Физики впервые зарегистрировали поток электронных антинейтрино, который сохраняется после остановки ядерных реакторов. Излучение исходит от отработавшего топлива в реакторных установках и материалов, размещенных в бассейнах выдержки. Наблюдения провела международная коллаборация Double Chooz на АЭС «Шоо» на севере Франции.
Антинейтрино почти не взаимодействуют с веществом, поскольку не имеют электрического заряда и обладают крайне малой массой. Ранее эксперименты в основном изучали мощный поток этих частиц при работающих реакторах, а слабый остаточный сигнал после отключения установок измерить не удавалось. О результатах исследования сообщило издание ScienceAlert.
Эксперимент Double Chooz работал с 2011 по 2017 год. Ученые использовали 2 подземных детектора, расположенных примерно в 400 и 1050 м от 2 реакторов станции. При прохождении через вещество антинейтрино могут менять свой тип, а фиксировать их удается лишь по редким взаимодействиям с частицами внутри детектора.
В установке антинейтрино иногда сталкивается с протоном в жидком сцинтилляторе. В результате образуются нейтрон и позитрон, после чего возникают 2 характерные вспышки 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 еще требует повышения точности и способен выявлять прежде всего крупные изменения потока. При этом работа стала подтверждением возможности прямого и ненавязчивого контроля ядерных объектов по антинейтрино. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
