Chiar și după ce oprești un reactor nuclear, acesta nu se stinge pur și simplu în noaptea bună. Adânc în interiorul miezului său, produsele de fisiune radioactive cu viață lungă continuă să se dezintegreze luni sau ani, emițând un flux slab de antineutrini - cele mai evazive particule ale Universului, care trec prin ecranarea reactorului ca o fantomă politicoasă printr-un perete.

Acum, colaborarea Double Chooz a măsurat pentru prima dată această emisie persistentă de antineutrini, după cum se raportează în Physical Review Letters. Condusă de Anthony Onillon și Thierry Lasserre de la Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) din Heidelberg, Germania, cercetarea dezvăluie că detectorii de antineutrini pot spiona reactoarele chiar și atunci când sunt oprite, creând potențial noi oportunități pentru monitorizare, siguranță și garanții.

Măsurătoarea a avut loc la centrala nucleară Chooz din nordul Franței, unde detectorul Double Chooz se află subteran la aproximativ 400 de metri de cele două nuclee ale reactorului. Detectorul conține peste 30 de metri cubi de scintilator lichid, care clipește atunci când un antineutrin interacționează - un eveniment rar, dar cu o semnătură caracteristică de lumină dublă care îl distinge de zgomotul de fundal.

Pe parcursul a 17,2 zile de observații cu ambele reactoare complet oprite, detectorul a înregistrat aproximativ 100 de evenimente candidate de antineutrini legate de radioactivitatea reziduală din nuclee și de bazinele de răcire a combustibilului uzat din apropiere. Semnalul s-a potrivit cu simulările detaliate care țin cont de inventarul rămas de combustibil nuclear și de dezintegrarea produselor de fisiune cu viață lungă, oferind prima confirmare experimentală directă a predicțiilor despre emisiile la oprire.

„Până acum, experimentele cu antineutrini de reactor s-au concentrat în principal pe reactoarele în funcțiune, unde fluxul de antineutrini este mult mai mare”, notează Dr. Onillon. „Detectarea semnalului rezidual mic după oprire a necesitat fundaluri excepțional de scăzute și tehnici de analiză atente dezvoltate de colaborarea Double Chooz de-a lungul multor ani.”

Alte experimente, precum JUNO-TAO, urmează deja exemplul, folosind datele cu reactorul oprit pentru a studia antineutrinii din combustibilul uzat. TAO lucrează pentru a izola emisia slabă, dar Double Chooz a oferit acum primul punct de referință publicat pentru această strălucire fantomatică.

Descoperirile sugerează că detectorii de antineutrini ar putea confirma independent starea reactorului și urmări inventarele de combustibil uzat, chiar și în timpul întreținerii sau după oprire. Double Chooz, construit inițial pentru a studia oscilațiile neutrinilor și a măsura unghiul de amestec θ13, a adăugat încă o premieră la CV-ul său: prinderea strălucirii slabe de neutrini după ce un reactor se întunecă. Pentru că cine nu iubește o poveste bună cu fantome cu o întorsătură științifică?