伽马射线方法安全快速地监测核反应堆

洛桑联邦理工学院的科学家设计并测试了一种新的伽马噪声方法，用于非侵入式远距离监测核反应堆。这种新方法在洛桑联邦理工学院的 CROCUS 核反应堆上进行了测试，可以提高核安全性和条约遵守情况。

监测世界各地的核反应堆以确保其遵守国际条约对于安全至关重要。尽管目前的监测方法很有效，但它们通常涉及侵入性程序，可能会扰乱反应堆运行或造成安全风险。

此外，核技术不断发展，给核监测带来新的挑战。例如，小型模块化反应堆(SMR)结构紧凑，通常安装在偏远地区，而传统的监测方法主要是为较大的设施设计的，并且可能对SMR的工作没有足够的适应性或敏感性。

现在，EPFL 和保罗谢尔研究所 (PSI) 的一组研究人员率先开发出一种使用伽马噪声监测反应堆的非侵入式、更有效的技术。

在《科学报告》上发表的一篇论文中，他们表明，伽马辐射(与传统监测方法使用的中子信号相反)可以在不实际物理侵入反应堆容器的情况下提供有关反应堆临界性和成分的准确及时的数据。

该项研究由 EPFL 反应堆物理与系统行为实验室和 PSI 核能与安全研究部的科学家 Oskari Pakari 领导，该研究部由 Andreas Pautz 教授领导。

在他们的新监测方法中，研究人员使用了两个锗酸铋闪烁体，他们战略性地将其放置在洛桑联邦理工学院的 CROCUS 研究核反应堆之外，使他们能够非侵入性地监测其运行中发出的伽马辐射。

伽马射线是核裂变过程中产生的电磁辐射类型之一——核裂变发生在核反应堆内部——伽马射线携带有关反应堆状态的信息，例如临界性和燃料(例如铀)成分的变化，但不会直接干扰反应堆的运行。

新方法还对伽马射线探测随时间变化的变化进行统计分析。与严重依赖中子的传统方法不同，伽马噪声分析侧重于伽马射线计数的波动，这与反应堆内发生的裂变链反应相关。正是相关程度提供了对反应堆运行状态的洞察。

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