近日，美國賓夕法尼亞州立大學與愛達荷國家實驗室的聯(lián)合研究團隊研制出一種不需要電力供應的傳感器，用以監(jiān)測核反應堆中核燃料的狀態(tài)。相關(guān)研究成果日前在美國聲學學會第164次會議上發(fā)表。

2011年的日本福島核事故令人記憶猶新一場人類有觀測史以來最為強烈的地震及隨后而來的海嘯令福島核電站電力供應中斷，備用發(fā)電機失效，進而導致核電站的冷卻液泵及傳感系統(tǒng)無法工作，操作人員難以監(jiān)測反應堆中燃料棒和存儲池中缺乏燃料的情況。最終，導致大量放射性物質(zhì)被泄漏。

這一嚴重后果使人們認識到，需要研制出不依賴電力供應的核燃料監(jiān)測傳感器。

為此，該團隊研發(fā)出一種能夠在核反應堆嚴苛的環(huán)境中工作，并在傳送信號時不借助電力的新型傳感器。

“這一傳感器的理論基礎(chǔ)是聲熱學，一門研究熱量和聲音之間相互關(guān)系的學科。” 團隊成員、聲學研究生Randall A. Ali介紹說，“聲熱傳感器只要在熱量充足的環(huán)境中，例如核反應堆內(nèi)，就可以不需要電力或其他能源支持。”

Randall A. Ali告訴記者，該傳感器外形為一個圓柱管，內(nèi)有陶瓷基片。這些基片組成一種規(guī)則排列的孔狀結(jié)構(gòu)。在使用時，該傳感器被放入核反應堆的排氣系統(tǒng)，即可在其溫度發(fā)生變化時，將熱能轉(zhuǎn)化為聲波能。

據(jù)悉，該研究團隊目前正在對該傳感器進行改進，以用于監(jiān)測核燃料更為細小的溫度變化。