106 событий за 17 дней: физики впервые измерили слабое антинейтринное излучение остановленной АЭС

Учёные впервые напрямую измерили слабый поток антинейтрино, который сохраняется после полной остановки ядерного реактора. Сигнал возникал из-за распада долгоживущих продуктов деления в оставшемся топливе реакторов и хранившемся рядом отработавшем топливе. Эксперимент Double Chooz провели на французской АЭС Chooz, а результаты опубликовали в Physical Review Letters.

Детектор Double Chooz расположен примерно в 400 метрах от двух реакторных блоков и содержит более 30 кубометров жидкого сцинтиллятора. Исследователи анализировали данные, собранные за 17,2 дня, когда оба реактора полностью не работали. За это время установка зарегистрировала около 100 кандидатов в события, связанные с остаточной радиоактивностью. Более точный результат составил 106 +- 18 событий при статистической значимости 5,9 сигма.

Антинейтрино почти не взаимодействуют с веществом, поэтому свободно проходят через корпус реактора, защиту и окружающие конструкции. Когда одна из частиц взаимодействует с веществом внутри детектора, возникает характерный двойной световой сигнал, по которому её можно отличить от фоновых событий. Полученный поток хорошо совпал с расчётами, учитывавшими состав оставшегося ядерного топлива и распад долгоживущих продуктов деления.

Результат открывает возможность использовать антинейтринные детекторы не только для контроля работающих реакторов. В будущем подобные измерения могут помочь подтверждать остановку энергоблоков, отслеживать состояние топлива во время обслуживания и получать независимые данные о запасах отработавшего ядерного топлива. Исследование провела коллаборация Double Chooz при участии Института ядерной физики Общества Макса Планка.

Источник: sciencedaily