走进科学
能让伊朗遵守核协定的反中微子
上星期，伊朗和世界五大国达成了其核计划未来的一项协议。但正如奥巴马总统在协定的公告中明确指出的那样，这个协议并不是基于信任：它将基于铁面无私的证据。
为了能像伊朗问责，国际原子能机构(世界核武器的看门狗)必须能够精确监测伊朗的核电反应堆，以便追踪他们拥有多少武器级铀和钚。但目前的技术远远不够万无一失。现在，国际原子能机构的核查员是人肉地用胶带把设备封起来，并用某种标签做上记号。其中的想法是，任何人如果想非法地移走钚就会弄破封条。而且，他们也会在反应堆附近取土样回实验室分析。
所以自然地，核查员们宁可能够远程做这一切。但现在还没人很清楚怎样实现其中的科学门道。例如，甚至检测裂变副产品伽玛射线也需要凑近到反应堆内部。(有些核反应堆需要先停机才能让任何人从中取出任何东西，对核查员来说是很大的维护负担)但科学家们在研究另一种可能性：捕猎在裂变中释放的亚原子粒子反中微子。
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因为反中微子几乎没有质量且接近光速，它们能直接穿过反应堆外壳，按照领导反中微子检测器开发的维吉尼亚大学物理学家Patrick Huber的说法，它能在“反应堆外面的停车场上就把活□□。”更好的是，他的技术理论上可以定量反应堆里有多少钚。在7月发表的一篇文章里，Huber团队报告说他们的检测器在模拟中能够以90%的置信度检测到约5磅钚被移除。(作为对比，盟军二战中在长崎丢下了13.7磅钚。)
杯具的是，检测反中微子并不容易。如果你发射反中微子——或其对应反物质中微子——穿过6万亿英里厚的铅屏蔽层，还是有一半的粒子会像鬼魂一样直接穿透。“反中微子真的是非常羞涩的粒子，几乎从来不会相互作用。”研究探测器的物理学家Thomas Shea这样说，此前他在国际原子能机构工作了24年建立监测核设施的措施。
幸运的是，普通的核反应堆每天发射超过一百兆兆兆兆(1026)个反中微子，所以反应堆附近的检测器仍能够检出它们，真正棘手的是概率。Huber说：“正常情况下一台反中微子检测器重一千吨，它们一般有一幢房子那么大。”相比之下，他的检测器小到可以装在卡车后面——20英尺长，约20吨重。他说：“反中微子检测器真不能更小了。”
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KATRIN检测器路过一个德国小镇
现在，烦人的部分在这里：团队仍然在科研规模的小型反应堆上测试他们的检测器。而且信号仍然嘈杂不堪——宇宙射线也能弄响检测器。离他们能向国际原子能机构交付一台工作版本还要好几年。
可以肯定，一些物理学家不相信反中微子探测器能在实验室之外找到用处。詹姆斯·马丁不扩散研究中心的物理学家Ferenc Dalnoki-Veress 说：“我对反中微子探测器从不抱乐观，因为我知道这有多难。”但这不代表尝试建造一台就没有好处。Dalnoki-Veress说：“我把它看作是不同的国家之间建立合作的一种方式，对于伊朗，在反中微子技术上合作能重新与世界连接，这是一个学习欧美科学家的实验技术的机会。”
事实上，德黑兰在2012年举行过中微子和反中微子国际会议。所以也许他们会乐于合作。Dalnoki-Veress说：“我不认为技术已经具备，但也许伊朗和其他国家的科学家能一起找到方案。”全世界反中微子宅们，联合起来！
