О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: https://grani-ru-org.appspot.com/Society/Science/m.32386.html

новость Вражеские ядерные бомбы можно разрядить пучком нейтрино

15.05.2003
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/NSD-KamLAND-Freedman.html
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/NSD-KamLAND-Freedman.html
Реклама
справка Справка

Нейтрино -

электрически нейтральная частица со спином 1/2, то есть относится к фермионам. Принадлежит к классу легких частиц - лептонов. Нейтрино и антинейтрино имеют по три различных типа или "аромата", электронное, мюонное и тау-нейтрино. При взаимодействии с другими частицами нейтрино превращаются в соответствующий заряженный лептон. В отрицательные лептоны превращаются левые нейтрино, то есть, имеющие спиральность l = -1/2. Правые нейтрино являются античастицами к левым нейтрино.

Частица была "придумана" швейцарским физиком Вольфганом Паули в 1930 году для того, чтобы спасти закон сохранения энергии, так как последние эксперименты по изучению бета-распада указывали на его нарушение. Чтобы урегулировать перекос между теорией и практикой, Паули ввел гипотетическую электрически нейтральную частицу. Частицу назвали нейтрон. Однако после открытия в 1932 году другой массивной нейтральной частицы, которую мы сейчас знаем под этим именем, Энрико Ферми предложил переименовать частицу в нейтрино - по-итальянски "нейтрончик".

Нейтрино столь плохо взаимодействуют с другим веществом, что могут беспрепятственно пролететь сквозь стену, простирающуюся от Земли до Луны. Они рождаются, например, в ходе реакции ядерного синтеза, за счет которого горит Солнце и другие звезды. Антинейтрино же производятся в ходе расщепления атомных ядер на атомных электростанциях. В процессе расщепления атомного ядра на два меньших появляются радиоактивные ядра, которые распадаются, испуская электрон и антинейтрино.

Необычное предложение поступило от физиков Хироюки Хагура (Hiroyuki Hagura), Тошии Санами (Toshiya Sanami), работающих в японской лаборатории КЕК, и Хиротаки Сугавары (Hirotaka Sugawara) из Гавайского университета США (Hawaii University). Они считают, что в будущем пучок нейтрино можно будет использовать для обнаружения и уничтожения ядерного оружия противника. Причем "стрелять" нейтринная пушка сможет с противоположной стороны Земли, пронизывая планету насквозь.

Уникальная особенность нейтрино в его огромной проникающей способности. Пучками нейтрино уже давно пытаются стрелять из лаборатории в лабораторию по всему миру. К 2005 году будет запущен первый нейтринный пучок из одной точки Земли в другую на расстояние в 730 км в рамках эксперимента "МИНОС". Нейтрино из лаборатории Ферми будут направляться в подземную лабораторию, расположенную в штате Миннесота, а из лаборатории ЦЕРНа - в лабораторию Гран-Сассо в Италии. В обоих случаях пучок будет пронизывать нутро планеты.

Основываясь на идее этих экспериментов, японские ученые подсчитали, что если энергия посылаемого через Землю пучка составит 1000 ТэВ, адронный ливень, возникающий при прохождении нейтрино через Землю, достигнув цели, вызовет цепную реакцию в ядерной начинке бомбы. Однако так как процесс этот будет происходить медленно, то он приведет не к детонации бомбы, а к постепенному выгоранию части ядерного топлива. В результате масса топлива станет меньше критической, необходимой для ядерного взрыва. По словам ученых, процесс этот будет напоминать "испарение" ядерного материала.

Что касается обнаружения ядерного оружия, то на этот процесс могут потребоваться меньшие затраты и меньшие энергии. Пучком нейтрино можно сканировать поверхность Земли (причем, изнутри), при этом продукты деления, возникающие при взаимодействии адронного ливня с ядерной бомбой, будут фиксироваться специальными детекторами. Идея заменить военных инспекторов нейтринными пушками звучит привлекательно, однако сработать она может лишь в том случае, если бомбы не запрятаны слишком глубоко в секретных подземельях.

Ученые подсчитали, что такой фантастический проект может обойтись в 100 млрд долларов. Однако трудности, которые необходимо преодолеть при его реализации, заключаются не только в деньгах. Ускорительное кольцо, на котором можно будет произвести пучок нейтрино столь высокой энергии, превышает все существующие на сегодняшний момент в сотни раз (диаметр его превысит 1000 км). Но главное не размер, а энергия, необходимая для разового нажатия на спусковой крючок нейтринной пушки, - 50 ГВт. На сегодня это в два раза меньше, чем суммарная мощность всех электростанций России. Есть и еще одна загвоздка - пока ученые не могут дать стопроцентной гарантии, что побочным эффектом работы нейтринной пушки не окажется взрыв уничтожаемой ею бомбы. Хотя взрыв возможен лишь в том случае, если ядерная начинка хранится вместе с тротиловым детонатором. Согласно расчетам, эффект от взрыва при неблагоприятном развитии событий будет составлять 3% от полной детонации.

Альфонс Вебер (Alfons Weber), физик-ядерщик из Оксфордского университета (Великобритания), занимающийся нейтрино, считает, что с точки зрения математики и физики проект вполне осуществим за 10-20 лет, но главная проблема в том, что полученный нейтринный пучок будет шириной только в несколько метров. Это означает, что местоположение цели должно быть очень точно определено заранее. Кроме того, добавляет Вебер, пучок будет представлять серьезную радиационную опасность для любого живого организма, встретившегося на его пути.

Это не первая попытка придумать практическое применение для нейтрино. В свое время пучки нейтрино предлагалось использовать для поиска новых месторождений нефти и для исследования строения недр Земли.

Источники:
Пучок нейтрино вместо военных инспекторов - BBC News
Neutrino beam could neutralise nuclear bombs - New Scientist

15.05.2003


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей