Détection inédite de la lueur fantôme d'un réacteur nucléaire

Des scientifiques ont pour la première fois mesuré le faible signal d'antineutrinos qui persiste après l'arrêt d'un réacteur nucléaire, en le détectant à la centrale nucléaire de Chooz, dans le nord de la France. Les antineutrinos sont les particules connues les plus légères et les plus insaisissables de l'Univers ; ils peuvent traverser le réacteur et son blindage avec peu d'interférence.

Les résultats ont été publiés dans Physical Review Letters le 14 août 2026.

Anthony Onillon et Thierry Lasserre de l'Institut Max-Planck de physique nucléaire à Heidelberg, en Allemagne, ont dirigé la mesure.

Le détecteur Double Chooz est situé sous terre à environ 400 mètres des deux cœurs du réacteur de la centrale et contient plus de 30 mètres cubes de scintillateur liquide, qui émet un flash lorsqu'un antineutrino interagit.

Les chercheurs ont analysé 17,2 jours de données collectées alors que les deux unités du réacteur étaient complètement arrêtées et ont enregistré environ 100 événements candidats d'antineutrinos liés à la radioactivité résiduelle dans les cœurs et dans les piscines de refroidissement du combustible usé à proximité.

Le signal détecté correspondait étroitement aux simulations du combustible nucléaire restant et de la désintégration des produits de fission à vie longue. Cela fournit la première confirmation expérimentale directe des prédictions pour les réacteurs à l'arrêt et le combustible usé.

Cette capacité suggère que les détecteurs d'antineutrinos pourraient fournir des informations indépendantes sur les réacteurs pendant la maintenance et après l'arrêt, ce qui pourrait aider au suivi des réacteurs, à la sûreté nucléaire et aux garanties.

La détection du minuscule signal résiduel a nécessité des bruits de fond exceptionnellement faibles et des techniques d'analyse développées sur de nombreuses années, selon Onillon.

Jusqu'à présent, les expériences sur les antineutrinos de réacteurs se concentraient principalement sur les réacteurs en fonctionnement, où le flux est beaucoup plus important.

Double Chooz a été initialement construit pour étudier les oscillations des neutrinos et a aidé à mesurer l'angle de mélange θ13, un paramètre clé pour comprendre comment les neutrinos changent de type.

Les premiers résultats de JUNO-TAO, présentés à Neutrino 2026, utilisent des données de réacteur arrêté pour isoler le faible signal d'antineutrinos du combustible nucléaire usé. La mesure de Double Chooz fournit la première référence publiée pour l'étude des signaux résiduels des réacteurs à l'arrêt et des piscines de combustible usé.