Forskare har för första gången lyckats detektera antineutriner från en kärnreaktor på ett avstånd av 240 kilometer (150 miles) med hjälp av vatten. Detta genombrott uppnåddes i SNO+-laboratoriet i Ontario, Kanada, där en tank fylld med ultraprent vatten användes för att fånga upp de svaga ljusblixtar som genereras av Cherenkov-strålning – ett fenomen som uppstår när laddade partiklar rör sig snabbare än ljusets hastighet i vatten1.
Hur upptäckten gjordes
SNO+ är världens djupaste underjordiska laboratorium, beläget mer än två kilometer under jord. Under en kalibreringsfas 2018 fylldes dess 780 ton tunga sfäriska tank med ultraprent vatten istället för den vanliga vätskan, linear alkylbensen. Genom att analysera data från denna period kunde forskarna identifiera en specifik signal som sannolikt orsakades av en antineutrino genom en process som kallas invers betasönderfall. Denna process genererar en neutron och en positron, vilket leder till en ljusblixt vid en specifik energinivå på 2,2 megaelektronvolt1.
Betydelsen av upptäckten
Antineutriner är extremt svåra att upptäcka eftersom de interagerar väldigt lite med materia. De produceras i stora mängder i kärnreaktorer men har låg energi, vilket gör dem utmanande att spåra. Genom att använda vatten som detektionsmedium har forskarna visat att det är möjligt att övervaka kärnreaktorer på stora avstånd med hjälp av relativt enkla och säkra material. Detta kan bana väg för nya metoder för att övervaka kärnkraftverk och potentiellt förbättra säkerheten1.
Teknisk bakgrund
Upptäckten bygger på avancerad detektionsteknik där fotomultiplikatorrör används för att registrera de svaga ljusblixtarna från Cherenkov-strålning. Dessa tankar är vanligtvis fyllda med vätskor som förstärker ljussignalerna, men experimentet visade att även vanligt vatten kan användas effektivt. Resultaten har en tillförlitlighet på 99,7 procent (3 sigma), vilket gör dem mycket robusta1.
Denna forskning öppnar nya möjligheter inom både grundforskning om neutriner och praktiska tillämpningar för kärnkraftövervakning.
Citations:
- https://www.sciencealert.com/ghostly-glow-of-nuclear-power-station-detected-in-water-150-miles-away
- https://www.sciencefocus.com/space/neutrinos-from-milky-way
- https://psc.wi.gov/Documents/Brochures/Enviromental%20Impacts%20of%20PP.pdf
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/4066335/
- https://physicsworld.com/a/neutrinos-ghosts-of-matter/
- https://ahf.nuclearmuseum.org/ahf/history/environmental-consequences/
- https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/radiation/nuclear-accidents-fact-sheet
- https://environmentamerica.org/minnesota/center/resources/too-close-to-home-nuclear-power-and-the-threat-to-drinking-water/
- https://greenamerica.org/fight-dirty-energy/amazon-build-cleaner-cloud/10-reasons-oppose-nuclear-energy
- https://www.sfchronicle.com/news/world/article/iran-accelerates-production-of-near-weapons-grade-20188955.php
- https://cosmosmagazine.com/science/physics/upside-down-cosmic-rays-may-be-new-particle/
- https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.23.23288984v1.full-text
- https://www.academie-technologies.fr/wp-content/uploads/2021/10/NuclearEnergy_REPORT-0514.pdf
- https://remm.hhs.gov/nuclearfallout.htm
- https://theconversation.com/nuclear-power-how-might-radioactive-waste-water-affect-the-environment-159483
- https://www.fortum.com/energy-production/nuclear-power/environmental-impacts
- https://www.cnsc-ccsn.gc.ca/eng/resources/fact-sheets/tritium/
- https://scienceforourcoast.org/thermal-water-pollution-nuclear-power-plants
- https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_impact_of_nuclear_power
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK201997/
- https://www.nrc.gov/reactors/operating/ops-experience/grndwtr-contam-tritium.html
- https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/PUB1911_web.pdf
- https://www.iaea.org/sites/default/files/22/06/draft_ds524.pdf
- https://www.yahoo.com/news/physicists-simulated-black-hole-lab-232108402.html
- https://www.yahoo.com/news/weird-ice-could-form-alien-200153690.html
- https://www.livescience.com/ghost-particles-spotted-inside-lhc
- https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/tritium-radiation-fs.html
Answer from Perplexity: pplx.ai/share
