现在是2030年。经过多年的争论，朝鲜领导层同意停止制造武器级钚并销毁其储备。官员们邀请检查员观看他们将这些核燃料装入反应堆，并将其转化为对炸弹无用的形式。然而，朝鲜人秘密转移了一些钚，并用低品位铀代替装入反应堆。铀会释放辐射，包括中微子及其反物质对应物——反中微子——无害且轻盈的亚原子粒子，甚至可以像幽灵一样穿过铅或岩石。国际当局怀疑这是一个诡计，便将一辆 SUV 大小的设备停放在朝鲜反应堆附近。几个月内，他们通过从该设施流出的明显的反中微子模式证实了这一欺骗行为。
随着粒子物理学的工具被用于打击非法核计划，这种情况可能在未来几年成为现实。最近在预印本服务器 arXiv.org 上详细介绍的一项新提案描述了如何构建一种反中微子探测器，该探测器可以在几个月内确定反应堆中是否正在使用武器级燃料。对此类探测方法的需求变得更加迫切。朝鲜已经推进了其导弹技术，伊朗也已发展出自身核武器计划的能力，这使得核查成为一个关键问题。今年 3 月，国务卿雷克斯·蒂勒森呼吁对阻止朝鲜核野心采取“不同的方法”，称仅靠外交压力已经失败。
反中微子是核反应堆中裂变的副产品，在核反应堆中，放射性元素（如钚）的原子核分裂成较轻的元素。一种称为 β 衰变的放射性类型会释放出正电子和中微子，或者电子和反中微子。反中微子是反应堆的“泄密者”，因为只有核燃料中的放射性元素才会稳定地大量释放它们。
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基于反中微子的核监测是美国领导的名为 WATCHMAN（水切伦科夫反中微子监测器）项目的动力。WATCHMAN 设备将由一个装有数千吨掺杂钆的水的罐组成，理论上可以探测到来自 1000 公里外的非法反应堆的反中微子。外交上很难要求一个警惕的国家允许检查员在戒备森严的设施附近建造巨大的水箱，因此这样的探测距离非常方便。
当反中微子撞击质子（巨型水箱中水分子中的氢核）时，它会将质子转变为中子和正电子。正电子移动速度非常快，以至于它会发出称为切伦科夫辐射的光，这在光学上等同于带电粒子在某种介质中移动速度超过光速时产生的音爆。没有任何东西比在真空中移动的光速更快，但在另一种介质（如水、玻璃或空气）中，光速较慢，并且可能被超越。因此，来自反中微子的正电子将在 WATCHMAN 水箱中产生闪光。同时，水中的钆将吸收中子，这个过程会发出第二次闪光。这种特征性的双闪光揭示了核反应堆的存在和方向。
WATCHMAN 可以指示反应堆是否处于活动状态及其位置，但不能指示燃料的精确混合物，例如高浓缩钚和铀。洛斯阿拉莫斯国家实验室的博士后研究员兼新提案的共同作者帕特里克·贾夫克建议使用一种小型版本，可以将其放置在反应堆附近，通过分析反中微子的活动来确定其中核燃料的类型。他的设计将测量初始切伦科夫闪光的频谱和形状，从而测量来自正电子的祖先反中微子的能量。通过绘制探测到的正电子的能量分布图，检查员可以估计给定燃料类型在反应堆堆芯中产生的反中微子总排放量。
贾夫克建议使用塑料或其他富含质子的碳氢化合物来代替水，以提高反中微子碰撞的可能性，并将设备尺寸缩小几个数量级。然后可以将这样的探测器放置在距反应堆几十米的范围内。
尽管这样的探测器会更小，但仍然存在背景噪声问题。例如，宇宙射线会产生看起来类似于中微子反应产生的中子。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的史蒂文·戴兹利表示，将反中微子探测器放置在地下 5 到 10 米处，并且相当靠近反应堆可能会解决这个问题。戴兹利在 2016 年领导了一项针对 WATCHMAN 面临的噪声问题的分析。设备周围的额外屏蔽也有助于解决问题。
还有其他不需要或几乎不需要屏蔽的设备的想法。世界各地的一些研究小组正在为物理研究开发中微子和反中微子探测技术，这可能会提供帮助。
贾夫克说：“长期以来，人们一直在寻找反中微子的实际用途。” “这是使用粒子探测武器级核燃料最酷的方面之一。” 希望它不会发现任何东西。