metoden slår ut den av nedrustningsmotståndarnas argument, som går ut på att överenskommelser om begränsning och reducering av upprustningen inte kan kontrolleras, bla inte då det gäller produktionen av klyvbart material.
Aleksandr Poljuchov, APN 15/1985 FBRUN,