几种反应堆中微子探测器几何结构的方向响应

我们报告了六种低能电子反中微子探测器设计的模拟研究，旨在确定它们分辨反中微子源方向的能力。这种靶质量在一吨量级的探测器非常适合在距离堆芯5-25米处进行反应堆监测。它们可以提供反应堆运行功率、燃料混合和燃耗的精确测量，以及在非接触合作反应堆场景（如IAEA使用的场景）中无与伦比的核不扩散信息。世界各地的许多小组正在致力于开发与本研究中某些探测器类似的探测器。在这里，我们考察并比较了几种探测器几何方法，不仅检测逆β衰变反应，而且确定入射反中微子的源方向。这些探测器的信息提供了对反应堆功率和燃烧曲线的洞察，这对于限制秘密生产武器材料特别有用。在实际部署中，不扩散探测器必须能够隔离目标反应堆，可能是在一个更大的动力反应堆场中；方向灵敏度可以极大地帮助完成这项任务。我们还讨论了在更远距离（从几公里到数百公里）观测反应堆中使用此类探测器的意义。我们建模了六种抽象探测器设计，其中两种我们有运行数据来验证我们的计算机建模和分析过程。我们发现，无论规模和范围如何，最有希望的选项的角分辨率约为几度，这比实际中已实现的任何结果至少好两倍。