Ein Kernreaktor wird nie ganz still. Lange nachdem die Kettenreaktion gestoppt ist, zerfallen die von der Spaltung hinterlassenen radioaktiven Fragmente weiter – und emittieren einen schwachen Strom von Antineutrinos, jenen geisterhaften Teilchen, die fast alles durchdringen. Zum ersten Mal haben Wissenschaftler dieses verbliebene Signal direkt gemessen.
Ein internationales Team nutzte den Double-Chooz-Detektor, der 400 Meter von zwei Reaktorkernen im Kernkraftwerk Chooz in Nordfrankreich vergraben ist, und registrierte das Antineutrino-"Nachglühen", während beide Reaktoren komplett abgeschaltet waren. In 17,2 Tagen verzeichnete der Detektor 106 Kandidatenereignisse im stärksten Teil des Energiespektrums, mit einer statistischen Signifikanz von 5,9 Sigma – deutlich über der Schwelle für eine Entdeckung in der Teilchenphysik. Reaktorsimulationen hatten 88 Ereignisse (plus/minus sieben) vorhergesagt – der erste direkte experimentelle Test von Modellen für Emissionen abgeschalteter Reaktoren und gelagerter Brennelemente.
Die in Physical Review Letters veröffentlichte Studie wurde von Anthony Onillon und Thierry Lasserre vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg geleitet. Antineutrinos entstehen bei der Spaltung in enormer Zahl, interagieren aber so selten mit Materie, dass die meisten durch Reaktorwände, Abschirmung und Gestein fliegen, ohne eine Spur zu hinterlassen. Das macht sie zu besonders schwer blockierbaren – und potenziell wertvollen – Boten.
Die Messung öffnet ein neues Fenster für die nukleare Überwachung. Da der Restfluss Informationen über teilweise verbrauchten Brennstoff im Kern und Brennelemente in Abklingbecken trägt, könnten künftige Detektoren Inspektoren ein unabhängiges Werkzeug bieten, um den Reaktorstatus zu verifizieren oder Veränderungen der Brennstoffinventare zu verfolgen – auch bei abgeschaltetem Werk. Erste JUNO-TAO-Ergebnisse, vorgestellt auf der Konferenz Neutrino 2026, deuten darauf hin, dass die Technik bereits andernorts getestet wird – mit dem Double-Chooz-Ergebnis als veröffentlichtem Referenzwert.
