在基本粒子研究领域,“反应堆反中微子异常”长期以来困扰着科学家。这一现象源于核反应堆中原子核β衰变产生的反中微子,其实际探测数量低于理论模型预测。俄罗斯库尔恰托夫研究所国家研究中心提出了一种新颖的理论模型,认为通过测量β衰变中的β电子特性,可以更准确地推导反中微子行为,从而解决这一异常。
反中微子与β电子在β衰变中成对产生,理论上两者的探测数据应一致。然而,由于β电子与探测器相互作用更明显,其测量相对容易,而反中微子因其微弱的相互作用特性难以捕捉。库尔恰托夫研究所利用其IR-8反应堆上的Beta装置,针对铀和钚裂变产物的β电子进行精确测量,基于此构建了反应堆反中微子KI模型。研究员丹尼尔·波波夫表示,该装置全球独一无二,其模型避免了传统理论中的“反中微子赤字”问题,与实验结果吻合度更高,已在国际学术界引发广泛关注。
大亚湾核电站的中微子振荡实验进一步验证了这一模型的可靠性。该实验记录了约470万次粒子相互作用事件,数据与KI模型预测高度一致。这一发现不仅适用于VVER型动力反应堆,还可推广至快中子反应堆、熔盐反应堆及浮动核电机组等多种核设施。波波夫强调,反中微子特性的深入研究将提升核工业中设施监测的精度,推动中微子探测技术的进步。
此外,库尔恰托夫研究所还在电池回收领域取得突破,开发出一种环保方法,可高效回收从智能手机到电动汽车的各类电池。这表明其研究不仅限于理论物理,还在实际应用中展现潜力。KI模型的提出为反应堆反中微子异常提供了新解释,或将推动中微子物理与核能技术的发展。