Илм-фан тарихи: Ўчиқ атом реакторининг нейтрино эхоси қайд этилди

Пҳйсикал Ревиев Леттерс нашрида эълон қилинган илмий тадқиқотга кўра, Доубле Чооз халқаро илмий коллаборацияси тарихимизда илк бор тўлиқ тўхтатилган ядро реакторларининг қолдиқ электрон антинейтрино оқимини ўлчашга муваффақ бўлди. Ушбу ноёб тажриба Франциядаги Шонинг AES реактор блокларидан 400 метр масофада жойлашган ўта сезгир детектор ёрдамида амалга оширилди. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Мутахассислар иккала реактор бир вақтнинг ўзида ўчирилган 2017 йилнинг тўрт даври давомида тўпланган 17,2 кунлик тоза вақт маълумотларини чуқур таҳлил қилишди. Антинейтрино сигналларининг максимал даражаси кузатилиши кутилган 1–3 МэВ энергетик диапазонида жами 106 та ҳодиса қайд этилди, бу эса илмий прогнозларга тўла мос келиб, юқори статистик аҳамият касб этди.

Нейтрино оқими нима сабабдан ҳосил бўлади?

Олимларнинг тушунтиришича, ушбу қолдиқ антинейтрино оқими занжирбанд реакция ҳисобига эмас, балки реактор ёқилғисида тўпланган изотопларнинг бета-парчаланиши натижасида юзага келади. Ишдан чиққан ёки тўхтатилган ёқилғида қолган цезий, рутений ва стронсий каби радиоактив изотоплар реактор ўчирилганидан кейин ҳам ойлар ва йиллар давомида заррачалар чиқаришда давом этади.

Ўтказилган моделлаштириш ишлари ушбу нурланишнинг аниқ манбаларини тақсимлаш имконини берди. Унга кўра, қайд этилган антинейтрино оқимининг 56 фоизи фаол зоналарга, қолган 44 фоизи эса ўчирилган ёқилғи сақланадиган махсус ҳовузларга тўғри келади. Бу эса илмий назарияларни амалда илк бор тўлиқ тасдиқлади.

Техник ечимлар ва шовқинларни босиш тизими

Доубле Чооз детектори гадолиний билан қопланган 10,3 куб метр суюқ синтиллятордан фойдаланади. Антинейтринолар тескари бета-парчаланиш орқали аниқланади, бу жараёнда позитрон тезкор чақнаш берса, нейтрондан кейинги тутилиш кечиктирилган сигнални ҳосил қилади.

Асосий детекторни ўраб турган захира элементар заррачалар детекторлари комплекси космик мюонлар ва бошқа ташқи тебранишларни муваффақиятли бартараф этади. Нейро тармоққа асосланган махсус классификатор эса ёлғон маълумотларни кесиб ташлаб, аниқ статистик натижани ажратиб олишни таъминлади.

Ядро хавфсизлиги ва келажакдаги амалий аҳамият

Ушбу кашфиётнинг аҳамияти нафақат фундаментал физика, балки ядровий хавфсизлик ва назорат тизимлари учун ҳам муҳимдир. Халқаро атом энергияси агентлиги (МААТАГ) ўн йиллардан буён реакторларни антинейтрино орқали мониторинг қилиш имкониятларини муҳокама қилиб келади, чунки бу оқимни ҳеч қандай экран ёрдамида яшириб бўлмайди.

Эндиликда олимлар ушбу усул фақат ишлаётган реакторларгагина эмас, балки тўхтатилган объектлар ва ядро чиқиндилари сақланадиган омборларга ҳам татбиқ этилишини исботладилар. Кейинги қадам сифатида сақлаш жойларига яқин ҳудудларда ўрнатиш учун янада арзон ва кўчма детекторларни яратиш режалаштирилмоқда.