นิวตริโนสามารถรับประกันได้อย่างไรว่าเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ของเรือดำน้ำไม่มีอาวุธ

การตรวจสอบอนุภาคของอะตอมสามารถเปิดเผยการกำจัดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ออกจากเครื่องปฏิกรณ์เรือดำน้ำนิวเคลียร์อาจให้เส้นทางสู่อาวุธนิวเคลียร์แก่ประเทศอันธพาล แต่นิวตริโนสามารถช่วยเปิดเผยความพยายามที่จะเปลี่ยนจากเรือไปยังระเบิด

นักฟิสิกส์รายงานในเอกสารที่ยอมรับในจดหมายทบทวนทางกายภาพ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการตรวจสอบนี้สามารถทำได้จากระยะไกล ในขณะที่เรือดำน้ำอยู่ในท่าเรือโดยปิดเครื่องปฏิกรณ์

เพื่อให้แน่ใจว่าประเทศต่างๆ ที่ไม่มีอาวุธนิวเคลียร์จะไม่พัฒนาพวกเขา ผู้ตรวจสอบระดับนานาชาติจึงตรวจสอบการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์หลายประเภททั่วโลก เรือดำน้ำนิวเคลียร์น่าเป็นห่วงเป็นพิเศษ หลายคนใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูง ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงประเภทหนึ่งที่สามารถติดอาวุธได้ค่อนข้างง่าย แต่เรือดำน้ำได้รับการปกป้องจากการเฝ้าสังเกตโดยช่องโหว่ ไม่เหมือนกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เรือดำน้ำนิวเคลียร์ถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารอย่างลับๆ ดังนั้นการตรวจสอบทางกายภาพอาจละเมิดความมั่นคงของประเทศ

Igor Jovanovic นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า 

“วิธีการที่ใช้นิวตริโนช่วยลดการบุกรุกได้มากโดยการวัดจากระยะไกล โดยไม่ต้องเข้าถึงตัวเรือ

อนุภาคเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แอนตินิวตริโนที่มีความหลากหลายของปฏิสสาร – หลั่งไหลจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ทำงานอยู่ อนุภาคมีปฏิสัมพันธ์เล็กน้อยกับสสารอื่น ทำให้สามารถผ่านวัสดุที่เป็นของแข็ง รวมทั้งตัวเรือดำน้ำ นักฟิสิกส์นิวตริโน Bernadette Cogswell และ Patrick Huber จากศูนย์ฟิสิกส์นิวตริโนที่เวอร์จิเนียเทคในแบล็กส์เบิร์กกล่าวว่าเครื่องตรวจจับนิวตริโนที่วางอยู่ใกล้เรือดำน้ำสามารถเปิดเผยสิ่งที่เกิดขึ้นภายในได้

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำให้ใช้นิวตริโนในการตรวจจับการกระทำผิดทางนิวเคลียร์อื่นๆ เช่นการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ ( SN: 8/20/18 )

แต่เรือดำน้ำซึ่งเคลื่อนที่บ่อยครั้งนั้นยากต่อการตรวจสอบด้วยเครื่องมือที่อยู่กับที่ เมื่อเรือจอดอยู่ในท่า เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของพวกมันอาจถูกปิด ดังนั้น นักวิจัยจึงคิดวิธีแก้ปัญหา: พวกเขาจะดูที่นิวตริโนที่เกิดจากการสลายตัวขององค์ประกอบทางเคมีหรือไอโซโทปที่หลากหลาย ที่ยังคงอยู่หลังจากเครื่องปฏิกรณ์ปิดตัวลง เครื่องตรวจจับที่อยู่ในน้ำประมาณ 5 เมตรใต้เครื่องปฏิกรณ์ย่อยสามารถวัดนิวตริโนที่เกิดขึ้นจากการสลายของไอโซโทปซีเรียมและรูทีเนียม การวัดเหล่านี้จะเปิดเผยว่าวัสดุนิวเคลียร์ถูกนำออกหรือเปลี่ยนหรือไม่

วิธีการตรวจสอบเครื่องปฏิกรณ์ที่ปิดอยู่นี้ “ฉลาดมาก” นักฟิสิกส์ Ferenc Dalnoki-Veress จาก Middlebury Institute of International Studies ที่ Monterey ในแคลิฟอร์เนียกล่าว

แต่แนวคิดนี้ยังคงต้องการการซื้อจากแต่ละประเทศเพื่อยอมรับเครื่องตรวจจับในท่าเทียบเรือดำน้ำ นักฟิสิกส์ Giorgio Gratta จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า “สิ่งนี้จะดีกว่ามากถ้าไม่ต้องการความร่วมมือ

การติดตามตรวจสอบเรือดำน้ำอาจมีความเร่งด่วนมากขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ 

จนถึงตอนนี้ ทุกประเทศที่มีเรือดำน้ำนิวเคลียร์มีอาวุธนิวเคลียร์อยู่แล้ว ประเด็นนี้จึงเป็นเรื่องสมมุติ แต่นั่นก็กำลังจะเปลี่ยนไป สหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นรัฐที่มีอาวุธนิวเคลียร์สองรัฐประกาศเมื่อเดือนกันยายน ปี ที่แล้วว่าพวกเขากำลังเข้าสู่ข้อตกลงความร่วมมือด้านความมั่นคงกับออสเตรเลีย และจะช่วยให้ประเทศซึ่งเป็นรัฐที่ใช้อาวุธนิวเคลียร์ได้รับเรือดำน้ำนิวเคลียร์

มีข้อสงสัยเล็กน้อยว่าออสเตรเลียจะใช้เรือดำน้ำเหล่านี้เป็นที่กำบังสำหรับโครงการอาวุธนิวเคลียร์ แต่ “คุณยังคงต้องกังวลเกี่ยวกับแบบอย่างที่กำหนดไว้” ค็อกสเวลล์กล่าว ดังนั้น เธอกล่าวว่า การเฝ้าติดตามเรือดำน้ำนิวเคลียร์จึงมีความสำคัญครั้งใหม่ “คำถามคือทำอย่างไรถึงจะทำอย่างนั้นได้”

ที่น่าแปลกใจคือ Jimenez และ Piran พบว่า Earth เกือบจะประสบการระเบิดที่รุนแรง และมีโอกาสประมาณห้าสิบห้าสิบที่จะมีการระเบิดร้ายแรงในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นช่วงที่มีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อย่างน้อยห้าครั้ง

อย่างไรก็ตาม ตามที่นักวิจัยระบุว่า โลกอยู่ในตำแหน่งที่ดีในเขตชานเมืองด้านนอกของทางช้างเผือก ห่างจากใจกลางกาแลคซีประมาณ 28,000 ปีแสง GRB เกิดขึ้นบ่อยในบริเวณที่มีความหนาแน่นของดาวฤกษ์มากกว่าบริเวณรอบนอกกาแลคซี หากระยะห่างจากโลกไปยังใจกลางกาแลคซี่ลดลงครึ่งหนึ่ง ดาวเคราะห์ดวงนั้นจะปลอดเชื้อ นักวิจัยสรุป “เราอยู่ไกลพอที่จะไม่ถูกกำจัดให้หมดสิ้น” Jimenez กล่าว “แต่ไม่ไกลพอที่ GRB จะไม่ส่งผลกระทบใดๆ เลย”

นักวิจัยพบว่าดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในจักรวาลไม่โชคดีเท่า การปะทุของรังสีแกมมาเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในบริเวณที่มีดาวฤกษ์หรือประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเกือบทั้งหมด มีกาแล็กซีประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่มีอสังหาริมทรัพย์ซึ่งอยู่ห่างจากสภาวะเหล่านี้มากพอ “จักรวาลอาจเป็นสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อมากกว่าที่เราคิด” จิเมเนซกล่าว “ความหนาแน่นของชีวิตอัจฉริยะอาจต่ำมาก”