Международный коллектив физиков, работающих с детектором Chooz, впервые использовал эту научную установку для наблюдений за потоком антинейтрино, исходящих от отработанного ядерного топлива и остановленных ядерных реакторов. Полученные ими данные указывают на возможность использования детекторов антинейтрино для обеспечения ядерной безопасности на бездействующих АЭС, сообщила пресс-служба немецкого Института ядерной физики (MPIfK).
«До настоящего времени все эксперименты с использованием антинейтрино проводились на базе работающих ядерных реакторов. Разработанные в рамках проекта Double Chooz методы анализа, а также чрезвычайно низкий фоновый уровень антинейтрино, помогли нам выявить едва заметный сигнал, который порождается ядерным топливом после остановки реактора», – заявил научный сотрудник MPIfK Энтони Онийон.
Группа ученых, включая исследователей из России, совершила это открытие в рамках проекта Double Chooz, который был запущен в 2011 году для изучения нейтринных осцилляций, превращения одного типа нейтрино или антинейтрино в две других вариации этих сверхлегких частиц. Для наблюдений за этими переходами ученые разместили рядом с АЭС во французском городе Шо набор из двух детекторов антинейтрино, размещенных на большой глубине для их защиты от космических лучей.
Последующие наблюдения помогли физикам подтвердить факт существования нейтринных осцилляций, что доказало наличие ненулевой массы у этих частиц, а также приблизиться к определению их свойств. В ходе этих замеров оба энергоблока АЭС "Шо" несколько раз останавливались и перезапускались, что натолкнуло ученых на мысль проверить, можно ли использовать антинейтрино для мониторинга состояния остановленных реакторов и отработанного топлива.
Руководствуясь этой идеей, физики попытались уловить антинейтрино, которые возникают в отработанном топливе и в остановленных реакторах при делении долгоживущих продуктов распада урана. Доля этих нестабильных атомов и количество вырабатываемых ими антинейтрино прогнозируемым образом растет по мере выработки топлива, что позволяет выявлять случаи несанкционированного изъятия плутония и других тяжелых изотопов из реактора.
За неделю после остановки реакторов детекторы Double Chooz уловили около ста антинейтрино, возникших в результате распадов частиц в отработанном топливе. Это в целом соответствует теоретическим прогнозам, составленным с учетом времени работы реактора и массы топливных элементов, что подтверждает возможность использования детекторов антинейтрино для обеспечения ядерной безопасности не только на работающих, но и остановленных реакторах АЭС.
