Физики впервые зарегистрировали свечение остановленных ядерных реакторов
Физики впервые зафиксировали поток электронных антинейтрино, который сохраняется после остановки ядерных реакторов. Это излучение исходит от отработанного топлива в реакторных установках и материалов, находящихся в бассейнах выдержки. Наблюдения проводила международная коллаборация Double Chooz на АЭС «Шоо» на севере Франции. Данную информацию сообщает портал Science XXI.
Антинейтрино почти не взаимодействуют с веществом, так как не имеют электрического заряда и обладают крайне малой массой. Ранее эксперименты в основном исследовали мощный поток этих частиц при работающих реакторах, в то время как слабый остаточный сигнал после отключения установок не удавалось измерить. О результатах исследования сообщило издание ScienceAlert.
Эксперимент Double Chooz проводился с 2011 по 2017 год. Ученые использовали два подземных детектора, расположенных примерно в 400 и 1050 метров от двух реакторов станции. При прохождении через вещество антинейтрино могут менять свой тип, и фиксировать их удается лишь по редким взаимодействиям с частицами внутри детектора.
В установке антинейтрино иногда сталкивается с протоном в жидком сцинтилляторе, в результате чего образуются нейтрон и позитрон, что приводит к двум характерным вспышкам света. Первую дает аннигиляция позитрона с электроном, вторую — захват нейтрона гадолинием.
Во время 17,2 дня наблюдений, когда оба реактора были выключены, специалисты зафиксировали 106 ±18 событий. Расчетное значение составляло 88 ±7 событий, и исследователи оценили совпадение результатов как очень хорошее. Зарегистрированный остаточный поток составляет менее 1% от сигнала при работе реакторных установок.
Авторы отметили, что метод требует повышения точности и способен выявлять прежде всего крупные изменения потока. Работа стала подтверждением возможности прямого и ненавязчивого контроля ядерных объектов по антинейтрино. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
