Erstmals Geisterglühen eines Kernreaktors gemessen

Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, das schwache Antineutrino-Signal zu messen, das nach der Abschaltung eines Kernreaktors zurückbleibt. Der Nachweis gelang am Kernkraftwerk Chooz in Nordfrankreich. Antineutrinos sind die leichtesten und schwersten fassbaren bekannten Teilchen im Universum und durchdringen den Reaktor und seine Abschirmung nahezu ungehindert.

Die Ergebnisse wurden am 14. August 2026 in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

Anthony Onillon und Thierry Lasserre vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg leiteten die Messung.

Der Detektor Double Chooz befindet sich etwa 400 Meter von den beiden Reaktorkernen entfernt unter der Erde und enthält mehr als 30 Kubikmeter flüssigen Szintillator, der aufleuchtet, wenn ein Antineutrino wechselwirkt.

Die Forscher analysierten Daten aus 17,2 Tagen, in denen beide Reaktorblöcke vollständig abgeschaltet waren, und registrierten rund 100 Kandidatenereignisse für Antineutrinos, die auf die Restradioaktivität in den Kernen und in den nahegelegenen Abklingbecken für abgebrannte Brennelemente zurückzuführen sind.

Das gemessene Signal stimmte gut mit Simulationen des verbleibenden Kernbrennstoffs und des Zerfalls langlebiger Spaltprodukte überein. Damit wurde erstmals die Vorhersage für abgeschaltete Reaktoren und abgebrannten Brennstoff experimentell direkt bestätigt.

Diese Fähigkeit legt nahe, dass Antineutrino-Detektoren unabhängige Informationen über Reaktoren während Wartungsarbeiten und nach der Abschaltung liefern könnten – was die Reaktorüberwachung, die nukleare Sicherheit und die Sicherungsmaßnahmen unterstützen könnte.

Den Nachweis des winzigen Rest-Signals erforderte außergewöhnlich niedrige Untergrundraten und über viele Jahre entwickelte Analysetechniken, so Onillon.

Bisher konzentrierten sich Experimente zu Reaktor-Antineutrinos hauptsächlich auf in Betrieb befindliche Reaktoren, bei denen der Fluss viel größer ist.

Double Chooz wurde ursprünglich zur Untersuchung von Neutrino-Oszillationen gebaut und half, den Mischungswinkel θ13 zu messen, einen Schlüsselparameter für den Typwechsel von Neutrinos.

Erste Ergebnisse von JUNO-TAO, die auf der Neutrino 2026 vorgestellt wurden, nutzen Reaktor-Aus-Daten, um das schwache Antineutrino-Signal aus abgebranntem Kernbrennstoff zu isolieren. Die Double-Chooz-Messung liefert den ersten veröffentlichten Referenzwert für die Untersuchung von Rest-Signalen aus abgeschalteten Reaktoren und Abklingbecken.