Partea frumoasa si benefica a stiintei
Neutrinii – cele mai misterioase particule din cadrul Modelului Standard al fizicii particulelor elementare – ar putea să fie folosiţi pentru a-i „vâna” pe cei care vor să construiască o bombă nucleară folosind combustibil, plutoniu, produs în reactoarele nucleare.[/b] O idee originală – care însă ar putea funcţiona mult mai bine decât alte metode folosite în prezent.
Neutrinii sunt particule neutre din punct de vedere electric, care sunt emise în cadrul unor procese nucleare şi au caracteristică de a interacţiona cu restul particulelor (al materiei în general) doar prin aşa-numita interacţiune slabă. Din această cauză neutrinii pot pătrunde fără probleme prin materia normală, o pot străbate fără a interacţiona şi a lasă semne ale trecerii lor. Corpul nostru însuşi este străbătut în fiecare secundă de multe miliarde de neutrini produşi în Soare.
Din punct de vedere al fizicii fundamentale studiul neutrinilor este extrem de fascinant – întrucât la ora actuală ştim de exemplu că au o masă dar nu o cunoaştem. Pentru a-i putea „vedea” avem nevoie de detectoare cu volume mari – cum ar fi IceCube – un cub de gheaţă la Polul Sud aflat la adâncimi care încep de la circa 1.4 km unde au fost instalate mii de detectoare care văd semnalele lăsate de neutrini în gheaţă. Alte detectoare sunt situate în laboratoare subterane, unde, în aşa-numită situaţie de „linişte cosmică”, reuşim să îi măsurăm şi să înţelegem mai bine atât procesele care îi generează cât şi fizică acestora.
Iată însă că recent a fost propusă o metodă care se bazează pe detectarea neutrinilor cu un obiectiv diferit de cel al studiului fizicii acestora şi anume folosirea lor pentru a-i demasca pe cei care au intenţia să construiască bombe nucleare folosind de exemplu plutoniu de la un reactor nuclear.
Pe ce se bazează această metodă? Într-un reactor nuclear sunt produşi în urmă reacţiilor nucleare de fisiune care stau la baza funcţionării acestora un număr extrem de mare de neutrini/antineutrini. Cea mai mare parte din aceştia străbat structura reactorului şi ies, continuându-şi călătoria în Univers.
Dacă în apropierea reactorului reuşim să amplasăm un detector de neutrini am putea controla activitatea reactorului şi vedea dacă se petrec fapte bizare (cum ar fi un reactor care este oprit prea des – caz în care s-ar putea ca cineva să extragă plutoniul care se formează).
Un astfel de studiu a fost deja efectuat de către cercetătorii de la Lawrence Livermore National Laboratory şi de la Sandia Naţional Laboratory; aceştia au amplasat un detector de neutrini cu masa de câteva sute de kilograme la circa 10 metri sub pământ (ca să fie protejat de razele cosmice care ar putea „murdări” măsurătoarea neutrinilor) lângă un reactor nuclear în California. Au reuşit să determine, măsurând o mică parte din neutrinii produşi, puterea reactorului cu o precizie de câteva procente – demonstrând în acest fel că metodă propusă funcţionează.
Desigur, amplasarea de detectoare de neutrini în apropierea reactoarelor nucleare, mai ales sub pământ, nu este întotdeauna posibilă. Motiv pentru care la ora actuală cercetătorii studiază noi metode care ar putea fi folosite având la baza măsurarea neutrinilor.
Printre aceste metode se numără şi cea care vede un detector de dimensiuni mai mari, astfel încât să fie sensibil la reactoare aflate la distanţe de mii de km, pe un submarin, care să efectueze măsurători în adâncimile oceanelor.
Bineînţeles, o astfel de propunere nu este doar de fizică ci mai ales o propunere politico-strategică. Care însă ar putea funcţiona mai bine decât metodele actuale – inspecţii în diverse reactoare sau laboratoare din lume în care se presupune că s-ar putea lucra la bombe nucleare. În timp ce oamenii pot fi păcăliţi, neutrinii nu pot minţi; dacă într-un astfel de laborator se măsoară o cantitate suspectă de neutrini sau dimpotrivă, într-un reactor în care se susţine că este în funcţiune avem câteva zile fără neutrini, am putea bănui că cineva a intrat cu obiectivul de a extrage parte din plutoniul generat.
Iată deci că fizică este extrem de interesantă nu doar pentru cei care inearca să măsoare masa neutrinilor şi să înţeleagă ce procent din materia întunecată ar putea fi justificat de aceştia ci şi pentru probleme importante ale societăţii şi ale omenirii – prinderea celor care au intenţia să construiască bombe nucleare.
Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro
))