Jadrová elektráreň vyžaruje neviditeľné častice. Vedci ich zachytili aj keď reaktor celkom vypli
Keď sa zastaví reťazová reakcia v jadrovom reaktore, bežný človek by predpokladal, že zariadenie úplne stíchne. Fyzika však funguje inak. Dlhodobo aktívne rádioaktívne produkty štiepenia sa v palive rozpadajú ešte mesiace alebo dokonca roky po odstávke. Tento proces so sebou prináša uvoľňovanie prúdu častíc známych ako antineutrína.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneTieto subatomárne častice sú extrémne prchavé a takmer s ničím nereagujú. Prechádzajú hmotou, tienením aj samotnými budovami elektrární, akoby tam ani neboli. Napriek ich nepolapiteľnosti sa tímu vedcov podarilo získať presné merania, ktoré otvárajú dvere novým metódam monitorovania jadrových zariadení.
Podľa oficiálnej publikácie v odbornom časopise Physical Review Letters priniesla podrobnú analýzu dát skupina z Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) v nemeckom Heidelbergu. Tento vedecký míľnik dokazuje, že dokážeme „vidieť“ do útrob reaktora aj vtedy, keď je oficiálne mimo prevádzky.
Detekcia v podzemí Francúzska
Samotný experiment prebiehal v jadrovej elektrárni Chooz v severnom Francúzsku. Detektor Double Chooz je umiestnený hlboko pod zemou, približne 400 metrov od dvoch hlavných reaktorových blokov. Srdcom celého systému je nádrž s viac ako 30 kubickými metrami kvapalného scintilátora.
Keď antineutríno ojedinele interaguje s týmto materiálom, vyvolá drobný záblesk svetla. „Antineutrína interagujú s hmotou len extrémne zriedkavo. Keď sa však podarí zachytiť interakciu, v detektore vznikne charakteristický svetelný signál, ktorý odlíšime od okolitého šumu,“ vysvetľuje Thierry Lasserre z výskumnej skupiny OMINA.
Výskumníci analyzovali dáta z obdobia 17,2 dňa, počas ktorých boli oba reaktory úplne odstavené. Počas tohto času zaznamenali približne 100 kandidátskych udalostí, ktoré priamo súviseli so zvyškovou rádioaktivitou v jadrách a v chladiacich bazénoch s vyhoreným palivom.
Zhoda s teoretickými modelmi
Výsledky meraní sa prekvapivo presne zhodovali s počítačovými simuláciami, ktoré vedci vytvorili na základe inventára jadrového paliva. Ide o vôbec prvé experimentálne potvrdenie predpovedí o emisiách antineutrín z odstavených reaktorov a vyhoreného paliva.
Doterajšie experimenty sa zameriavali výlučne na reaktory v plnej prevádzke, kde je tok antineutrín rádovo silnejší. Detekcia tak slabého signálu vyžadovala extrémne nízku úroveň rušenia a roky vývoja sofistikovaných analytických techník. Práve tie teraz tvoria základ pre ďalší výskum v tejto oblasti.
Podobné snahy už môžeme sledovať aj v iných častiach sveta. Vedci v projekte JUNO-TAO aktuálne skúmajú faint antineutrínový signál, čo pripomína náš nedávny článok o tom, ako vesmírne anomálie odhaľujú nové štruktúry mimo našej galaxie.
Nové možnosti pre bezpečnosť
Tento objav nie je len akademickým cvičením. Možnosť monitorovať jadrové reaktory pomocou antineutrín predstavuje revolučný nástroj pre medzinárodné bezpečnostné organizácie. Umožňuje totiž nezávisle overovať stav reaktora a sledovať zásoby vyhoreného paliva bez potreby fyzického prístupu.
Projekt Double Chooz bol pôvodne navrhnutý na štúdium oscilácií neutrín a meranie kľúčového parametra θ13, ktorý opisuje premeny neutrín medzi jednotlivými typmi. Tieto poznatky boli nevyhnutné pre chápanie asymetrie medzi hmotou a antihmotou vo vesmíre.
Teraz sa experiment zapísal do histórie ďalším prvenstvom. Schopnosť čítať „fyzikálnu stopu“ vypnutého reaktora otvára dvere k lepšej kontrole nad jadrovými technológiami, ktoré sú pre ľudstvo dôležité nielen v energetike, ale aj vo vojenskej sfére, kde sa výskum orientuje aj na využitie vesmírnych pozorovaní na navigáciu hypersonických zbraní.
Širší kontext a význam merania
Čo nám to hovorí o budúcnosti? Predovšetkým to, že naše detekčné systémy dosiahli úroveň citlivosti, o akej sa nám pred dekádou ani nesnívalo. Schopnosť izolovať extrémne slabé signály z rádioaktívneho rozpadu nám umožňuje lepšie rozumieť tomu, čo sa deje vnútri „mŕtvych“ reaktorov.
Táto technológia by mohla v budúcnosti nájsť uplatnenie pri monitorovaní miest, kde prebieha likvidácia jadrového odpadu, alebo pri overovaní dodržiavania medzinárodných zmlúv o nešírení jadrových zbraní. Pre vedu je to jasný dôkaz, že aj v zdanlivo tichom zariadení sa skrýva obrovské množstvo informácií.
Vedecký tím plánuje na tieto výsledky nadviazať ďalšími meraniami. Cieľom je spresniť modely rozpadu dlhodobých izotopov a zistiť, či existujú ešte jemnejšie nuansy v antineutrínovom spektre, ktoré by nám mohli napovedať viac o zložení jadrového paliva po rokoch prevádzky.
Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Veľmoc našla nekonečný zdroj čistej energie. Pochová fosílne palivá a môže spasiť svet

Vedci sa obávajú života, ktorý ešte neexistuje. Jeho vznik by rozpútal biologickú katastrofu

Telo by nám mohli čistiť drobné roboty. Vedci z Brna nimi chcú odstrániť mikroplasty

Svätý grál energetiky je o krok bližšie. Vedci vytvorili fúzny reaktor s levitujúcim magnetom

40 rokov čakali na tento moment. Z vesmíru prišiel „zakázaný“ signál, ktorý nemal existovať
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Začalo sa to nevinnou zábavou, skončilo stratou kontroly. Herec Lukáš Frlajs otvorene o svojej skúsenosti s hazardom

Z Bratislavy až do Švajčiarska bez jediného prestupu. Nový grafikon prinesie aj 2 denné spoje z Viedne do Košíc

Rusko žiada návrat vojenskej prítomnosti NATO do stavu spred roku 1997. Putin neustupuje ani po rokovaniach

Slovensko čaká mrazivý zlom v počasí. Po snehovej kalamite udrú teploty až -10 °C (PREDPOVEĎ)

„Absolútne škandalózny,“ reaguje fínsky minister. Rusko podľa Bildu predložilo plán týkajúci sa NATO
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- Štyri brutálne novinky naraz. Netflix vytiahol veľké veci, ktoré si nechceš nechať ujsť
- 600 filmov za pár eur. Konkurent Netflixu spustil veľkú zľavu na celý rok
- 40 rokov čakali na tento moment. Z vesmíru prišiel „zakázaný“ signál, ktorý nemal existovať
- Najväčšie fantasy roka dorazilo online aj s dabingom. Prvé ohlasy vyzerajú sľubne
-
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Najväčšie fantasy roka dorazilo online aj s dabingom. Prvé ohlasy vyzerajú sľubne
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- Česi vyvíjajú revolučné lietadlo ako zo sci-fi. Má dosiahnuť 4 300 km/h a vyletieť až do vesmíru
- 40 rokov čakali na tento moment. Z vesmíru prišiel „zakázaný“ signál, ktorý nemal existovať
-
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- Čakáme naň 21 rokov. Kultový film sa vráti, nie však v podobe, akú diváci chceli
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Mesto zničí na vzdialenosť 15 000 km. Čína nasadila novú jadrovú zbraň, nedá sa zastaviť
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Začalo sa to nevinnou zábavou, skončilo stratou kontroly. Herec Lukáš Frlajs otvorene o svojej skúsenosti s hazardom

Z Bratislavy až do Švajčiarska bez jediného prestupu. Nový grafikon prinesie aj 2 denné spoje z Viedne do Košíc

Rusko žiada návrat vojenskej prítomnosti NATO do stavu spred roku 1997. Putin neustupuje ani po rokovaniach

Slovensko čaká mrazivý zlom v počasí. Po snehovej kalamite udrú teploty až -10 °C (PREDPOVEĎ)

