Исследователи из обнинского Физико-энергетического института разработали прибор для активного неразрушающего анализа радиоактивных веществ. Он умеет точно определять состав образцов, состоящих из радиоактивных изотопов и осколков множества веществ, чего пока не может ни один другой прибор в мире. От точности такой информации зависят безопасность и экономическая эффективность процедур всей технологической цепочки ядерного топливного цикла. Пригодится прибор и для систем обнаружения радиоактивных материалов, в том числе и при их нелегальной перевозке.

Неразрушающие технологии изотопного анализа существуют давно, но все они грешат рядом серьезных недостатков. Пассивные способы (регистрирующие продукты деления ядер радиоактивных веществ) становятся неэффективными при поиске изотопов, перевозимых, к примеру, рядом с легальным ядерным грузом или помещенных в контейнер из материала, поглощающего излучения. Для анализа глубины выгорания топлива тепловыделяющих сборок они вообще не годятся из-за радиоактивного фона, создаваемого образовавшимися при делении энергетического урана активными веществами. Поэтому для получения более точных данных о составе облученно го ядерного топлива приходится применять еще и дорогостоящие косвенные методы.

В основе активных методов лежит "подсветка" материалов потоком нейтронов или гамма-квантов и регистрация возникающих при реакции с ними излучений, в том числе мгновенных и запаздывающих (возникающих при делении дочерних ядер) нейтронов. (Аналогичным образом, кстати, работает гамма-квантовый миноискатель, разработанный в ФИАНе. См. "Наука и жизнь" № 6, 2002 г.) Однако до сих пор с помощью активных методов можно было определять лишь количественный состав образцов, к тому же содержащих только один радиоактивный изотоп.

Новый метод в корне меняет ситуацию. Аппаратура наших исследователей мало отличается от изделий их зарубежных коллег, но физики из Обнинска ввели критерий, позволяющий точно различать формы кривых спада интенсивности частиц, возникающих при делении ядер с разным нуклонным составом, а значит, и определять изотопный состав материалов, содержащих несколько делящихся веществ. Другой важный элемент методики - специально разработанный математический аппарат для обработки полученной информации. Все это, по словам руководителя разработок Владимира Пиксайкина, позволит России еще долго оставаться мировым лидером в области неразрушающего изотопного и количественного анализа.

№9, 2003