Ilm-fan tarixi: Oʻchiq atom reaktorining neytrino exosi qayd etildi

Physical Review Letters nashrida eʼlon qilingan ilmiy tadqiqotga koʻra, Double Chooz xalqaro ilmiy kollaboratsiyasi tariximizda ilk bor toʻliq toʻxtatilgan yadro reaktorlarining qoldiq elektron antineytrino oqimini oʻlchashga muvaffaq boʻldi. Ushbu noyob tajriba Fransiyadagi Shoning AES reaktor bloklaridan 400 metr masofada joylashgan oʻta sezgir detektor yordamida amalga oshirildi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Mutaxassislar ikkala reaktor bir vaqtning oʻzida oʻchirilgan 2017 yilning toʻrt davri davomida toʻplangan 17,2 kunlik toza vaqt maʼlumotlarini chuqur tahlil qilishdi. Antineytrino signallarining maksimal darajasi kuzatilishi kutilgan 1–3 MeV energetik diapazonida jami 106 ta hodisa qayd etildi, bu esa ilmiy prognozlarga toʻla mos kelib, yuqori statistik ahamiyat kasb etdi.

Neytrino oqimi nima sababdan hosil boʻladi?

Olimlarning tushuntirishicha, ushbu qoldiq antineytrino oqimi zanjirband reaksiya hisobiga emas, balki reaktor yoqilgʻisida toʻplangan izotoplarning beta-parchalanishi natijasida yuzaga keladi. Ishdan chiqqan yoki toʻxtatilgan yoqilgʻida qolgan seziy, ruteniy va stronsiy kabi radioaktiv izotoplar reaktor oʻchirilganidan keyin ham oylar va yillar davomida zarrachalar chiqarishda davom etadi.

Oʻtkazilgan modellashtirish ishlari ushbu nurlanishning aniq manbalarini taqsimlash imkonini berdi. Unga koʻra, qayd etilgan antineytrino oqimining 56 foizi faol zonalarga, qolgan 44 foizi эса oʻchirilgan yoqilgʻi saqlanadigan maxsus hovuzlarga toʻgʻri keladi. Bu esa ilmiy nazariyalarni amalda ilk bor toʻliq tasdiqladi.

Texnik yechimlar va shovqinlarni bosish tizimi

Double Chooz detektori gadoliniy bilan qoplangan 10,3 kub metr suyuq sintillyatordan foydalanadi. Antineytrinolar teskari beta-parchalanish orqali aniqlanadi, bu jarayonda pozitron tezkor chaqnash bersa, neytrondan keyingi tutilish kechiktirilgan signalni hosil qiladi.

Asosiy detektorni oʻrab turgan zaxira elementar zarrachalar detektorlari kompleksi kosmik myuonlar va boshqa tashqi tebranishlarni muvaffaqiyatli bartaraf etadi. Neyro tarmoqqa asoslangan maxsus klassifikator esa yolgʻon maʼlumotlarni kesib tashlab, aniq statistik natijani ajratib olishni taʼminladi.

Yadro xavfsizligi va kelajakdagi amaliy ahamiyat

Ushbu kashfiyotning ahamiyati nafaqat fundamental fizika, balki yadroviy xavfsizlik va nazorat tizimlari uchun ham muhimdir. Xalqaro atom energiyasi agentligi (MAATAG) oʻn yillardan buyon reaktorlarni antineytrino orqali monitoring qilish imkoniyatlarini muhokama qilib keladi, chunki bu oqimni hech qanday ekran yordamida yashirib boʻlmaydi.

Endilikda olimlar ushbu usul faqat ishlayotgan reaktorlargagina emas, balki toʻxtatilgan obyektlar va yadro chiqindilari saqlanadigan omborlarga ham tatbiq etilishini isbotladilar. Keyingi qadam sifatida saqlash joylariga yaqin hududlarda oʻrnatish uchun yanada arzon va koʻchma detektorlarni yaratish rejalashtirilmoqda.