Los antineutrinos como señales de fabricación de bombas nucleares

Evitar la proliferación de armas nucleares es una prioridad en la agenda de muchas naciones, pero monitorizar cientos de reactores nucleares en todo el mundo para asegurarse de que no se produce en secreto material para bombas requiere un gran consumo de tiempo en inspecciones in situ. Ahora, un equipo de científicos de los Estados Unidos cree que gran parte de esta monitorización podría hacerse de forma remota, detectando los antineutrinos generados durante la fisión nuclear.

Detector de antineutrinos desarrollado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore


Adam Bernstein del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y sus colegas han construido y probado un prototipo de tal detector, y han demostrado que podría usarse para alertar a los inspectores de actividades posiblemente ilícitas en cuestión de horas.

Extracción de plutonio

Los reactores de energía nuclear generan electricidad a través de la fisión del uranio-235. No obstante, el isótopo que forma la mayor parte de combustible de uranio en un reactor, el uranio-238 no es fisionable, sino que puede capturar neutrones y entones sufrir dos decaimientos beta para formar plutonio-239. Este plutonio es fisionable, lo que significa que también genera energía en un reactor — pero además puede extraerse para fabricar bombas.

La fisión tanto del uranio-235 como del plutonio-239 genera antineutrinos a una razón que depende de la razón total de fisión del reactor y por tanto de su potencia. De acuerdo con Bernstein y sus colegas, monitorizar estos antineutrinos puede por tanto decir a los inspectores de armamento tanto si se ha desconectado un reactor – lo cual es la mayor parte de los reactores es obligatorio si se quiere extraer el plutonio — como qué cantidad de plutonio podría haber generado el reactor mientras estuvo en funcionamiento.

Contador de centelleo líquido

En un artículo que se publicará en la revista Journal of Applied Physics, el grupo de Bernstein describe cómo fue posible hacer estas medidas usando un detector de 1m2 operando en el interior de la Estación de Generación Nuclear de San Onofre en el sur de California a lo largo de los dos últimos años. Su detector se colocó a aproximadamente 25 metros de núcleo del reactor y consistía en un contador de centelleo líquido (compuesto de aceite mineral y trimetilbenceno), rodeado de un escudo de agua de 0,5 m que lo aislaba de la radiactividad externa.

Aunque los antineutrinos atraviesan incluso los materiales más densos sin interactuar, ocasionalmente impactan en los protones del contador de centelleo provocando un distintivo par de flashes de luz que se registran por tubos fotomultiplicadores. Estos destellos se convierten en una salida electrónica y se envían a un ordenador in situ, el cual filtra los eventos reales de antineutrinos del ruido de fondo, calcula la razón de detección de antineutrinos y envía los resultados del análisis vía módem (un experimento similar, aunque ligeramente más complejo había sido llevado a cabo por investigadores de Ucrania a principios de los 90).

Cientos por día

Los investigadores fueron capaces de detectar unos 400 antineutrinos por día, comparados con unos antecedentes similares a antineutrinos de aproximadamente 100 eventos por día. Dado que tiempo necesario para generar resultados estadísticamente significativo, son capaces de juzgar con un 99 por ciento de confianza su el reactor estaba conectado o apagado con unas 5 horas de datos válidos. Fueron capaces de mejor la salida de energía relativa del reactor (es decir, la energía relativa a unos valores iniciales conocidos) con una precisión del 3,5% usando datos recuperados a lo largo de una semana.

Bernstein cree que el detector haría la vida más fácil tanto a los operadores del reactor como a la Agencia de Energía Atómica Internacional (IAEA), que es responsable de monitorizar la seguridad de las instalaciones nucleares mundiales. Dice que sería mucho menos intrusivo que el actual régimen de inspección, dado que reduciría técnicas como la vigilancia por video; y proporcionaría una fuente de datos independientes para los inspectores; lo que llevaría también a menor coste y tiempo de visita de los inspectores.


Autor: Edwin Cartlidge
Fecha Original: 15 de febrero de 2008
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Comments (5)

  1. [...] Antineutrinos para detectar fabricación de bombas atómicaswww.cienciakanija.com/2008/02/18/los-antineutrinos-como-sena… por fer_gijon hace pocos segundos [...]

  2. [...] | Ciencia kanija Articulos RelacionadosAllen Telescope Array: SETI y más alláLa Argentina escucha al [...]

  3. Guepard

    Se te ha olvidado traducir el último párrafo.

  4. Muchas gracias Guepard, errata de edición, ya está solucionado.

    Un saludo

  5. Adalt dating….

    Adalt dating….

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