Po raz pierwszy wykryto poświatę reaktora jądrowego

Naukowcy po raz pierwszy zmierzyli słaby sygnał antyneutrin, który pozostaje po wyłączeniu reaktora jądrowego, wykrywając go w elektrowni jądrowej Chooz w północnej Francji. Antyneutrina to najlżejsze i najbardziej nieuchwytne znane cząstki we Wszechświecie, które mogą przechodzić przez reaktor i jego osłony prawie bez zakłóceń.

Wyniki badań opublikowano 14 sierpnia 2026 roku w czasopiśmie Physical Review Letters.

Pomiarami kierowali Anthony Onillon i Thierry Lasserre z Max-Planck-Institut für Kernphysik w Heidelbergu w Niemczech.

Detektor Double Chooz znajduje się pod ziemią, około 400 metrów od dwóch rdzeni reaktora elektrowni, i zawiera ponad 30 metrów sześciennych ciekłego scyntylatora, który błyska, gdy antyneutrino oddziałuje.

Naukowcy przeanalizowali 17,2 dni danych zebranych podczas całkowitego wyłączenia obu bloków reaktora i zarejestrowali około 100 zdarzeń kandydatów na antyneutrina, związanych z resztkową radioaktywnością w rdzeniach i pobliskich basenach chłodzenia wypalonego paliwa.

Wykryty sygnał ściśle odpowiadał symulacjom pozostałego paliwa jądrowego i rozpadu długożyciowych produktów rozszczepienia. To pierwsze bezpośrednie potwierdzenie przewidywań dotyczących wyłączonych reaktorów i wypalonego paliwa.

Ta zdolność sugeruje, że detektory antyneutrin mogą dostarczać niezależnych informacji o reaktorach podczas konserwacji i po wyłączeniu, co może pomóc w monitorowaniu reaktorów, bezpieczeństwie jądrowym i zabezpieczeniach.

Wykrycie tego niewielkiego sygnału resztkowego wymagało wyjątkowo niskiego tła i technik analitycznych rozwijanych przez wiele lat, według Onillona.

Do tej pory eksperymenty z antyneutrinami z reaktorów koncentrowały się głównie na pracujących reaktorach, gdzie strumień jest znacznie większy.

Double Chooz został pierwotnie zbudowany do badania oscylacji neutrin i pomógł zmierzyć kąt mieszania θ13, kluczowy parametr opisujący zmiany typów neutrin.

Wstępne wyniki z JUNO-TAO, przedstawione na Neutrino 2026, wykorzystują dane z wyłączonego reaktora do wyodrębnienia słabego sygnału antyneutrin z wypalonego paliwa jądrowego. Pomiar Double Chooz stanowi pierwszą opublikowaną referencję do badania sygnałów resztkowych z wyłączonych reaktorów i basenów z wypalonym paliwem.