İngiltere’deki Sheffield Üniversitesi ile ABD’deki Hawaii Üniversitesi’nden bilim insanları, nükleer reaktörlerden yayılan antinötrinoları tespit edebilen yeni bir antimadde dedektörü geliştirdiler. Bu yenilikçi tasarım, reaktörlerin yüzlerce kilometre öteden izlenmesini sağlayarak, nükleer enerjinin barışçıl amaçlarla mı yoksa silah üretimi için mi kullanıldığını belirlemeye yardımcı olacak.
Araştırmacılar, antinötrino sayısını ölçerek bir nükleer reaktörün varlığını ve çalışma döngüsünü tespit edebiliyor. Antinötrinolar, nükleer reaksiyonlar sırasında oluşan, neredeyse sıfır kütleye sahip yüksüz parçacıklar olarak biliniyor. Sheffield Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olan Steve Wilson, tipik bir 3 GW’lık nükleer santralin saniyede yaklaşık 10^20 antinötrino ürettiğini belirtiyor. Bu parçacıklar, nadiren etkileşime girdikleri için, dedektörler tarafından kilometrelerce uzaklıktan algılanabiliyor.
Kozmik ışınlar zorluk yaratıyor.
Antinötrinoları yakalamak için kullanılan temel yöntem, Chernekov radyasyonunu gözlemlemek. Araştırmacılar, su gibi bir ortamda ışık hızından daha hızlı hareket eden pozitronların ürettiği mavi ışık konisini gözlemleyerek antinötrinoları tespit edebiliyorlar. Bu amaçla, 22 metre çapında ve yüksekliğinde, birkaç bin ton su ve organik bir sıvı içeren dev bir dedektör tasarlandı. Wilson, bu dedektörün ışığı tespit edebilmesi için yüksek voltajda çalışan 4000’den fazla bileşen kullanılacağını belirtiyor. Dedektör sayesinde, İngiltere ve hatta Fransa’daki nükleer reaktörlerin izlenmesi mümkün olabilir.
Antinötrino dedektörlerinin karşılaştığı en büyük zorluklardan biri, kozmik ışınların gözlemleri etkileyebilme potansiyeli. Dünya’nın üst atmosferine çarpan kozmik ışınlar, müon adı verilen parçacıklar üretir ve bu parçacıklar dedektörlerde istenmeyen ışık izleri bırakabilir. Bu durum, antinötrinoların tespiti için geliştirilen sistemlerin performansını olumsuz etkileyebilir.
Araştırmacılar, dedektörün nükleer güvenlik açısından büyük potansiyele sahip olduğuna inanıyor.
Antinötrino dedektörünün inşası, yaklaşık 100 milyon doların üzerinde bir maliyetle gerçekleşebilir. Ancak araştırmacılar, böyle bir dedektörün nükleer güvenlik açısından büyük potansiyele sahip olduğuna inanıyor ve projenin kullanım alanlarının tartışılmaya değer olduğunu belirtiyorlar. Bu gelişme, nükleer enerji ve silahlanma konularındaki denetim süreçlerini önemli ölçüde değiştirebilir.
Kaynak: Donanım Haber
