Radioaktivnost zapravo "štedi" Zemljinu unutrašnjost

Prvi jasni dokazi o antineutrinima iz Zemljine unutrašnjosti

Pogledajte u Borexino detektor. Unutar sfere promjera 14 metara, geoneutrinosi nailaze na 300 tona posebne tekućine, stvarajući male bljeskove svjetlosti koje skupljaju fotomultiplikatori. © MPI za nuklearnu fiziku
čitati naglas

Po prvi put su istraživači jasno pokazali da Zemljina unutrašnjost emitira antineutrine. Te čestice, koje su nastale tijekom određenih procesa radioaktivnog raspada, do sada je bilo teško uhvatiti. Uspješno mjerenje s Borexino detektorom u talijanskom Gran Sassou dokazuje da je toplina unutar Zemlje zapravo generirana radioaktivnošću.

{1l}

Toplina unutar Zemlje odgovorna je za konvekciju u Zemljinom plaštu, uzlazni i silazni tok rastopljene stijene. Oni su pokretačka snaga tektonike ploča, a time i pojava poput vulkana i zemljotresa. Dugo vremena radioaktivnost

Pretpostavlja se da su izotopi urana, torija, kalija i rubidija u prirodi glavni izvor topline u Zemljinoj unutrašnjosti. Njihov točan udio ostao je do sada nepoznat. Teoretski, ove izotope izdaju antineutrini koji nastaju tijekom radioaktivnog beta raspada, koji zahvaljujući ogromnoj propusnosti mogu proći kroz cijelu zemlju, pružajući globalne informacije o Zemljinoj unutrašnjosti.

Antineutrinozi prodiru u (gotovo) sve

Međutim, otkrivanje antineutrina vrlo je teško jer oni prodiru ne samo u cijelu zemlju, već i u detektore fizičara gotovo neometano. Iako su prve indikacije 2004. postojale niskoenergetske antineutrine iz mjerenja pokusa Kamland u Japanu. Međutim, ovaj je detektor pretrpio lažno zračenje antineutrina iz nuklearnih elektrana u tom području. Pored toga, tragovi prirodne radioaktivnosti u detektoru Kamland otežali su japanskim istraživačima identifikaciju geoneutrina. prikaz

Nova prilika se pokazala u talijanskom Gran Sassou, gdje međunarodna Borexino suradnja, u koju su uključene institucije iz Italije, SAD-a, Njemačke, Rusije, Poljske i Francuske, koristi detektor u podzemnoj laboratoriji, što je u principu Kamland Eksperiment je vrlo sličan, ali ima sto puta nižu stopu neželjenih pozadinskih događaja. Tekući scintilator od 300 tona prvobitno je razvijen za otkrivanje niskoenergetskih neutrina od sunca i uspješno opskrbljuje podatke od 2007. godine.

Detektor niskog zračenja pr destiniert detektor za antineutrino

Ali ako se tamo uspješno otkriju solarni neutrini, zašto ne i njihov pandan, antineutrino iz Zemljine unutrašnjosti? Stefan Sch nert s Instituta Max Planck za nuklearnu fiziku (MPIK) u Heidelbergu i nekoliko njegovih kolega postavili su ovo pitanje. Napokon, u Borexinu je bila samo vrlo mala prirodna radioaktivnost, a samim tim i samo malo zračenja. "Niska radioaktivnost u Borexinu bila je ključna za otkrivanje geoneutrina", ističe znanstvenik.

"Unutrašnjost spremnika Borexino scintilatora danas je najbolji raspoloživi detektor za takva mjerenja u smislu incidentnog zračenja", kaže Hardy Simgen iz MPIK-a koji je odgovoran za otkrivanje radioaktivnih plemenitih plinova u tragovima., Uz najveću moguću čistoću scintillatorne tekućine i metode niskog zračenja, mjesto u Italiji pomaže nam i u nedostatku obližnjih nuklearnih elektrana. "

Radioaktivnost potvrđena zagrijavanjem Zemljine unutrašnjosti

U stvari: primijećen je jasan signal antineutrina koji se svojom raspodjelom energije mogu dodijeliti radioaktivnom propadanju urana i torija. Konačni dokaz ovih geoneutrinova potvrđuje da radioaktivnost doprinosi barem znatno, ako ne i pretežno, geotermalnoj toplinskoj slici od oko 40 teravata.

Dakle, jedan se čovjek približio rješenju ovog temeljnog pitanja geologije. Među ostalim izvorima energije, preostala toplina iz zemljine tvorbe igra najvažniju ulogu. Međutim, moćan prirodni nuklearni reaktor u središtu zemlje, koji su predviđali neke teorije, mogao bi se isključiti kao značajan izvor energije temeljen na promatranom protoku geoneutrinona.

Iako radioaktivnost igra ključnu ulogu kao izvor geotermalne energije, za detaljno razumijevanje potrebna su daljnja mjerenja s globalnom mrežom Geoneutrino detektora. Iskorištavanje Geoneutrinosa kao jedinstvene sonde pružit će sveobuhvatniji uvid u Zemljinu unutrašnjost i izvore topline kroz nove podatke iz Borexina, Kamlanda i buduće eksperimente.

(Institut Max Planck za nuklearnu fiziku, 16.03.2010. - NPO)