Учёные из Университета Шеффилда и Гавайского университета создали прибор, который определяет и исследует антинейтрино, которые выделяют ядерные реакторы.
Нейтрино — беззарядные элементарные частицы с массой близкой к нулю. Антинейтрино — их античастица, обычно возникающая в результате ядерных реакций. Захват антинейтрино и анализ их энергетических уровней позволяет получить информацию о работе цикла и о конкретных изотопах в отработанном топливе.
В конструкции детектора группы используется черенковское излучение — явление, когда излучение испускается заряженными частицами при прохождении через определенную среду. Это похоже на звуковые удары при пересечении звукового барьера. Черенковское излучение также отвечает за голубое свечение ядерных реакторов и использовалось для обнаружения нейтрино в астрофизических лабораториях.
Ученые предложили построить устройство на северо-востоке Англии для обнаружения антинейтрино от реакторов по всей Великобритании и на севере Франции. Сложность заключается в том, что антинейтрино из верхних слоев атмосферы и космоса могут искажать сигнал, особенно учитывая слабые сигналы удаленных реакторов — иногда всего одно антинейтрино в день.
Чтобы решить эту проблему, группа предложила установить детектор в шахте на глубине свыше километра под землей. Отличить эти частицы – задача высокой аналитической сложности, а измерение энергетического спектра может занять неоправданно много времени. «Меня больше всего удивило то, что это реально осуществимо», — сказал автор исследования Стивен Уилсон.
Уилсон рассчитывает, что устройство послужит толчком к обсуждению применения антинейтрино для контроля реакторов, например, для измерения спектра антинейтрино отработавших ядер или создания более компактных детекторов для установки вблизи реакторов.