現在是2030年。經過多年的爭論，朝鮮領導層同意停止製造武器級鈽並銷燬其儲備。官員們邀請檢查員觀看他們將這些核燃料裝入反應堆，並將其轉化為對炸彈無用的形式。然而，朝鮮人秘密轉移了一些鈽，並用低品位鈾代替裝入反應堆。鈾會釋放輻射，包括中微子及其反物質對應物——反中微子——無害且輕盈的亞原子粒子，甚至可以像幽靈一樣穿過鉛或岩石。國際當局懷疑這是一個詭計，便將一輛 SUV 大小的裝置停放在朝鮮反應堆附近。幾個月內，他們透過從該設施流出的明顯的反中微子模式證實了這一欺騙行為。
隨著粒子物理學的工具被用於打擊非法核計劃，這種情況可能在未來幾年成為現實。最近在預印本伺服器 arXiv.org 上詳細介紹的一項新提案描述瞭如何構建一種反中微子探測器，該探測器可以在幾個月內確定反應堆中是否正在使用武器級燃料。對此類探測方法的需求變得更加迫切。朝鮮已經推進了其導彈技術，伊朗也已發展出自身核武器計劃的能力，這使得核查成為一個關鍵問題。今年 3 月，國務卿雷克斯·蒂勒森呼籲對阻止朝鮮核野心採取“不同的方法”，稱僅靠外交壓力已經失敗。
反中微子是核反應堆中裂變的副產品，在核反應堆中，放射性元素（如鈽）的原子核分裂成較輕的元素。一種稱為 β 衰變的放射性型別會釋放出正電子和中微子，或者電子和反中微子。反中微子是反應堆的“洩密者”，因為只有核燃料中的放射性元素才會穩定地大量釋放它們。
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基於反中微子的核監測是美國領導的名為 WATCHMAN（水切倫科夫反中微子監測器）專案的動力。WATCHMAN 裝置將由一個裝有數千噸摻雜釓的水的罐組成，理論上可以探測到來自 1000 公里外的非法反應堆的反中微子。外交上很難要求一個警惕的國家允許檢查員在戒備森嚴的設施附近建造巨大的水箱，因此這樣的探測距離非常方便。
當反中微子撞擊質子（巨型水箱中水分子中的氫核）時，它會將質子轉變為中子和正電子。正電子移動速度非常快，以至於它會發出稱為切倫科夫輻射的光，這在光學上等同於帶電粒子在某種介質中移動速度超過光速時產生的音爆。沒有任何東西比在真空中移動的光速更快，但在另一種介質（如水、玻璃或空氣）中，光速較慢，並且可能被超越。因此，來自反中微子的正電子將在 WATCHMAN 水箱中產生閃光。同時，水中的釓將吸收中子，這個過程會發出第二次閃光。這種特徵性的雙閃光揭示了核反應堆的存在和方向。
WATCHMAN 可以指示反應堆是否處於活動狀態及其位置，但不能指示燃料的精確混合物，例如高濃縮鈽和鈾。洛斯阿拉莫斯國家實驗室的博士後研究員兼新提案的共同作者帕特里克·賈夫克建議使用一種小型版本，可以將其放置在反應堆附近，透過分析反中微子的活動來確定其中核燃料的型別。他的設計將測量初始切倫科夫閃光的頻譜和形狀，從而測量來自正電子的祖先反中微子的能量。透過繪製探測到的正電子的能量分佈圖，檢查員可以估計給定燃料型別在反應堆堆芯中產生的反中微子總排放量。
賈夫克建議使用塑膠或其他富含質子的碳氫化合物來代替水，以提高反中微子碰撞的可能性，並將裝置尺寸縮小几個數量級。然後可以將這樣的探測器放置在距反應堆幾十米的範圍內。
儘管這樣的探測器會更小，但仍然存在背景噪聲問題。例如，宇宙射線會產生看起來類似於中微子反應產生的中子。勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的史蒂文·戴茲利表示，將反中微子探測器放置在地下 5 到 10 米處，並且相當靠近反應堆可能會解決這個問題。戴茲利在 2016 年領導了一項針對 WATCHMAN 面臨的噪聲問題的分析。裝置周圍的額外遮蔽也有助於解決問題。
還有其他不需要或幾乎不需要遮蔽的裝置的想法。世界各地的一些研究小組正在為物理研究開發中微子和反中微子探測技術，這可能會提供幫助。
賈夫克說：“長期以來，人們一直在尋找反中微子的實際用途。” “這是使用粒子探測武器級核燃料最酷的方面之一。” 希望它不會發現任何東西。