NEUTRINOS DE REATORES
O neutrino produzido nesta fonte é:
Como os neutrinos são produzidos neste tipo de fonte?
Os Neutrinos de Reatores são produzidos por decaimentos beta, consequência do processo de fissão nuclear no interior do reator. A fissão nuclear nada mais é do que a “quebra” de um núcleo atômico instável, liberando uma grande quantidade de energia.
Por exemplo, o Urânio-235 (U-235) é utilizado como combustível de um reator nuclear. Para iniciar o decaimento, um núcleo de U-235 recebe um nêutron e se transforma no U-236, um núcleo muito instável. Como consequência, ocorre a fissão nuclear, o U-236 se divide em dois núcleos atômicos menores e libera a energia que mantinha o núcleo unido. (Figura 1)
Os núcleos atômicos produzidos após a fissão sofrem decaimento beta e emitem nêutrons para se tornarem estáveis. Esses nêutrons atingem outros núcleos de Urânio-236 e gera um efeito ‘dominó’, produzindo uma grande quantidade de energia. O decaimento beta é o responsável por emitir Antineutrinos do Elétron. Clique na imagem abaixo, faça o download do arquivo e veja o simulador de fissão nuclear do PhET.
Simulador virtual da fissão nuclear do Urânio-235. Fonte; PhET Colorado.
Através de cálculos, os cientistas concluíram que um reator nuclear em atividade emite um fluxo de Antineutrinos do Elétron diretamente proporcional a quantidade de energia produzida. Quanto mais energia for produzida, maior será o fluxo de antineutrinos saindo do reator.
CEREBITO EXPLICA: Curiosidades!
Importância dos Neutrinos de Reatores
Os Neutrinos de Reatores são importantes para o estudo das propriedades da partícula e por ser uma forma de monitorar qualquer atividade nuclear.
Em relação as propriedades, os neutrinos ainda possuem muitos mistérios a serem desvendados, logo é essencial conhecê-los cada vez mais. Os Neutrinos de Reatores são de suma importância para esse tipo de estudo, pois são produzidos em grande quantidade, num único sabor (antineutrino do elétron) e por uma fonte conhecida. Quando se pretende estudar partículas difíceis de capturar é bom conhecer o máximo de informações prévias para elaborarmos um experimento eficiente.
Atualmente, experimentos de detecção de antineutrinos são colocados a curta, média e/ou longa distância do reator, assim os cientistas podem estudar o que acontece com o neutrino ao longo da sua viagem. Já sabemos que o neutrino vai mudando de sabor durante sua trajetória, mas estudos como estes podem esclarecer ainda mais sobre as causas dessa oscilação de neutrinos e dar maiores explicações sobre a matéria que constitui nosso universo.
Outra função dos Neutrinos de Reatores é fiscalizar ou monitorar atividades nucleares. Como já foi discutido, o fluxo de antineutrinos produzidos no reator é proporcional a energia liberada no processo de fissão nuclear. Quando um detector de neutrinos é direcionado para um reator, podemos estimar o fluxo de antineutrinos e, consequentemente, descobrir se há atividade nuclear ou não. Como os neutrinos viajam em velocidades próximas à da luz, a medição do seu fluxo fornece informações em tempo real sobre o reator, permitindo monitorar o funcionamento da usina.
Outra vantagem, não há necessidade de colocar um detector nas proximidades do reator para fazer as medições, pois os neutrinos interagem fracamente com a matéria, atravessando tudo sem serem notados, escapando da blindagem dos reatores sem alterarem significativamente seu fluxo e até serem detectados. Desta maneira, um órgão de fiscalização oficial poderia colocar o detector num país vizinho do fiscalizado. Este artifício também pode monitorar testes com bombas nucleares não autorizadas.
O Brasil possui um experimento de detecção de neutrinos gerados pelo reator Angra II, conhecido como “Neutrinos Angra”, ele visa estudar as propriedades do neutrino.
No mundo, existem muitos experimentos na área, mas vamos destacar alguns que pesquisam a oscilação de neutrinos.
O Double Chooz, o Reno, e o experimento neutrino do reator da Baía de Daya.
PARA SABER MAIS
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