Centrala Nucleară Cernavodă (credit: wikipedia.org)

Armele nucleare reprezintă un adevărat pericol pentru omenire. Bombele nucleare se pot construi pe baza elementului plutoniu-239, motiv pentru care cine acumulează cantităţi mari din acest material (care se produce la reactoarele nucleare) este suspectat de posibila lui folosire în arme nucleare.

Cum putem însă afla dacă cineva face în secret acest lucru? Neutrinii, aceste particule elementare fascinante şi misterioase, pot veni în ajutorul nostru ca adevăraţi spioni ai reactoarelor nucleare unde se produce plutoniu.



Acordarea premiului Nobel pentru fizică în 2015 canadianului Arthur B. McDonald şi japonezului Takaaki Kajita pentru descoperirea oscilaţiei neutrinilor - demonstrează cât de interesant şi important este studiul acestor particule din punct de vedere al cercetării fundamentale. Ştim că neutrinii, particule elementare în cadrul modelului standard, au masă, dar nu ştim cât este aceasta. Este însă foarte mică – mult mai mică decât cea a electronului, care, la rândul lui, este de aproape 2.000 de ori mai uşor decât protonul. Cei doi laureaţi ai premiului Nobel în fizică din acest an au efectuat experimente care demonstrează tocmai că neutrinii au masă, deoarece oscilaţia neutrinilor, fenomenul pe care l-au observat, este posibilă doar în cazul în care neutrinii au o masă diferită de zero.


În timp ce studiile asupra neutrinilor continuă şi ne ajută să înţelegem mai bine de exemplu Soarele, care este principala sursă de neutrini care ajung pe Terra, sau chiar şi Universul, ţinând cont că neutrinii alcătuiesc o parte din materia întunecată, iată însă că aceştia ar putea deveni aliaţii noştri în demascarea celor care au intenţia să acumuleze plutoniu ca să construiască bombe nucleare.

Plutoniul 239, cel care este folosit în armele nucleare, provine din centralele nucleare care funcţionează pe baza proceselor de fisiune nucleară având drept combustibil uraniul. Prin captura unui neutron uraniul 238 poate genera în final plutoniu 239, împreună cu câţiva antineutrini. Iată deci că în momentul în care într-un reactor se produce plutoniu 239 acesta este însoţit de antineutrini.

Dacă am putea identifica aceşti antineutrini, atunci am putea avea informaţii legate de producerea plutoniului şi am putea ţine sub control activitatea diverselor reactoare nucleare din lume, mai ales cele din zonele periculoase, adică suspectate de producerea plutoniului pentru armele nucleare.

Neutrinii, spre deosebire de alte particule, interacţionează cu materia doar prin intermediu aşa-numitei interacţiuni slabe, ceea ce face că aceştia să poată călători distanţe uriaşe şi să străbată straturi enorme de materie fără să interacţioneze. Având însă un flux mai intens de neutrini (sau antineutrini) şi detectoare de particule cu volum mare este însă posibil să măsurăm câţiva dintre aceştia.

Este ceea ce facem de exemplu în laboratoarele subterane unde detectoare cu volume mari măsoară neutrinii care vin de la Soare sau din alte procese care au loc în Univers.

Putem însă folosi detectoare asemănătoare pentru a măsura neutrinii care provin din reactoarele nucleare.

Este exact ceea ce a făcut o echipă ce cercetători care a folosit detectorul Nucifer în Franţa poziţionându-l lângă reactorul Osiris la Saclay.

Nucifer funcţionează pe baza unui scintilator lichid, care deci emite lumină atunci când un (anti)neutrino interacţionează cu atomii din lichid. Această lumină este măsurată şi ne dă deci informaţii despre neutrinii care au generat-o.

Nucifer a funcţionat 145 de zile la 7 metri distanţă faţă de Osiris şi a reuşit să “vadă” atunci când reactorul funcţiona sau nu.

Această metodă ar putea fi folosită în viitor pentru măsurarea fluxului de neutrini care provine de la centralele nucleare din diverse părţi din lume. Am putea avea astfel informaţii directe legate de ce anume se întâmplă în interiorul acestor centrale. Putem deci afla dacă se produce plutoniu şi interveni înainte ca acesta să se transforme într-o armă nucleară.

Cercetătorii care au lucrat la acest proiect susţin însă că pentru a realiza detectoare uşor de folosit şi care să nu aibă costuri foarte ridicate va fi nevoie de cel puţin alţi 10-15 ani de cercetare şi dezvoltare.

Neutrinii sunt particule misterioase şi fascinante, care ne pot ajuta, aşadar, pentru a-i demasca pe cei care vor să genereze plutoniu pentru armele nucleare.