介子探测器技术应用

福岛核电站 2015年3月，东京电力公司在遭到破坏的1号反应堆旁边安装了两个KEK建造的探测器。到3月底，这些探测器可能吸收足够的介子，以确保反应堆核心部分没有残余燃料。但这些放置在反应堆外部地面上的探测器，将无法探测到那些可能流到位于地下室保护壳底部的燃料。这将需要正在研发中的机器人的帮助。

在2号和3号反应堆，燃料可能分散在核心位置、压力容器和保护壳里。为了克服相关困难，东京电力公司向洛斯阿拉莫斯团队求助。这里的介子探测器研究始于20世纪90年代，当时物理学家ChristopherMorris及其同事致力于寻找非侵入的方式检测核武器。介子探测的图像能揭示这些粒子如何被物质中的原子核打歪。而偏转角依赖于原子核内质子的数量，确定介子掠过的元素以及爆炸的位置。

该技术已经商业化，用于扫描货物集装箱和卡车是否非法运载核物质。这些探测器能在1分钟内探测出20千克铀。该团队在实验反应堆里检测了他们的技术，以证实它将适用于福岛核电站，但他们面临一个世纪问题:在2号反应堆中安装7米乘7米的巨大探测器。提供了福岛核电站六个反应堆中的两个的东芝集团，正在建造这些探测器并将在年底安装。

介子 介子探测器，是一种寻找核泄漏原料的探测器。以2011年福岛大地震为例，地震破坏了反应堆的冷却系统后，反应堆压力容器被熔穿，掉落到容器底部，甚至到了混凝土底层，而一些燃料可能还在容器内。为了设计出有效方法安全地移出燃料，工程师需要更多有关其位置和条件的详细信息。对于那些冒险寻找燃料的工人而言，厂房内的辐射水平过高。即便使用系索的机器人设备探查反应堆内部情况，也需要操作者进入高辐射区域。同时，当宇宙射线撞击高层大气产生的无数介子正在流入反应堆内部。每分钟，地球表面每平方米约被1万个这种微小粒子撞击。而且，大部分能不受干扰地流经固体物质。但也有少量按照物质的密度和厚度被吸收或反射，依据这一原理，只要捕捉从高层大气中大量落下的从反应堆残骸里涌出的介子，就可以得到X射线状的图像以便能够精确地找到铀。