貓眼提供了查看核子反應爐內部的解決方案

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英格蘭蘭卡斯特大學(Lancaster University)研究人員,已經研發出一種可看到核子反應爐(nuclear reactors)發出輻射的相機。由Jonathan Beaumont帶領的團隊,從貓眼中得到靈感,且相信這項技術能提高核電廠的安全及效率,及在核災的狀況下提供必要的協助。

自然通訊(Nature Communications)期刊中所描述的,監視器可同時偵測快中子(neutrons)和伽馬射線(gamma-ray)放射。此系統使用單一的偵測器,包含暴露在高能中子或伽馬射線下會發出螢光的液體閃爍劑。監視器本身被置於一個狹長裂縫形鎢準直儀(類似貓的狹長瞳孔)的後面,可阻止監視器被高密度的核輻射過度飽和(就像圖片過度曝光)。一個由聚乙烯製成的外部圓筒狀準直儀,環繞著偵測器及內部。接著,相機會依其軸線移動和旋轉,如此一來不同角度的偵測值能讓研究人員確定輻射的實際來源。

可即時監控由相機取得的資料,及可提供有關核子反應爐核心狀態、燃料燃燒效率及反應爐狀態的重要資訊,這些全部都獨立於先前安裝的儀器。

蘭卡斯特大學(Lancaster University)核子工程教授和此研究的共同作者Malcolm Joyce認為,這項技術會增加核電廠的安全。他表示:”如同我們證明,在遠距離基礎上對快中子放射的照相能力,能提供其他方式不易取得有關放射性環境的額外資訊。可預期這將有利於安全和提升對緊急狀況回應的能力”。

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核子反應爐在不同穩定狀態下的中子和伽馬射線的相片: Beaumont et al. / Nature Communications

被創意命名的快中子/伽馬射線成像器(The fast neutron/gamma-ray imager),在建立於之前幾個專案的基礎之上,已經研發四年了。它比目前所使用的監測技術有較長的使用年限,且小到可以放到手提箱內,重量只有20公斤(44磅)。相機的攜帶性是關鍵特徵,在核災狀況中可成為理想設備。核災中儀器可能受損,且目前外部成像技術需要花很長的時間才能提供有用的資料,導致緊急程序的進行缺乏重要的輻射源資訊。

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目前,全球有436 座核電廠運作中,另外555座建造、規劃或提案中,此類監測技術的發展,對確保投資核能的安全性是最重要的。

來源: Iflscience