核輻射新用途:不怕電磁干擾的快中子通訊

蘭開斯特研究團隊,利用快中子進行通訊實驗獲得成功。(uknewstoday)

無線電波和手機信號都依靠電磁波進行通信,但是電磁波會被遮蔽物影響,也就會感覺到訊號不佳。於是科學家正在研究「快中子通訊」(Fast Neutrons communication),它具有不易受到干擾的優點。現在英國蘭開斯特大學(Lancaster University)與斯洛文尼亞的研究所( Jozef Stefan Institute)的合作團隊,剛剛完成快中子數位編碼信息的試傳,取得了成功。

科技每日報(Scitech Daily)報導,研究人員是利用超鈾元素「鉲252」( 大陸稱爲鐦,Californium-252,簡寫Cf-252) 自行放射的快中子。

鉲屬於人造錒系元素,是加州大學柏克萊分校在1950年利用對迴轉加速器,將氦覈對一微克大小的鋦-242撞擊而出現的,爲紀念加州大學而定名爲鉲,這也是第6種人工合成的超鈾元素。

鉲252是其中一種同位素,會自行阿爾發衰變,半衰期3.4年。

回到主題,通訊研究團隊設計出快中子發射器,以及訊號接收器,安裝在筆記型電腦上,之後進行了雙盲測試,收訊者不知道上傳者事要傳什麼,對快中子訊號進行編碼,然後進行傳輸和解碼。

所有的傳輸測試都正確,這場實驗是100%成功的。

蘭開斯特大學的馬科姆喬伊斯(Malcolm Joyce)教授說:「我們確定了快速中子輻射具有作爲無線通信介質的潛力,它具有比傳統電磁訊號更不易被幹擾的優勢。」

傳統電磁波容易受到金屬等材料的影響,造成傳輸效能被削弱,這一點我們常常會感受到。中子就沒有這個問題,它本身並不帶電荷。

喬伊斯教授進一步解釋:「快中子通訊可以用在一些特殊環境,比如核反應爐設備的檢測,以及潛艦水下通訊,那些環境的電磁干擾特別強烈,一般無線電波很難傳送。另外也可能用在緊急救援行動當中。」

快中子具有質量,因此穿行速度不到光速,僅有光速的5%。它的資訊傳輸量也就沒有電磁波那麼方便,不過用在特殊環境的訊號傳送已經夠用了。蘭開斯特大學還希望使快中子訊號與電波訊號相混合,這可以確保信息傳輸完整性的要求。