2019-02-18
Фиксация темной материи - теория и практика
Подробнее

2019-02-17
НАСА купит места Союзах, снимает песчаные реки Марса и звезды, ищет недостающую материю
Подробнее

2019-02-17
Роскосмос: Открытие спутника «Ломоносов», инфраструктура для «Енисея» «Хаябуса-2», Юпитер в объективе «Юноны»
Подробнее

2019-02-16
Нейросеть создаёт фото несуществующих людей
Подробнее

2019-02-15
Психология в замкнутом пространстве в виртуальном полете на Луну
Подробнее

2019-02-12
Материалы наиболее эффективные для преобразования тепла
Подробнее

2019-02-11
Осцилляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Подробнее

2019-02-08
международная экспедиция в пещерную систему Мчишта-Акшаша (Абхазия)
Подробнее

2019-01-29
Большие возможности мини-мозгов из стволовых клеток
Подробнее

2019-01-24
В межзвёздной среде обнаружили предшественника аденина
Подробнее

2018-08-26 (№ 17)
Томограф для просветки атомных реакторов
РОСАТОМ 26 августа. На сайте Элементы предистория - 16.07. Калининская АЭС — первая российская АЭС, на которой опробована методика нейтринной томографии активной зоны. Для оптимального функционирования ядерного реактора очень желательно научиться напрямую «видеть» то, что происходит внутри активной зоны работающего реактора. Причем следить за состоянием активной зоны хотелось бы с хорошим пространственным разрешением (десятки сантиметров) и по возможности в реальном времени (на временах хотя бы порядка суток). Знание того, насколько равномерно по объему активной зоны выгорает ядерное топливо, важно не только для безопасности работы реактора, но и с финансовой точки зрения: оно позволит оптимизировать работу реактора, повысит эффективность выработки ядерного топлива.

Физическая проблема тут заключается в том, что в ядерный реактор просто так не заглянешь. Прямо внутри реактора обычные датчики температуры не выживут, а ставить их снаружи бессмысленно из-за мощной защитной изоляции активной зоны. Существует, конечно, аппаратура контроля нейтронного потока, но она позволяешь лишь следить за общей мощностью реактора, а восстанавливать по ее показаниям объемную неравномерность выгорания топлива можно лишь очень опосредованно.





Для прямого дистанционного наблюдения за активной зоной приходится использовать частицы со сверхвысокой проникающей способностью, и естественным кандидатом для этого являются нейтрино (см. подробности в несложном введении в физику нейтрино). Эти частицы (а точнее, антинейтрино) в изобилии рождаются в ядерном реакторе и разлетаются прочь из активной зоны, не замечая ни стенок реактора, ни окружающие постройки, ни даже Землю. Лишь в очень редком случае нейтрино натыкается всё же на какой-то атом окружающего вещества и инициирует ядерную реакцию — именно так нейтрино и ловят в детекторах. Несмотря на очень малую вероятностью такого события, нейтринный поток от реактора огромен. Поэтому достаточно крупный детектор сможет не только надежно зарегистрировать реакторные нейтрино, но и аккуратно измерить их поток. Если несколько таких детекторов поставить с разных сторон реактора (см. рис. 2), то, сравнивая их показания, можно будет провести томографию активной зоны реактора — то есть выяснить, насколько однородно там выгорает топливо.



Рис. 2. Сравнивая темп регистрации нейтринных событий в нескольких одинаковых нейтринных детекторах, установленных с разных сторон реактора, можно отличать ситуации однородного (слева) и неоднородного (справа) выгорания топлива

Возьмем для примера типичный реактор ВВЭР-1000 размером 3 метра и тепловой мощностью 3 гигаватта. Будем считать, что на один акт деления ядра урана испускается в среднем пять нейтрино. Детектор можно располагать не ближе 10 метров от центра активной зоны. Сам детектор будем считать идеальным — то есть если уж нейтрино столкнулось с каким-то атомом внутри рабочего тела детектора, то он с вероятностью 100% зарегистрирует это событие. Для конкретики, пусть рабочим веществом детектора у нас будет пластиковый сцинтиллятор (в нем много атомов водорода), а детектируются нейтрино за счет обратного бета-распада (то есть столкновения антинейтрино с ядром атома водорода). Подчеркнем, что в диапазоне энергий реакторных нейтрино детектор может лишь почувствовать сам факт нейтринного столкновения, но не направление, с которого нейтрино прилетело.





http://mfd.ru/news/view/?id=2255575

Госкорпорация "Росатом" вместе с Национальным исследовательским ядерным университетом разрабатывает возможность просвечивать реакторы АЭС с помощью космических лучей. Эта технология дистанционной диагностики называется мюонной томографией ядерных реакторов.

Как следует из материалов на сайте закупок Росатома, должны быть подготовлены техническое задание на проект "Мюонная томография ядерных реакторов", его презентация, календарный план, определены расходы, сообщает РИА Новости.

Наиболее известным приложением метода мюонной томографии (мюоны — заряженные частицы, возникающие в результате столкновения космических лучей с ядрами атомов и образующиеся каждую секунду в верхних слоях атмосферы) стало изучение внутренних полостей египетских пирамид.

В конце 2017 года благодаря этому способу физики нашли в крупнейшей из них пирамиде Хеопса ранее неизвестную область пустоты, которая может быть тайной гробницей или проходом в нее. Практическое применение мюонная томография нашла при изучении состояния аварийных энергоблоков японской АЭС "Фукусима-1".

В российском проекте метод мюонной диагностики предлагается применять с помощью мобильных годоскопов. Эти приборы позволят в режиме реального времени отследить изменения на ядерных реакторах.



https://ria.ru/science/



МОСКВА, 26 авг - РИА Новости. Предприятие госкорпорации "Росатом" "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ВНИИАЭС) вместе с Национальным исследовательским ядерным университетом МИФИ (Москва) должны выполнить исследования для обоснования создания технологии так называемой мюонной томографии ядерных реакторов – метода непрерывной дистанционной диагностики, который в свое время был применен для "просвечивания" египетских пирамид, а в атомной области - для изучения "внутренностей" аварийных энергоблоков на японской АЭС "Фукусима-1".

Как следует из материалов на сайте закупок Росатома, по заказу концерна "Росэнергоатом" (оператор всех российских АЭС, входит в электроэнергетический дивизион Росатома) в рамках аванпроекта (научно-исследовательской работы, направленной на обоснование качественно новой разработки) должны быть подготовлены техническое задание на проект "Мюонная томография ядерных реакторов", календарный план проекта, определены расходы на проект, а также подготовлена его презентация.



"КОСМИЧЕСКАЯ" ТЕХНОЛОГИЯ

Каждую секунду в верхних слоях атмосферы образуются миллионы мюонов - заряженных частиц, возникающих в результате столкновения космических лучей с ядрами атомов. Ежеминутно квадратную площадку со стороной в один сантиметр, лежащую на поверхности Земли, пересекает один мюон космического происхождения. Мюоны попадают на Землю с разных сторон, под разными углами и с разными энергиями. Это делает их бесплатным природным инструментом для томографии - метода, позволяющего реконструировать послойную структуру того или иного объекта посредством его многократного просвечивания в пересекающихся направлениях.

Поток мюонов при прохождении через слои вещества разной плотности будет изменяться и благодаря этому давать пространственную картину изучаемого объекта. Поэтому метод мюонной томографии схож с рентгеновской диагностикой.

И ЕГИПЕТСКИЕ ПИРАМИДЫ, И "ФУКУСИМА"

Наиболее известным приложением метода мюонной томографии стало изучение внутренних полостей египетских пирамид. Так, в конце 2017 года сообщалось, что благодаря этому способу физики нашли в крупнейшей из них пирамиде Хеопса ранее неизвестную область пустоты, которая может быть тайной гробницей или проходом в нее.

В целом за прошедшие десятилетия накоплен богатый опыт применения космических мюонов для изучения археологических и геологических объектов (в частности, извержения вулкана), отмечены перспективы контроля строительных сооружений.

В атомной сфере в начале 2000-х годов было предложено использовать мюонную томографию для контроля за несанкционированным перемещением ядерных материалов. Важное практическое применение в атомной энергетике мюонная томография нашла при изучении состояния аварийных энергоблоков японской АЭС "Фукусима-1", где удалось определить положение расплавленного ядерного топлива, что важно с точки зрения проведения работ по ликвидации последствий аварии 2011 года.

РОССИЙСКИЙ ПРОЕКТ

В российском проекте "Мюонная томография ядерных реакторов" предлагается использовать разработанный в МИФИ метод мюонной диагностики различных объектов с помощью мобильных, не имеющих аналогов так называемых широкоапертурных многослойных прецизионных мюонных годоскопов – приборов, позволяющих в режиме реального времени получать общую картину распределения вещества в изучаемом объекте и динамику его возможного изменения, что особенно важно в случае аварий на ядерных реакторах.

Предполагается разработка и создание опытного образца такого годоскопа, а также автоматизированного комплекса обработки информации, и их экспериментальная отработка в реальных условиях действующей АЭС.

Еще подробности на сайте ВЕСТИ vesti.ru/doc.html?id=3053232&cid=7

Источник