Reaktory jądrowe

Doskonałym źródłem neutrin, do którego mamy dostęp na Ziemi, są reaktory jądrowe. W reaktorach jądrowych wykorzystuje się efekt rozszczepienia uranu. Proces rozszczepienia zachodzi w wyniku absorpcji przez jądro uranu dodatkowego neutronu. W wyniku absorpcji jądro uranu staje się niestabilne i rozpada na dwa fragmenty o zbliżonej masie. Oprócz owych dwu fragmentów w wyniku rozszczepienia wytwarzane są 2-3 neutrony, które mogą być pochłonięte przez kolejne jądra uranu powodując ich rozszczepienie, uwolnienie kolejnych neutronów itd. (tak naprawdę, aby neutrony powstające w procesie rozszczepienia mogły być pochłonięte przez dalsze jądra uranu, muszą być wcześniej spowolnione poprzez oddziaływania z materią np. z ciężką wodą). Jądra powstające w wyniku rozszczepienia nie są stabilne. Rozpadają się one w rozpadach beta, którym towarzyszą emisje anty-neutrin elektronowych. Przy czym rozpady te następują z bardzo dużą intensywnością. Strumień produkowanych anty-neutrin jest więc bardzo duży.

Reakcja łańcuchowa

Nie wszystkie neutrony wytwarzane w rektorze są pochłaniane przez uran. Część zderza się za ścianami reaktora, zamieniając jądra, z których ściany są zbudowane, w jądra radioaktywne. Jądra te następnie rozpadają się w przemianach beta produkując również pewną ilość anty-neutrin elektronowych.

Elektrownia jądrowa

Neutrina pochodzące z rektorów jądrowych były pierwszymi neutrinami zaobserwowanymi eksperymentalnie. Dziś liczne eksperymenty badające własności neutrin posługują się reaktorami jako źródłami owych cząstek. Zaletą wykorzystania reaktorów do prowadzenia tego typu badań jest dość dobra znajomość ilości produkowanych neutrin przez konkretny typ reaktora (ilość ta liczona jest w oparciu o dobrze poznany model rozszczepienia jąder atomowych) oraz możliwość regulacji tego strumienia przez zmianę mocy reaktora. W praktyce eksperymenty neutrinowe mierzą neutrina pochodzące z reaktorów używanych do produkcji energii w elektrowniach nuklearnych. Moc takich reaktorów jest ustalana w zależności od zapotrzebowania w danym momencie na energię elektryczną. Eksperymenty mierzą więc różną ilość neutrin zimą i latem. Zimą bowiem energii potrzebnej jest więcej…

Rozlokowanie reaktorów jądrowych

Czy wiesz, że…

Pierwiastki radioaktywne znajdują się również w naszym ciele. W każdej sekundzie następuje w nim około 8000 rozpadów. Większość z tych rozpadów to rozpady beta. W części tych rozpadów emitowane są anty-neutrina, w części zaś neutrina. Nasze ciała są więc także źródłami owych ulotnych cząstek…