Mesmo depois de um reator nuclear ser desligado, a atividade continua dentro do seu núcleo. Os produtos de fissão radioativa de longa vida continuam a decair durante meses ou anos, liberando um fluxo fraco de partículas chamadas antineutrinos. Os (anti)neutrinos são as partículas conhecidas mais leves e evasivas do universo e podem passar tanto pelo reator quanto pela blindagem circundante com pouca interferência.
Cientistas da colaboração Double Choose mediram agora pela primeira vez esta emissão de antineutrinos de longa duração. Pesquisa, publicada recentemente papel de revisão física, Foi liderado por Anthony Onilon e Thierry Lasserre do Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) em Heidelberg, Alemanha. As descobertas mostram que os detectores de antineutrinos podem recolher informações sobre reactores nucleares mesmo quando estão desligados, criando potencialmente novas oportunidades para monitorização de reactores, segurança nuclear e medidas de protecção.
Detecção de antineutrinos do reator desligado
As medições foram realizadas na usina nuclear de Chus, no norte da França. O detector Double Choose fica no subsolo, a cerca de 400 metros dos dois núcleos do reator da instalação. Dentro do detector há mais de 30 metros cúbicos de cintilador líquido, um material que produz pequenos flashes de luz quando os antineutrinos interagem com o interior.
“Os antineutrinos interagem extremamente raramente com a matéria. No entanto, quando alguém interage dentro do detector de dupla chance, é gerado um sinal distinto de luz dupla que pode ser distinguido dos eventos de fundo”, explica Thierry Lasserre da OMINA, um grupo de investigação independente baseado no MPIK. Este sinal distinto permite aos cientistas identificar antineutrinos provenientes de reatores.
Os pesquisadores examinaram observações coletadas durante 17,2 dias enquanto ambas as unidades do reator estavam completamente desligadas. Durante esse período, o detector registrou aproximadamente 100 eventos candidatos a antineutrinos associados à radioatividade residual no núcleo do reator e na piscina próxima de resfriamento de combustível irradiado.
As medições correspondem às previsões do combustível nuclear
O sinal detectado corresponde de perto às simulações detalhadas que explicam a deterioração do inventário restante de combustível nuclear e dos produtos de fissão de longa vida. O resultado fornece a primeira confirmação experimental direta de previsões que descrevem as emissões de antineutrinos de reatores fechados e combustível irradiado.
“Até agora, os experimentos com antineutrinos de reatores têm se concentrado principalmente em reatores em operação, onde o fluxo de antineutrinos é muito grande. A detecção do pequeno sinal residual após o desligamento requer um fundo excepcionalmente baixo e técnicas de análise cuidadosas desenvolvidas pela colaboração Double Choose ao longo de muitos anos, “diz o Dr.
Outras experiências já começam a explorar esta nova área. Os resultados preliminares do Juno-TAO apresentados no Neutrino 2026 mostram que os investigadores também estão a utilizar dados de reactores desligados para estudar o fraco sinal antineutrino produzido pelo combustível nuclear irradiado. O TAO está a trabalhar para isolar essa emissão ténue, enquanto as descobertas do Double Choose fornecem agora a primeira referência publicada para estudar sinais residuais de reactores desligados e reservatórios de combustível irradiado.
Uma nova ferramenta para monitoramento de reatores nucleares
As descobertas sugerem que os detectores de antineutrinos poderiam eventualmente fornecer informações úteis não apenas durante a operação dos reatores, mas também durante a manutenção e após o desligamento. Esses tipos de medições podem ser valiosos para confirmar de forma independente a condição do reator e rastrear os estoques de combustível irradiado.
Double Choose foi originalmente construído para investigar oscilações de neutrinos e desempenhou um papel fundamental na medição do ângulo de mistura de neutrinos θ13, um parâmetro fundamental que descreve como os neutrinos mudam de um tipo para outro à medida que viajam. Essa medição ajudou a preparar o caminho para pesquisas futuras sobre assimetrias matéria-antimatéria na região dos neutrinos.
Agora, a Double Choose adicionou outra novidade ao seu registro científico ao detectar um leve brilho de neutrinos que persiste mesmo depois que um reator nuclear escurece.
