Antineutrino monitoring of spent nuclear fuel
Antineutrino monitoring of spent nuclear fuel
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乏核燃料的反中微子监测
DOI：
10.1103/physrevapplied.8.054050
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发表时间：
2017
影响因子：
4.6
通讯作者：
J. Kopp
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
V. Brdar;P. Huber;J. Kopp
在过去70年里，核能的军事和民用应用留下了大量的乏核燃料。目前，在世界上许多国家，核能的使用正在增加。因此，高放射性核废料的管理是一个紧迫的问题。在本文中，我们探索反中微子探测器作为监测和保护核废料的工具。我们计算了废核燃料元件发射的反中微子的通量和谱作为时间的函数，并说明了反中微子探测器在几个基准场景中的有用性。特别是，我们展示了反中微子通量的测量如何有助于在传统手段的监测链中断的情况下重新验证干储存桶的内容。然后，我们评论了反中微子探测器在尤卡山等长期储存设施中的用途。最后，我们提出了反中微子探测作为一种工具来定位污染地区的地下“热点”，如华盛顿州的汉福德站点。
Military and civilian applications of nuclear energy have left a significant amount of spent nuclear fuel over the past 70 years. Currently, in many countries worldwide, the use of nuclear energy is on the rise. Therefore, the management of highly radioactive nuclear waste is a pressing issue. In this paper, we explore antineutrino detectors as a tool for monitoring and safeguarding nuclear-waste material. We compute the flux and spectrum of antineutrinos emitted by spent nuclear fuel elements as a function of time, and we illustrate the usefulness of antineutrino detectors in several benchmark scenarios. In particular, we demonstrate how a measurement of the antineutrino flux can help to reverify the contents of a dry storage cask in case the monitoring chain by conventional means gets disrupted. We then comment on the usefulness of antineutrino detectors at long-term storage facilities such as Yucca mountain. Finally, we put forward antineutrino detection as a tool in locating underground “hot spots” in contaminated areas such as the Hanford site in Washington state.
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