Pesquisadores do Los Alamos National Laboratory desenvolveram um método para usar raios cósmicos para recolher informações detalhadas do interior dos núcleos danificadas das Fukushima Daiichi reatores nucleares , que foram fortemente danificadas em Março de 2011 por um tsunami que se seguiu um grande terremoto. Os pesquisadores compararam dois métodos para usar raios cósmicos radiografia para recolher imagens de material nuclear dentro do núcleo de um reator similar ao reator de Fukushima Daiichi N º 1. A equipe descobriu que o método de Los Alamos "dispersão de raios cósmicos radiografia era muito superior ao método tradicional de transmissão para a captura de dados de alta resolução de imagem de potencialmente danificada material nuclear.
"Em poucas semanas do tsunami 2011 desastroso, Los Alamos" Muon Equipe Radiografia começou a investigar o uso de Los Alamos "dispersão múon método para determinar se ele pode ser usado para a imagem da localização de materiais nucleares no interior dos reatores danificados", disse Konstantin Borozdin de Los Grupo Alamos 'física subatômica e autor principal do artigo. "Como as pessoas podem lembrar de anteriores acidentes de reatores nucleares, sendo capaz de efetivamente localizar partes danificadas de um núcleo do reator é uma chave para a limpeza eficaz e eficiente. Nosso trabalho mostra que o método de Los Alamos "dispersão é um método superior para a obtenção de imagens de alta qualidade de materiais essenciais".
Muon radiografia (também chamada de raios cósmicos radiografia) utiliza partículas secundárias geradas quando os raios cósmicos colidem com regiões superiores da atmosfera da Terra para criar imagens de objetos que as partículas, chamadas múons , penetrar. O processo é análogo a uma imagem de raios-X, exceto múons são produzidos naturalmente e não danificar os materiais entram em contato.
Um enorme número de múons regar a terra a cada segundo. Los Alamos pesquisadores descobriram que, colocando um par de detectores de múons na frente e atrás de um objeto, e medir o grau de dispersão dos múons sofreu como eles interagiram com os materiais que eles penetraram, os cientistas puderam recolher imagens detalhadas. O método funciona particularmente bem com materiais altamente interferentes (os chamados "materiais de alta Z"), tais como urânio. Porque os múons aumenta ângulo de espalhamento com número atômico, materiais de núcleo dentro de um reator de mostrar-se mais claramente do que a contenção de encanamento edifício circundante, e outros objetos. Conseqüentemente, o método de espalhamento de múons mostra uma grande promessa para identificar a localização exata de materiais dentro dos prédios dos reatores de Fukushima.
Usando um modelo de computador, a equipe de pesquisa simulou um reator nuclear com percentagens de seu núcleo retirado e colocado em outro lugar dentro do prédio do reator. Em seguida, compararam a Los Alamos método de espalhamento com o método tradicional de transmissão. A simulação mostrou que a observação passiva do núcleo simulado ao longo de seis semanas utilizando o método de dispersão, desde imagens de alta resolução que mostram claramente que o material estava em falta a partir do núcleo central, bem como a localização do material ausente em outras partes do edifício de contenção. Em comparação, o método de transmissão foi apenas capaz de fornecer uma imagem desfocada do próprio núcleo durante o período de seis semanas mesmo.
"Temos agora um conceito pelo qual os japoneses podem coletar dados cruciais sobre o que está acontecendo dentro de seus núcleos de reatores danificados com a exposição humana mínima para os campos de radiação elevados que existem na proximidade dos prédios dos reatores", disse Borozdin. "Imagens Muon poderia ser valioso em mais eficaz planejamento e execução mais rápida recuperação do complexo do reator."
Além de sua utilidade potencial em Fukushima, portais de múons radiografia foram mobilizados para detectar o contrabando potencial de materiais nucleares clandestinas. Estes detectores podem não invasiva encontrar contrabando ainda fortemente protegido em minutos sem violar um dispositivo de contrabando veículo, contentor ou outro. Los Alamos pesquisadores foi pioneira no conceito logo após os ataques de 9/11 terroristas.
O papel pode ser encontrado em: http://arxiv.org/abs/1209.2761
O Galaxy Diário via http://www.lanl.gov
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