Учёные зафиксировали остаточное излучение от остановленных ядерных реакторов

Антинейтрино, которые за свою почти нулевую массу и отсутствие электрического заряда называют призраками, обычно изучаются на работающих атомных станциях, где их поток колоссален, однако после выключения реактора сигнал падает до менее чем 1 процента от рабочего уровня.

Чтобы уловить этот крошечный остаточный след, детекторам, расположенным на глубине 400 и 1050 метров от двух реакторов АЭС «Шооз» на севере Франции, потребовался исключительно низкий радиационный фон и многолетняя отработка методов анализа. Западные физики объясняют, что они искали редкие события обратного бета-распада, когда антинейтрино сталкивается с протоном в жидком сцинтилляторе, порождая нейтрон и позитрон, а позитрон тут же аннигилирует с электроном, давая первую вспышку света, затем нейтрон захватывается гадолинием, и возникает вторая вспышка. Именно этот двухфакторный «отпечаток» позволяет отличить антинейтрино от фонового шума.

Исследователи в течение 17,2 суток наблюдений, когда оба реактора были остановлены, зафиксировали 106 событий при предсказанных 88, что показало «очень хорошее соответствие» с теорией. Хотя точность метода пока не позволяет уловить исчезновение отдельных тепловыделяющих сборок, само доказательство того, что можно ненавязчиво «заглянуть» в остановленный реактор через его призрачное свечение, открывает новые горизонты для ядерных гарантий и инспекций.

Дело в том, что этот метод может дать объективную информацию о составе топлива и его изменениях, не требуя прямого доступа к активной зоне. Теперь физики ищут новые способы использовать эти частицы.