Mesmo depois que um reator nuclear é desligado, ele continua sussurrando. Pela primeira vez, cientistas detectaram esse brilho residual fraco e fantasmagórico: um fluxo de antineutrinos produzido por decaimento radioativo de longa duração dentro do combustível, muito depois de o reator ter ficado escuro.
A medição ocorreu na usina nuclear de Chooz, no norte da França, onde o detector Double Chooz fica subterrâneo, a cerca de 400 metros de dois núcleos de reatores. O detector, preenchido com mais de 30 metros cúbicos de cintilador líquido, capturou cerca de 100 eventos candidatos a antineutrinos ao longo de 17,2 dias enquanto ambos os reatores estavam completamente desligados. O sinal correspondeu a simulações detalhadas da radioatividade residual nos núcleos e nas piscinas de combustível usado próximas.
Um Sinal que Sobrevive ao Desligamento
Antineutrinos são as partículas conhecidas mais leves e elusivas do universo. Elas atravessam quase tudo, incluindo a blindagem do reator, com pouca interferência. Quando uma interage dentro do cintilador líquido do detector, produz um duplo flash de luz característico que se destaca do ruído de fundo.
Pesquisadores do Max-Planck-Institut für Kernphysik em Heidelberg, Alemanha, liderados por Anthony Onillon e Thierry Lasserre, analisaram os dados. A detecção exigiu fundos excepcionalmente baixos e técnicas de análise cuidadosas desenvolvidas ao longo de anos pela colaboração Double Chooz. Até agora, experimentos de antineutrinos de reatores focavam em reatores em operação, onde o fluxo é muito maior. Esta é a primeira confirmação experimental direta de previsões que descrevem emissões de antineutrinos de reatores desligados e combustível usado.
Por Que os Moradores Locais Devem se Importar
A usina de Chooz fica na região das Ardenas, no norte da França, um país que depende fortemente da energia nuclear. Para os moradores, o reator é uma presença familiar, mas a nova descoberta tem implicações além da curiosidade local. Detectores de antineutrinos poderiam eventualmente monitorar reatores mesmo quando estiverem offline, fornecendo uma nova ferramenta para segurança nuclear e salvaguardas.
A pesquisa, publicada na Physical Review Letters, mostra que esses detectores podem coletar informações sobre reatores nucleares mesmo durante períodos de desligamento. Essa capacidade poderia ajudar a verificar se o combustível permanece onde deveria, mesmo quando o reator não está funcionando. A medição também confirma que o decaimento de produtos de fissão de longa duração continua por meses ou anos, produzindo um sinal fraco, mas detectável.
A detecção desse brilho residual abre uma nova janela para o ciclo de vida do combustível nuclear. Ela prova que as ferramentas usadas para estudar reatores ativos também podem ver o que acontece depois que eles ficam em silêncio, oferecendo um fio contínuo de observação, da operação ao armazenamento de longo prazo.
