Вокруг АЭС впервые обнаружили странное «призрачное» свечение

Под землёй, в шахте глубиной более двух километров в канадской провинции Онтарио, спрятан детектор SNO+. Его задача — ловить то, что почти невозможно поймать: антинейтрино. Эти частицы настолько слабо взаимодействуют с материей, что через тело каждого человека ежесекундно проходят миллиарды таких «призраков», и никто этого не замечает. Они рождаются в недрах Солнца, в космических лучах и в ядерных реакторах. Но зарегистрировать их — задача, требующая невероятной точности и удачи.

Исследователи из коллаборации SNO+ сделали это. И сделали так, как никто не делал раньше — с помощью обычной воды. Сверхчистой, но всё же воды. В 2018 году, пока установка проходила калибровку и вместо специальной жидкости в ней была вода, детектор зафиксировал сигнал. Источник находился в 240 километрах — атомная электростанция Bruce Power.

Как это работает: антинейтрино сталкивается с протоном в воде. В результате рождаются две частицы — нейтрон и позитрон. Нейтрон захватывается ядром водорода, и возникает слабая вспышка черенковского излучения. Это голубое свечение, похожее на звуковой удар самолёта, только для света. Сигнал был зафиксирован с вероятностью 99,7 процентов — практически безошибочно.

Раньше для таких измерений требовались специальные органические жидкости, которые усиливают вспышки. Они дорогие и требуют осторожного обращения. Вода дешевле, безопаснее и доступнее. Это открытие показывает: для мониторинга ядерных объектов на большом расстоянии можно использовать простую воду. Технология становится ближе к реальности.

Результаты, опубликованные в журнале Physical Review Letters, открывают новые возможности для контроля за атомными станциями, для изучения физики элементарных частиц и, возможно, для поиска того, что до сих пор оставалось невидимым. Пойманный в толще воды луч света, родившийся за сотни километров, — это не просто эксперимент. Это доказательство того, что даже самые неуловимые частицы могут быть зарегистрированы, если знать, как и где искать.