Kosmische Strahlung kann Schäden an Fukushima Reaktoren offenbaren.


Strahlung ist nach wie vor aus dem Kernkraftwerk Fukushima Daiichi nach 2011 im Zusammenhang mit der Tsunami Kernschmelze in Japan macht eine Schadensfeststellung gefährlich für Mensch und Maschine undicht. Stattdessen könnten die hochenergetische Teilchen, die durch kosmische Strahlung die Erdatmosphäre auffällig erstellt ein X-ray-Stil Bild des Schadens aus sicherer Entfernung.

Technologie in der Lage, die Nutzung der hochenergetische Myonen-Partikel kommt vom Los Alamos National Laboratory (LANL) in New Mexico. Kurz nach 9/11 entwickelte das US-Labor einen Myon-Detektor, der Uran oder Plutonium Atomwaffen durch die geänderte Pfade von geisterhaften Myonen verfolgen, als sie durch das Kernmaterial reiste in Containern versteckt erkennen konnte.

Jetzt arbeitet das Los Alamos-Team mit japanischen Beamten gelten die gleiche Idee in das beschädigte Kernkraftwerk Fukushima hineinschauen. [Radioaktiven Wasserlecks aus Fukushima: was wir wissen]

"Es klingt ziemlich unverschämt, wenn jemand sagt,"Ich kann durchschauen, dass 2 m Beton und 8 Zoll Stahl und sehen den Kern der Reaktoren mit Detektoren sitzen außerhalb Ihres Gebäudes,"", sagte LANL Physiker Christopher Morris. "Menschen begann sehr skeptisch."

Geisterhafte Teilchen Bilder

Ein Myon-Detektor zuerst in den 1950er Jahren erfunden hat bereits Wissenschaftlern innerhalb der Vulkane und ägyptischen Pyramiden Peer erlaubt; die Methode sucht nach Änderungen in der Rate der Myonen Strukturen verursacht durch dichtere Materialien hält einige der Teilchen auf der Durchreise.

Aber die LANL Technologie, genannt Myonen Streuung Radiographie, erweist sich besser zu erkennen die Unterschiede zwischen Materialien wie Uran-Brennstäbe und das Wasser in einem Kernreaktor. Die Streuung-Technik nutzt zwei Detektoren, um die ein- und ausgehenden Pfade der Myonen, zu messen, damit die Methode die weniger offensichtlichen Änderungen in ein Myon Richtung messen kann, stößt das Elementarteilchen bestimmter Materialien. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel in der Natur]

"Wenn Sie Container für Uranbomben anschauen will oder Plutonium abgeschirmt, die Streuung Technik weit überlegen ist", sagte Morris LiveScience. "Es ist das gleiche für einen Reaktor zu betrachten."

Morris geführte Entwicklung der Streuung Technik in Los Alamos, bis zu dem Punkt, wo es jetzt eine kommerzialisierte Technologie verwendet durch das US Department ist of Homeland Security. Aber er schreibt seinen ehemaligen Kollegen, Haruo Miyadera, Speerspitze der Bemühungen um die Myon-Detektor auf den Fall von Fukushima gelten – ein Szenario in der August-Ausgabe der Zeitschrift Advances AIP detailliert.

In einem Reaktor Peering

Miyadera erkannte die Kraft von Myon Streuung Radiographie dazu im Fukushima kurz nach dem 11. März 2011, Erdbeben und Tsunami übrig das Kernkraftwerk Reaktoren außer Kontrolle geraten. Er und die LANL team zuerst Hand berechnet das Problem der Methode überzeugen konnte den Reaktor Schaden außerhalb der Reaktorgebäude zu offenbaren.

Die Forscher gingen auf, um ihre "Myon Mini Tracker"-Technologie auf ein Mock-up eines Reaktors am LANL sowie auf eine funktionierende Kernreaktor an der University of New Mexico zu testen. Seit dieser Zeit hat Miyadera im Labor nach Japan zurück und arbeiten mit der Toshiba Corporation auf die Bereitstellung von möglicherweise eine größere Version der Technologie am Standort Fukushima verlassen.

"Da die Physik in der Myon-Streuung-Methode verwendet relativ einfach ist, sind wir mit unserer Technik überzeugt – es werden keine wissenschaftlichen Überraschung" Miyadera sagte. "In der Tat sind die Herausforderungen in der Technik, nicht in der Wissenschaft."

Solche technischen Herausforderungen gehören herauszufinden, wo die Myon-Detektoren in der Nähe der Fukushima-Anlage, Gebäude einen Schild aus Beton zum Bildschirm, ein Teil der Strahlung, und sicherstellen, dass Arbeitnehmer, die Installation der Melder längere Strahlenbelastung nicht zu installieren.

Fukushima aushelfen

Japanische Beamte haben noch nicht der Idee grünes Licht gegeben. Aber Japan Tokyo Electric Power Co. (TEPCO) verantwortlich für das Kernkraftwerk Fukushima bereitgestellten Mittel, um das Los Alamos National Laboratory-Team und ihre Ausrüstung, nach Japan für einige vor-Ort-Messungen im vergangenen Sommer fliegen.

Toshiba getestet auch vor kurzem die Myon-Detektoren Leistung auf ein nuklearer Forschungsreaktor Besitz des Unternehmens in Kawasaki, Japan. Diese Ergebnisse sind noch nicht veröffentlicht worden, aber LANL Team zeigte sich zuversichtlich, dass die Tests helfen könnte japanische Beamte über die Myon-Detektor-Methode zu überzeugen.

Die Myon-Detektoren könnte besonders hilfreich herauszufinden, die Größe und Position von Bauschutt in den beschädigten Fukushima Reaktor Gebäuden sowie die Berechnung der Höhe der Kernbrennstoff, das durch den Reaktor-Druckbehälter geschmolzen und in eine konkrete weit unter gefallen. (TEPCO derzeit kämpft, um Lecks von radioaktivem Wasser verunreinigt durch den Kraftstoff enthalten.)

Japans Regierung will beginnen, entfernen Schmutz vom Standort im Jahr 2020. Im Idealfall sagte die Myon-Detektoren könnte dazu beitragen, die Reaktoren über einen Zeitraum von mehreren Monaten zwischen 2015 und 2016 Bild, Miyadera.

Die Myon-Detektoren könnte noch nützlich sein für zukünftige Kernreaktor Notfälle oder sogar routinemäßige Wartung überprüft, auch wenn sie am Ende nicht Bereitstellung am Standort Fukushima, Morris sagte. Er betonte, dass niemand noch als Folge der Strahlenbelastung aus Fukushima Kernkraftwerk Kernschmelze gestorben hat und vorgeschlagenen Kernkraft hat eine Rolle in einer Welt, die immer noch stark auf Kohle-Kraftwerke angewiesen ist.

"Wenn wir aufräumen dieses Reaktors helfen können und ob das hilft die Reaktor-Branche erholen, so dass wir aufhören, Ruß und Kohlendioxid in die Atmosphäre spucken, ich sehr zufrieden sein werden," sagte Morris.

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