核反应堆关闭后，并不会立刻归于沉寂。功率生产停止很久之后，那些寿命较长的放射性裂变产物仍会持续衰变数月乃至数年，释放出一股微弱但可探测的粒子流——反中微子。这类粒子是已知最轻、也最难捕捉的粒子之一，能够几乎不受阻碍地穿过反应堆结构与屏蔽层，因此常被称为“幽灵粒子”。

关机后的“幽灵”信号

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正是这种“幽灵”信号，如今被Double Chooz合作组首次直接测量到。这项研究由德国海德堡马克斯·普朗克核物理研究所（MPIK）的Anthony Onillon和Thierry Lasserre领导，相关成果已发表在《物理评论快报》上。

测量地点位于法国北部的Chooz核电站。Double Chooz探测器深埋地下，距离该核电站两个反应堆堆芯约400米，内部装有超过30立方米的液体闪烁体。当反中微子与闪烁体发生相互作用时，会产生极其微弱的闪光信号。

“反中微子与物质的相互作用极其罕见。不过，当它确实在Double Chooz探测器中发生作用时，会产生一种特征性的双重闪光信号，可以与背景事件区分开。”MPIK旗下独立研究组OMINA的Thierry Lasserre这样解释。正是依靠这种独特的双重闪光，研究人员才得以从海量噪声中辨认出反应堆反中微子的踪迹。

17.2天的关机观测

合作组分析了两个反应堆机组完全关闭期间收集的17.2天观测数据。在这段时间里，探测器记录到大约100个候选反中微子事件，这些事件与堆芯及附近乏燃料冷却池中的残余放射性直接相关。

观测到的信号与基于剩余核燃料存量、以及长寿命裂变产物持续衰变所做的详细模拟结果高度吻合。这为“关闭反应堆与乏燃料依然会发射反中微子”的预测提供了首次直接实验确认，填补了该领域长期以来的验证空白。

“到目前为止，反应堆反中微子实验主要聚焦于运行中的反应堆，那里反中微子通量要大得多。而探测关机后微弱的残余信号，需要极低的背景环境，以及Double Chooz合作组多年积累的精细分析技术。”Anthony Onillon补充道。

离线监控的新可能

这项发现意味着，即使在反应堆离线状态下，反中微子探测器也能获取反应堆内部活动的有效信息。这一能力有望拓展反中微子探测器在反应堆监测、核安全评估以及核保障监督等场景中的应用范围。

与此同时，其他实验也开始探索这一微弱信号。在Neutrino 2026会议上，JUNO-TAO实验展示了初步结果，利用反应堆关闭期间的观测数据，尝试将乏燃料产生的反中微子与其他来源的信号分离开来。随着更多实验加入，关机后的反中微子信号或将成为一种新的监测工具。