Kernkraftwerk Leibstadt: erster Nachweis kohärenter Streuung von Reaktor-Antineutrinos
Forschenden des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg (MPIK) ist am Kernkraftwerk Leibstadt (KKL) ein wichtiger Nachweis gelungen: Sie beobachteten erstmals die kohärente elastische Streuung von Antineutrinos niedriger Energie, die aus dem Kernreaktor stammen, an Atomkernen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal «Nature» veröffentlicht.
Im Rahmen des CONUS+-Experiments gelang es einem Team unter Leitung des MPIK, mit einem neuartigen Germanium-Detektor Antineutrinos direkt nachzuweisen, die beim Betrieb des KKL entstehen. Beim CONUS-Projekt geht es um die Eigenschaften von Neutrinos – genauer gesagt um ihre Antiteilchen, die Antineutrinos. Diese treten nur extrem selten mit Materie in Wechselwirkung und sind daher besonders schwer nachweisbar. Bisher erforderte ihr Nachweis Detektoren von mehreren Tonnen Masse, um überhaupt eine messbare Anzahl Wechselwirkungen zu registrieren. Der nun eingesetzte Detektor misst nur 1,2 Meter im Durchmesser und befindet sich in unmittelbarer Nähe zum Reaktorkern.
Möglich wurde die Messung durch die sogenannte kohärente elastische Streuung, bei der ein Antineutrino niedriger Energie aus dem Reaktor mit dem gesamten Atomkern wechselwirkt. Diese Wechselwirkung war theoretisch seit 1974 bekannt, wurde aber bisher nur mit Teilchenbeschleunigern und höherenergetischen Neutrinos nachgewiesen. Der am KKL beobachtete Effekt markiert den ersten Nachweis dieses Prozesses mit Reaktor-Antineutrinos. Die im KKL verwendete Technik und Methode haben gemäss dem MPIK das Potenzial für grundlegende neue Erkenntnisse über den Aufbau des Universums. Die Forschungsarbeiten werden weitergeführt.
Mehr Informationen (vom 30. Juli 2025):
Übersichtsartikel im Fachjournal «Nature»
Wissenschaftlicher Fachartikel im Fachjournal «Nature»
Mitteilung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg
sowie NZZ-Artikel vom 11. Mai 2025
Quelle
B.G. nach KKL, Medienmitteilung, 4. August 2025