Une carte mondiale des neutrinos révèle l¹activité nucléaire

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17 septembre 2015
Une carte mondiale des neutrinos révèle
l¹activité nucléaire
S. M. Usman et al. / Agence américaine géospatiale et renseignement / AGM2015
Les physiciens étudient les neutrinos pour comprendre les lois
fondamentales qui gouvernent l’univers, mais ils découvrent aussi que
les neutrinos possèdent des applications prometteuses dans la
surveillance nucléaire et la géologie.
Les neutrinos débusquent la moindre activité nucléaire
En fonction de l’évolution des découvertes, les neutrinos ne promettaient pas grand-chose.
Ces particules fantomatiques sont produites par le soleil, les éléments radioactifs et les
réacteurs nucléaires. Les neutrinos ont une charge nulle, quasiment aucune masse et
presque indifférents à la matière. La semaine dernière, des scientifiques ont publié une
carte du monde qui nous montre les émissions de neutrinos qui émanent de la terre à
chaque seconde. Il s’avère que les neutrinos sont vos ennemis si vous tentez de cacher
quelque chose dans une centrale nucléaire, mais vos amis si vous voulez surveiller l’activité
nucléaire des autres. Les points noirs sur la carte indiquent les réacteurs nucléaires et la
croute de la surface terrestre qui est riche en uranium et thorium. Ces 2 substances
émettent des neutrinos lorsqu’elles se désintègrent.
On continue d’améliorer la technologie pour détecter les neutrinos depuis qu’on les a
découverts en 1959 dans la centrale nucléaire de Savannah River en Georgie. La plupart
des détecteurs de neutrinos ont été conçus pour étudier la nature et leur comportement,
mais les scientifiques commencent à utiliser les neutrinos pour analyser l’aspect interne de
la Terre et surveiller les activités nucléaires.
La carte, qui a été publiée dans Nature Scientific Reports (Usman et al. 2015)
<http://actualite.housseniawriting.com/science/2015/09/12/une-carte-mondiale-des-neutrino
s-revele-lactivite-nucleaire/8385/#ITEM-8385-0> * <http://dx.doi.org/10.1038/srep13945> ,
a été créée en utilisant des signaux de neutrinos capturés dans 2 détecteurs selon William
McDonough, géophysicien de l’université du Maryland et co-auteur des travaux. Le premier
détecteur se trouve en Italie et le second au Japon. Le reste de la carte a été créé en
utilisant les données provenant de la composition et la densité de la croûte terrestre ainsi
que les emplacements des différents réacteurs dans le monde.
Les neutrinos pour une meilleure surveillance des réacteurs nucléaires
Les zones noires apparaissent à côté de chaines montagneuses où il y a beaucoup de
désintégration radioactive naturelle. L’Himalaya est responsable de la grande zone noire
dans le sud de l’Asie. Certains points noirs sont des réacteurs, notamment autour de la
France (Techniquement, les centrales nucléaires n’émettent pas des neutrinos, mais plutôt
des antineutrinos qui sont l’équivalent des neutrinos en antimatière). La détection des
neutrinos est possible parce qu’ils existent dans de grandes quantités. Les détecteurs
utilisent des réserves d’huiles minérales dans lesquelles les neutrinos passent à chaque
seconde. Mais de temps en temps, l’un des neutrinos frappe le noyau d’un atome
d’hydrogène. Cela détruit un proton, mais en laissant d’autres particules telles qu’un
positron et un neutron qui vont enregistrer un signal.
Il est important de trouver des réacteurs nucléaires clandestins, mais il est crucial
d’analyser les réacteurs existants selon Patrick Huber, physicien à laVirginia Tech. Les
réacteurs dégagent de la chaleur qu’on peut détecter facilement par des satellites à
infrarouge. Nous connaissons l’emplacement de tous les réacteurs soviétiques et nous
savons qu’il y en a en Russie et en Corée du Nord. Mais nous ignorons comment ils sont
utilisés.
On commence seulement à comprendre le potentiel des neutrinos
Dans tous les pays qui sont couverts par des traités internationaux, selon Huber, on peut
placer des détecteurs de neutrinos de la taille d’un réfrigérateur. Cela permet de révéler si
un réacteur est allumé ou éteint d’une manière inattendue. De plus, selon ce chercheur, les
neutrinos, provenant de différentes sources, possèdent une signature énergétique
caractéristique. Et on peut utiliser cette signature pour différencier le plutonium et
l’uranium et ainsi, on peut découvrir si quelqu’un a détourné du plutonium d’un réacteur
nucléaire.
Un énorme détecteur de neutrinos peut être également pratique pour une analyse globale
selon Lindley Winslow, une physicienne du MIT. Elle ajoute qu’il y a un méga détecteur
appelé Juno qui va être lancé en Chine à l’horizon 2020. Ce détecteur Juno est conçu pour
répondre aux questions fondamentales sur la nature de l’univers.. La différence entre les
neutrinos et les antineutrinos pourrait contenir la réponse de pourquoi l’univers a-t-il
produit plus de matières que d’antimatières. Ces grandes questions sur la nature de
l’univers ont contribué à l’amélioration de la technologie de détection par les neutrinos
selon Huber, mais elle est également satisfaite que cela aide aussi à surveiller l’activité
nucléaire. Quand vous devenez une physicienne des particules, vous supposez que tout ce
que vous faites sera dans une tour d’ivoire. Et que la science fondamentale n’a aucune
application pratique, mais on peut voir que la compréhension de la nature de l’univers
permet d’avoir un impact direct sur des domaines de la vie quotidienne. Nous rapportions
également que les neutrinos sont à l’origine du fluor
<http://actualite.housseniawriting.com/science/2015/09/12/comment-les-neutrinosprotegent-ils-vos-dents-contre-les-caries/8375/> qui protège nos dents contre les caries.
Jacqueline Charpentier avec Houssenia Writing