英研发利用μ介子监测和管理放射性废物的技术

世界核新闻网站2018年7月5日报道，英国科学家开发了一种利用一种宇宙粒子μ介子来探测和安全管理放射性废物的技术，并在塞拉菲尔德场址对这项技术进行了验证，目前正在进行商业推广。

μ介子是宇宙射线进入地球高层大气时产生的高能亚原子粒子。这些粒子自然而无害地以每分钟每平方米约1万个的速度撞击地球表面。

英国研发的μ介子跟踪装置能够在这些粒子穿过物体时探测并跟踪它们。在穿透物体时，μ介子的穿透轨迹会随着材料密度的变化而改变。铀和钚等核材料密度极高，因此，相对容易识别。

该项目由来自英国国家核实验室(NNL)、格拉斯哥大学和Lynkeos技术有限公司的科学家牵头。

Lynkeos公司成立于2016年8月，旨在开发和制造商业用途的μ介子层析成像探测器系统。该公司是从塞拉菲尔德有限公司μ介子项目中剥离出来的，该项目始于2009年，目的是评价利用μ介子以非能动方式查询塞拉菲尔德场址历史遗留废物容器内容物的可行性。

在格拉斯哥，利用闪烁光纤和光电倍增器技术，在各种工业测试场景、不同测试材料之间的高空间分辨率和高辨识度基础上，成功验证了一种小型原型系统，并在此基础上建成一个全规模探测器系统。

国家核实验室表示，他们目前正在塞拉菲尔德部署该技术，该探测器现已由Lynkeos公司商业化，并准备在全球市场出售。

国家核实验室的项目负责人Craig Shearer说：“当我们在2009年第一次研究(μ介子探测技术)时，我们认为我们有50%的机会把这种想法变成一种可在核工业商业推广的产品，但每个阶段的结果都超出了我们的预期。”

该技术“可对核退役、历史遗留废物的贮存和废物管理新技术测试产生重大影响”。传统X射线技术不能用于检查放射性废物容器的内容物，因为它们的设计目的是防止辐射穿透。新系统利用μ介子在不打开容器的情况下创建被屏蔽物体的高分辨率3D图像。

Lynkeos公司首席执行官Ralf Kaiser说：“μ介子成像系统可用于多种用途，无论是检查用于核生产的废旧材料是否可以安全贮存，还是用于热处理工艺产品的成像，或是在无需破坏其混凝土外壳的情况下对历史遗留废物进行检查。”

他补充说：“这种探测技术向核工业提供了一种用于废物测试的廉价方法，而目前尚没有其他技术方案可选。这将有助于在核工业内部大幅降低成本。”

在日本福岛第一核电站，可将μ介子探测系统用于调查受损反应堆内熔融燃料的位置。