Malebná jaderná elektrárna Chooz. Kredit: Raimond Spekking, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Jak mnozí vědí, s neutriny a jejich protějšky antineutriny je to těžké. Jsou to extrémní a mimořádně nepolapitelné částice, které jako přízraky světa částicové fyziky téměř nereagují s běžnou hmotou. Mají nulový elektrický náboj a jejich hmotnost vážně nestojí za řeč.

Detekce neutrin a antineutrin, i když velice obtížná, je ale pro odborníky atraktivní. Mohla by totiž například zlepšit kontrolu jaderných zařízení. Nabízí neinvazivní způsob, jak nahlédnout do dění uvnitř jaderných reaktorů, včetně spektrálního toku (spectral flux) antineutrin poté, co je reaktor odstaven.

Experiment Double Chooz. Kredit: Double Chooz Collaboration.

Mezinárodní tým odborníků Double Chooz Collaboration nedávno dosáhl průlomu, když se jim podařilo toto zbytkové přízračné vyzařování z reaktorů poprvé změřit. Zachytili slabou, tajemnou záři elektronových antineutrin vycházejících z temnoty dočasně odstavených reaktorů v areálu francouzské jaderné elektrárny Chooz, která se nachází ve výběžku Francie na hranicích s Belgií, nad řekou Mázou v oblasti Arden, kde se psaly dějiny.

Detektor experimentu. Kredit: Double Chooz Collaboration.

Badatelé experimentálně potvrdili předpovězený tok antineutrin. Ten pochází jak z vyhořelého paliva uvnitř dvou dosud provozovaných reaktorů (B1 a B2), tak z vyvezeného radioaktivního odpadu uloženého v chladicích bazénech. Jak se zdá, bylo to nesmírně obtížné. Detekce nepatrného zbytkového signálu po odstavení reaktorů vyžadovala analytické postupy, které tým Double Chooz vyvíjel po mnoho let. Jak říká fyzik Anthony Onillon z německého MPIK, který se podílí na vedení týmu Double Chooz, až doposud se „reaktorové“ antineutrinové experimenty zaměřovaly především na reaktory v chodu, kdy je to antineutrin mnohem rozsáhlejší.

Experiment Double Chooz probíhal v letech 2011 až 2017, přičemž ke zkoumání antineutrin vznikajících v jaderné elektrárně využíval dva podzemní detektory umístěné v průměrné vzdálenosti 400 metrů a 1 050 metrů od elektrárny, respektive od jejích dvou aktivních reaktorů. Mimo jiné se zaměřili na to, jak neutrina a antineutrina během letu mění svou vůni při procesu oscilace neutrin.

Během 17 dnů pozorování, kdy byly oba reaktory elektrárny Chooz vypnuty, zjistili vědci velmi slušnou shodu mezi naměřeným a očekávaným počtem událostí způsobených antineutriny. Naměřili konkrétně 106 ± 18 událostí, zatímco předpověď činila 88 ± 7 událostí. To může reálně představovat méně než jedno procento toku antineutrin, který vzniká při provozu reaktoru. Ještě je co zlepšovat, ale výzkum každopádně přinesl cenný důkaz, že je možné tímto způsobem monitorovat jaderná zařízení.

Video: Double Chooz Filling & Commissioning

Literatura

Science Alert 28. 8. 2026.

Physical Review Letters 137: 061803.