Geoneutrino
Geoneutrinoer er neutrinoer eller antineutrinoer, der udsendes ved henfald af radionuklider inde i Jorden. Neutrinoer er de letteste kendte subatomære partikler , de mangler målbare elektromagnetiske egenskaber og interagerer kun gennem den svage kernekraft . En af hovedopgaverne for et nyt felt inden for fysik, neutrino geofysik , er udvinding af geologisk nyttig information (for eksempel overfloden af individuelle geoneutrino-producerende elementer og deres rumlige fordeling i jordens indre).
De fleste geoneutrinoer er elektroniske antineutrinoer, der optræder i β - henfaldskanalen af grundstofferne Kalium-40 , Thorium-232 og Uranium-238 . Tilsammen skaber disse henfaldskæder mere end 99 % af det nuværende niveau af radiogen termisk stråling inde fra Jorden. I 2016 blev geoneutrinoer observeret ved to neutrinobservatorier - i Kamland og Boreksino . Flere projekter af teleskoper er blevet foreslået, der kan bruges til at opdage geoneutrinoer.
Geologi
| [en] |
![{\displaystyle {\begin{array}{rclr}{\ce {^{238}_{92}U}}&{\ce {->}}&{\ce {^{206}_{82}Pb ))+8\alpha +6e^{-}+6{\bar {\nu}}_{e}&+\ 51.698\,{\ce {MeV}}\\{\ce {^{235}_ {92}U}}&{\ce {->}}&{\ce {^{207}_{82}Pb}}+7\alpha +4e^{-}+4{\bar {\nu } }_{e}&+\ 46.402\,{\ce {MeV}}\\{\ce {^{232}_{90}Th}}&{\ce {->}}&{\ce {^ {208}_{82}Pb}}+6\alpha +4e^{-}+4{\bar {\nu}}_{e}&+\ 42.652\,{\ce {MeV}}\\{ \ce {^{40}_{19}K}}&{\ce {->[{89.3\,\%}]}}&{\ce {^{40}_{20}Ca}}+e ^{-}+{\bar {\nu}}_{e}&+\ 1.311\,{\ce {MeV}}\\{\ce {^{40}_{19}K}}+e^ {-}&{\ce {->[{10.7\,\%}]}}&{\ce {^{40}_{18}Ar}}+\nu _{e}&+\ 1.505\, {\ce {MeV}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/88fa15b420dc87f3981f0d9af5c2d67fa5f5f57b)
Jorden udstråler varme med en hastighed på omkring 47 TW ( terawatt ), [2] hvilket er mindre end 0,1 % af den indkommende solenergi. En del af denne varme kommer fra den varme, der frigives under henfaldet af radioaktive isotoper i Jordens indre. Der er forskellige skøn over denne energi: fra ~10 TW til ~30 TW. [3]
Studie af geoneutrinoer
Detektorer og resultater
Eksisterende detektorerCamland er en 1,0 kiloton detektor placeret ved Neutrino Observatory i Japan. Geoneutrinoer blev først opdaget i 2005. Det samlede antal observerede antineutrinoer var 152.
Borexino er en 0,3 kiloton detektor på Nazionali del Gran Sasso laboratoriet nær L'Aquila , Italien. I 2010 blev 15 kandidatbegivenheder registreret i en database samlet over 537 dage.
Planlagte og foreslåede detektorer- Bundhav Kamland-OBK
- Juno
- Jinping neutrino eksperiment ( hjemmeside )-. [fire]
- Lena i Frejus, Frankrig . [5]
- DUSEL på Homestake i South Dakota, USA [6]
- ved Bno (Baksan Neutrino Observatory) i Rusland [7]
- jorden
- Hanohano .
Noter
- ↑ Dye, ST Geoneutrinos og jordens radioaktive kraft // Rev. Geofys. : journal. - 2012. - Bd. 50 , nej. 3 . — P. RG3007 . - doi : 10.1029/2012RG000400 . - . - arXiv : 1111.6099 .
- ↑ Davies, JH Jordens overfladevarmeflux (ubestemt) // Solid Earth. - 2010. - T. 1 , nr. 1 . - S. 5-24 . - doi : 10.5194/se-1-5-2010 .
- ↑ Lært, JG; farvestof, ST; Pakvasa, S. Hanohano: En Deep Ocean Anti-Neutrino Detector for Unique Neutrino Physics and Geophysics Studies // Proceedings of the Twelfth International Workshop on Neutrino Telescopes, Venedig, marts 2007 (engelsk) . – 2008.
- ↑ Beacom, John F. Hensigtserklæring: Jinping Neutrino Experiment (uspecificeret) // Chinese Physics C. - 2016. - 4. februar ( bd. 41 , nr. 2 ). - doi : 10.1088/1674-1137/41/2/023002 . — . - arXiv : 1602.01733 .
- ↑ Wurm, M. Den næste generation af væske-scintillator neutrino observatorium LENA // Astropartikelfysik : journal. - 2012. - Bd. 35 , nr. 11 . - s. 685-732 . - doi : 10.1016/j.astropartphys.2012.02.011 . - . - arXiv : 1104.5620 .
- ↑ Tolich, N. A Geoneutrino Experiment at Homestake // Earth , Moon, and Planets : journal. - 2006. - Bd. 99 , nr. 1 . - S. 229-240 . - doi : 10.1007/s11038-006-9112-8 . - . - arXiv : fysik/0607230 .
- ↑ Barabanov, I. R.; Novikova, G. Ya.; Sinev, VV & Yanovich, EA (2009), Forskning i de naturlige neutrinofluxer ved brug af scintillationsdetektor med stort volumen ved Baksan, arΧiv : 0908.1466 [hep-ph].
Links
- Geoneutrinos.org , et interaktivt websted, der giver dig mulighed for at se geoneutrino-spektre.