即使在核反应堆关闭后，其核心内部仍在持续发生活动。长期存在的放射性裂变产物会持续衰变数月甚至数年，释放出微弱的粒子流，称为反电子中微子。反中微子是宇宙中已知的最轻且最难捉摸的粒子，它们能几乎不受干扰地穿透反应堆及其周围的屏蔽。与“双重楚兹”合作组的科学家现在首次测量了这种持续的反电子中微子发射。该研究最近发表在《物理评论快报》上，由德国海德堡马克斯·普朗克核物理研究所的安东尼·奥尼扬和蒂埃里·拉塞尔领导。这些发现表明，反电子中微子探测器甚至在反应堆关闭时也可以收集有关核反应堆的信息，可能为反应堆监测、核安全和保护措施创造新的机会。探测关闭反应堆的反电子中微子 该测量在法国北部的楚兹核电站进行。“双重楚兹”探测器位于地面下，距该设施的两个反应堆核心约400米。探测器内部有超过30立方米的液体闪烁体，这种材料在反电子中微子与其相互作用时会产生微小的闪光。“反电子中微子与物质的相互作用极其罕见。然而，当一个反电子中微子在“双重楚兹”探测器中相互作用时，会产生一种特征性双重光信号，可以与背景事件区分开来，”来自独立研究小组OMINA的蒂埃里·拉塞尔解释道，该小组也位于马克斯·普朗克核物理研究所。这一独特的信号使科学家能够识别来自反应堆的反电子中微子。研究人员检查了在两个反应堆单元完全关闭期间收集的17.2天的观测数据。在这一期间，探测器记录了约100个与反应堆核心和附近乏燃料冷却池的残余放射性相关的反电子中微子候选事件。测量结果与核燃料预测匹配 探测到的信号与详细的模拟结果密切匹配，模拟考虑了剩余核燃料库和长寿命裂变产物的衰变。该结果首次直接实验证实了描述关闭反应堆和乏燃料中反电子中微子排放的预测。“迄今为止，反应堆反电子中微子实验主要集中在运行中的反应堆，因为那里反电子中微子通量要大得多。在关闭后探测微弱的残余信号需要极低的背景和“双重楚兹”合作组多年来开发的精确分析技术，”奥尼扬博士补充道。其他实验已经开始探索这个新领域。JUNO-TAO的初步结果在2026年中微子大会上展示，表明研究人员也正在利用反应堆关闭数据研究乏核燃料产生的微弱反电子中微子信号。TAO正在努力将这种弱排放隔离，而“双重楚兹”的发现现在为研究关闭反应堆和乏燃料池中的残余信号提供了第一份已发表的基准。核反应堆监测的新工具 这些发现表明，反电子中微子探测器不仅可以在反应堆运行期间提供有用的信息，也可以在维护期间和关闭后提供。这类测量可能变得有价值，用于独立确认反应堆状态和追踪乏燃料库存。“双重楚兹”最初是为研究中微子振荡而建，在测量中微子混合角θ13这一基本参数时发挥了关键作用，以描述中微子在传播过程中的类型变化。该测量为未来研究中微子领域的物质-反物质不对称性铺平了道路。如今，“双重楚兹”通过探测到核反应堆停止运行后继续存在的微弱中微子光辉，给其科学记录增添了另一个首次。