Mokslininkai pirmą kartą aptiko antineutrinus iš panaudoto branduolinio kuro

„Double Chooz“ bendradarbiavimo grupė pranešė apie pirmąjį tiesioginį antineutrinų, skleidžiamų iš panaudoto branduolinio kuro, matavimą, įrodydama, kad branduolinis reaktorius išlieka aptinkamas dalelių fizikos prietaisais dar ilgai po to, kai grandininė reakcija sustoja. Rezultatai, rugpjūčio 4 d. paskelbti „Physical Review Letters“, atveria kelią naujiems branduolinių objektų stebėjimo metodams neplatinimo tikslais.arxiv+1

Pagaliau pastebėtas silpnas signalas

Eksperimentas buvo atliktas „Chooz“ branduolinėje jėgainėje Šiaurės Prancūzijoje, kur „Double Chooz“ detektorius yra maždaug už 400 metrų nuo dviejų reaktorių šerdžių. Detektoriuje yra daugiau nei 30 kubinių metrų skysto scintiliatoriaus, įrengto po žeme, kad būtų sumažinti kosminių spindulių trukdžiai.interestingengineering+1

Komanda, vadovaujama Anthony Onillono ir Thierry Lasserre'o iš Maxo Plancko branduolinės fizikos instituto Heidelberge (Vokietija), išanalizavo 17,2 dienos duomenis, surinktus, kai abu reaktorių blokai buvo visiškai išjungti. Per tą laikotarpį jie identifikavo apie 100 antineutrinų kandidatų įvykių, kilusių dėl radioaktyvaus skilimo reaktorių šerdyse ir netoliese esančiuose panaudoto kuro aušinimo baseinuose.interestingengineering

„Antineutrinai su materija sąveikauja itin retai“, – sakė Onillonas. „Tačiau kai vienas iš jų sąveikauja „Double-Chooz“ detektoriuje, sukuriamas būdingas dvigubas šviesos signalas, kurį galima atskirti nuo foninių įvykių.“interestingengineering

Teorinių prognozių patvirtinimas

Aptiktas signalas tiksliai atitiko išsamius modeliavimus, pagrįstus likusio branduolinio kuro atsargomis ir numatomu ilgaamžių skilimo produktų skilimu. Šis sutapimas yra pirmasis tiesioginis eksperimentinis modelių, aprašančių antineutrinų emisiją iš išjungtų reaktorių ir panaudoto kuro, patvirtinimas – modelių, kurie iki šiol nebuvo patvirtinti stebėjimais.bioengineer+1

Antineutrinai daugiausia susidaro vykstant ilgaamžių skilimo produktų, susidariusių normalaus reaktoriaus veikimo metu, beta skilimui. Jų energijos pasiskirstymas priklauso nuo kuro sudėties, amžiaus ir aušinimo istorijos.bioengineer

Poveikis branduolinei saugai

Pasak „APS Physics“, panaudotas branduolinis kuras ir išjungti reaktoriai skleidžia antineutrinus, kuriuos branduolinės energetikos prižiūrėtojai galėtų naudoti stebėjimui realiuoju laiku ir neteisėto branduolinio kuro pašalinimo aptikimui. Kadangi antineutrinai praeina pro ekranavimą ir jų negalima užblokuoti ar nukreipti, šalia objekto pastatyti detektoriai galėtų pasyviai patikrinti reaktoriaus būklę, nepasikliaujant jėgainių operatorių pateikiama informacija.link.aps+1

Susidomėjimas šiuo metodu jau auga. JUNO-TAO eksperimento rezultatai, pristatyti „Neutrino 2026“ konferencijoje, taip pat tyrinėjo antineutrinų aptikimą iš panaudoto kuro reaktorių išjungimo metu. „Double Chooz“ matavimas dabar suteikia pirmąjį paskelbtą etaloną, su kuriuo galima palyginti šias pastangas.bioengineer+1