Перспективные американские технологии контроля за ядерной деятельностью на научно-исследовательских и промышленных объектах

Полковник В. Горынов

В США значительное внимание уделяется совершенствованию технических средств контроля незаявленной ядерной деятельности на научно-исследовательских и промышленных объектах. Работы в данной области ведутся лабораториями министерства энергетики страны. Наибольший приоритет отдается внедрению дистанционных и неразрушающих методов контроля.

Так, для мониторинга работы ядерных реакторов специалисты Ливерморской лаборатории имени Лоуренса (штат Калифорния) разработали технологию на основе детектора антинейтрино. Эти частицы, образующиеся при бета-распаде осколков деления изотопов урана и плутония, обладают очень высокой проникающей способностью. Данная технология позволяет на удалении до 100 м регистрировать изменение мощности и содержания делящихся материалов в активной зоне реактора.

Лабораторные испытания датчиков контроля степени обогащения урана

Эффективность этого метода была продемонстрирована на АЭС "Сан-Онофре" (штат Калифорния), в одном из энергоблоков которой на расстоянии 25 м. от активной зоны был установлен опытный детектор антинейтрино. Он включал несколько резервуаров с органическим жидким сцинтиллятором.

Как показали результаты проведенных экспериментов, с помощью такого детектора возможно выявить изменение мощности реактора на 20%, в течение 15 ч, а факт его пуска (остановки) - в течение 5 ч. В настоящее время ведутся исследования в интересах мониторинга ядерных реакторов на больших расстояниях.

В Тихоокеанской северо-западной лаборатории (штат Вашингтон) разработана технология контроля степени обогащения урана в трубопроводах. Она предусматривает использование радиолюминесцентных датчиков, избирательно реагирующих на гамма-излучение изотопов урана-235 и урана-238. Чувствительные элементы датчиков изготовлены из композиционного материала на основе бромфторида бария, легированного европием. Считывание данных с чувствительных элементов производится путем их оптической стимуляции.

Одним из признаков незаявленной ядерной деятельности на инспектируемых объектах может быть выявление химических элементов, не связанных с официально выполняемыми работами. Лос-Аламосская лаборатория (штат Нью-Мексико) разработала технологию эмиссионного атомного спектрального анализа проб материалов непосредственно на объекте (в настоящее время такой анализ проводится в специализированных лабораториях). Регистрация спектра осуществляется при воздействии на исследуемые образцы импульсного лазерного излучения.

Там же создан опытный переносный спектральный анализатор, обеспечивающий получение результатов в режиме реального времени. В нем используется твердотельный лазер (активная среда - алюмоиттриевый гранат с неодимом).

Финансовую поддержку исследованиям в области обнаружения незаявленной ядерной деятельности на научно-исследовательских и промышленных объектах оказывает Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), которое заинтересовано в совершенствовании соответствующих технических средств контроля.

Зарубежное военное обозрение. 2014, №12, С. 43-44

• Разработка средств обнаружения ядерных материалов в США (2014)
• Электромагнитный импульс: угроза гражданской инфраструктуре США (2015)
• Тактическое ядерное оружие США в Европе: состояние, перспективы развития и применения (2022)
• Новая ядерная стратегия США (2002)
• Обзор состояния и перспектив развития ядерных сил США часть 1
• Обзор общего состояния и перспективы развития ядеорных сил США часть 2
• Секретный план администрации Буша, предусматривающий усиление американских ядерных сил
• Эволюция стратегии "ядерного сдерживания" США (2002)
• Стратегические ракетные силы наземного базирования ВС США: состояние и перспективы развития (2006)
• Создание в ВС США Центра по борьбе с угрозами распространения и применения оружия массового поражения (2008)