デジタルデータを無線で伝送するための核放射線

デジタルデータを無線で伝送するための核放射線 物理

英国ランカスター大学のエンジニアは、スロベニアのジョセフ・ステファン研究所と共同で、従来の技術の代わりに核放射線を用いて、デジタルコード化された情報を無線で転送することに成功しました。

電波や携帯電話の信号は、通信に電磁波を利用していますが、英国ランカスター大学の技術者は、スロベニアのジョジェフ・ステファン研究所と共同で、デジタルコード化された情報を、代わりに「高速中性子」を使って転送することに成功しました。

研究者たちは、原子炉で生成される放射性同位体であるカリフォニウム252からの高速中性子の自然放出を測定しました。

変調した放射を検出器で測定し、ノートパソコンに記録しました。

いくつかの情報例、すなわち、単語、アルファベット、およびブラインドで選択された乱数を、中性子場の変調に連続的に符号化し、出力をノートパソコンで復号して、符号化された情報をスクリーン上に復元しました。

また、乱数発生器から得られた数字を、アップロードする人に知られないように符号化し、送信・復号するという二重盲検試験を行いました。

送信テストはすべて100%成功しました。

ランカスター大学のMalcolm Joyce教授は次のように述べています。

「我々は、高速中性子線が、従来の電磁波による伝送が不可能な場合や、本質的に制限されている場合に、無線通信の媒体として利用できる可能性があることを示しています。」と述べています。

高速中性子は、金属などの物質を透過することで強度が著しく低下する従来の電磁波よりも優れているといいます。

「原子炉の格納容器の健全性、海上構造物の金属製保管庫や隔壁など、安全性が重視されるシナリオでは、通信ケーブルを通すために金属構造物を貫通する回数を最小限にすることが重要になることがあります。このような構造物を介した情報伝送に中性子を使用すれば、そのような貫通部の必要性を排除することができます。また、緊急救助活動のような困難な状況下で限定的な伝送が望まれるシナリオにもおそらく関連しているでしょう。」

高速中性子は、電子と中性子の間の信号混合を実現するために、混合信号の電子システムに組み込むこともできます。

これは、情報伝達の完全性を確保するという要求に貢献する可能性があります。

Published by Lancaster University. Malcolm J. Joyce et al, Wireless information transfer with fast neutrons, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment (2021). DOI: 10.1016/j.nima.2021.165946