تمرکز فیزیکدانان آمریکایی بر ساخت ردیاب پلوتونیوم

به گزارش اقتصاد نیوز و به نقل از ایسنا، گروهی از فیزیکدانان به تکنولوژی جدیدی دست یافتند که می‌تواند به غیرصلح‌آمیز بودن فعالیت‌های یک نیروگاه هسته‌ای بدون ورود به داخل نیروگاه پی ببرد.

این وسیله شناسایی هنگامی که در نزدیکی یک نیروگاه هسته‌ای قرار بگیرد با شناسایی آنتی‌نوترون‌های منتشر شده از هسته‌ راکتورهای هسته‌ای قادر به تشخیص صلح‌آمیز بودن یا نبودن فعالیت‌های آن راکتور خواهد بود؛ اگرچه محققان بر این باورند که این تکنولوژی هنوز توانایی لازم برای استفاده را ندارد و نیاز به تحقیقات و کار علمی بیش‌تری دارد.

در ادامه این گزارش آمده است: با توجه به آنکه از نیروگاه هسته‌ای می‌توان در تولید پلوتونیوم غنی شده و ساخت سلاح هسته‌ای استفاده کرد، سازمان‌های نظارتی مثل آژانس بین‌المللی انرژی اتمی همواره به دنبال دستیابی به سیستم‌ها و تکنولوژی پیشرفته هستند که بتوان با قرار دادن آن در بیرون تاسیسات هسته‌ای مورد نظر از ماهیت فعالیت‌های هسته‌ای آن نیروگاه آگاه شد.

ایده استفاه از ابزار شناسایی آنتی‌نوترون‌ها برای عمل به الزامات معاهده منع گسترش سلاح‌ هسته‌ای، ایده جدیدی نیست؛ نخستین بار فکر استفاده از این تکنولوژی بیش از 30 سال پیش در سال 1978 میلادی مطرح شد و از آن زمان تحقیقات گسترد‌ه‌ای در این زمینه انجام شده است. طرح استفاده از این تکنولوژی به دلیل آنکه هر راکتور به طور معمول روزانه مقدار عظیمی (1026) آنتی‌نوترون منتشر می‌کند، موثر خواهد بود. اما مساله مهم آن است که طیف انرژی آنتی‌نوترون‌های منتشر شده بر اساس آن که از شکاف هسته‌ اورانیوم، منتشر شده باشند یا از هسته‌ پلوتونیوم، متفاوت است، به طوری که آن دسته از آنتی نوترون‌هایی که در چرخه غنی‌سازی پلوتونیوم منتشر می‌شوند، دارای میانگین انرژی پایین‌تری هستند. هم چنین این ساز و کار نشان‌دهنده این مساله است که می‌توان با شناسایی و تحلیل آنتی‌نوترون‌های منتشر شده از یک راکتور هسته‌ای توسط دستگاه شناسایی که از این تکنولوژی بهره می‌گیرد به مقدار و نوع موادی که در چرخه‌ غنی‌سازی استفاده شده است، پی برد و در نتیجه با مشاهده و بررسی طیف انرژی آنتی‌نوترون‌های منتشر شده می‌توان فهمید که چه میزان پلوتونیوم در هسته‌ راکتور وجود دارد.

در گذشته مطالعات زیادی در خصوص ساخت یک دستگاه ردیاب به عنوان ابزاری برای تسهیل و انجام معاهده‌ منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای انجام شده است که در سال 2003 یک مورد از این دستگاه در ایستگاه هسته‌ای سن‌افرو کالیفرنیا نصب شد اما به دلیل وجود محدودیت ها در طراحی آن، با موفقیت رو به رو نشد.

پاتریک هابر، فیزیکدان آمریکایی به همراه گروهی از همکارانش در کنفرانسی که در این زمینه در وین اتریش برگزار شد، اظهار کرد: با توجه به تحقیقات و مطالعات گسترده‌ای که در زمینه‌ ساخت دستگاه ردیابی و شناسایی آنتی‌نوترون در پنج سال گذشته صورت گرفت به پیشرفت های قابل توجهی در این زمینه دست یافته‌ایم.

تحقیقاتی در سال 1994 در رابطه با بحران پیش آمده هسته‌ای کره شمالی ادامه داشت و این گروه سعی داشتند این تکنولوژی را در کره شمالی پیاده کنند.

به گفته این فیزیکدان آمریکایی در حال حاضر تمرکز او و تیم تحقیقاتی‌اش بر نیروگاه هسته‌ای آب سنگین اراک در ایران است.

بر اساس این گزارش، قطر نیروگاه اراک بین 34 تا 35 متر است و طبق محاسبه‌های این فیزیکدان آمریکایی در ساختمان راکتور که راکتور در وسط آن قرار دارد، اندکی بالاتر از سطح زمین است که اگر دستگاه ردیاب آنتی‌نوترون ها را بتوان درست بر روی دیوار خارجی نیروگاه جای داد که فاصله‌ مرکز راکتور تا مرکز دستگاه 19 متر می‌شود، آن وقت این دستگاه برای اندازه‌گیری و محاسبات اطلاعات مورد نیاز آژانس بین‌المللی انرژی اتمی مناسب خواهد بود.

این فیزیکدان آمریکایی در توضیحات بیشتر در خصوص این سیستم در گفت‌و‌گو با مجله تخصصی فیزیک ورلد، گفت: در حال اضافه کردن قابلیتی به این دستگاه هستیم که برای بازرسان آژانس این امکان را فراهم کند که بتوانند کم کردن یا خارج کردن سوخت هسته‌ای از راکتورها، حتی اگر بازرسی از نیروگاه ها به علت دلایلی همچون اشتباهات فنی و قطع روابط دیپلماتیک به صورت مداوم صورت نگیرد را تشخیص دهند. زیرا در صورتی که بازرسی‌ها به طور مداوم صورت نگیرد؛ پلوتونیوم غنی‌شده در داخل راکتورها را می توان با اورانیوم غنی‌نشده جدید جایگزین کرد و در این صورت بازرسان آژانس نخواهد توانست این مساله را تشخیص دهند.

این محقق ادعا کرد که «در روش‌هایی که در حال حاضر آژانس از آنها برای نظارت بر فعالیت نیروگاه‌ها استفاده می‌کند مثل نصب دوربین‌ها،‌ به بازرسان امکان پی بردن به برداشته شدن سوخت هسته‌ای از راکتورها را نخواهد داد.»

او ادامه داد: یک دستگاه ردیابی آنتی‌نوترون همچنین می تواند پس از یک دوره توقف بازرسی،‌ وضعیت هسته و فعالیت گذشته آن در راکتور را تشخیص دهد. به طوری که این سیستم با تحلیل تغییرات انرژی آنتی‌نوترون های منتشر شده قادر خواهد بود حتی مقدار دو کیلوگرم غنی‌سازی پلوتونیوم در راکتور و تاریخ نسبی آن را تشخیص دهد.

همچنین هابر، در ادامه در خصوص زمان بهره‌برداری از این سیستم، تصریح کرد: در حال حاضر این سیستم نیاز به تغییرات فنی قابل توجهی دارد. ما به دستگاهی نیاز داریم که علاوه بر تشخیص صحیح و کارآمدی بالا، هزینه‌ منطقی نیز داشته باشد. در حال حاضر تکنولوژی‌های لازمی که باید در این دستگاه استفاده شود به صورت جداگانه در اختیار ما قرار دارد، اما هنوز به ساز و کار منطقی برای قرار دادن آنها در کنار هم در یک دستگاه دست نیافته‌ایم.

به نظر می رسد ظرف پنج سال آینده این دستگاه که بتوان از آن به عنوان یک تکنولوژی پیشرفته برای نظارت بر راکتورهای هسته‌ای استفاده کرد به بهره‌برداری برسد.