A fizikusok a földalatti hő fő forrását nevezték meg

A fizikusok a földalatti hő fő forrását nevezték meg
A fizikusok a földalatti hő fő forrását nevezték meg
Anonim

Bolygónk belseje 47 terawatt hőt bocsát ki. A földkéreg radioaktív elemeinek tartalmából ítélve ezek bomlása 7-10 terawattot biztosít. A többi honnan származik?

Az ezzel kapcsolatos vita nem csillapodik. Egyes szakértők szerint Földünk melegen született, és mélységeiből származó jelenlegi hőáram legalább fele a keletkezéskor tárolt energia. Mások úgy vélik, hogy a bolygót hidegen alakították ki, és főleg a súrlódás hevíti fel, amikor a nehéz kőzetek a Föld középpontjába merülnek, és a tüdő felszínére úsznak.

Ne felejtsük el, hogy a radioaktív anyagok valószínűleg nemcsak a kéregben, hanem a köpenyben is megtalálhatók (a bolygó magjában a geofizikusok szerint elhanyagolhatóak). De hányan vannak? A köpenyt a kéreggel ellentétben nem lehet fúróval elérni. Ezért továbbra sem világos, hogy a felszín alatti hő mekkora részét állítja elő a radioaktív bomlás. A becslések 15% és 50% között változnak.

Az égető kérdésre választ ad egy tudományos cikk, amelyet a Physical Review D folyóiratban publikált egy nemzetközi csoport, amely orosz tudósokat is magában foglal.

A fizikusok megmérték a Föld belsejéből származó neutrínók áramlását. A neutrínók nagyon könnyű részecskék, amelyek többek között az urán-238 és a tórium-232 radioaktív bomlása során keletkeznek. A neutrínó -fluxus intenzitásának ismeretében megállapítható, hogy ezen elemek közül hány bomlik másodpercenként a Föld mélyén.

A kutatók a 2007 -ben bevezetett Borexino detektorral dolgoztak. Feldolgozták a 2007 decemberétől 2019 áprilisáig felhalmozott adatokat. Meg kell jegyezni, hogy a Moszkvai Állami Egyetem Nukleáris Fizikai Kutatóintézetének, a "Kurchatov Institute" Nemzeti Kutatóközpontnak és a Közös Nukleáris Kutatóintézetnek a tudósai nagyban hozzájárultak az eszköz létrehozásához és ezen adatok megszerzéséhez..

Ez idő alatt a detektor 53 részecskét rögzített. Ne tévesszen meg: a Föld felszínének minden négyzetcentiméterét minden másodpercben milliónyi neutrínó szúrja át a bolygó bélében. De ez a szeszélyes részecske szinte soha nem lép kölcsönhatásba az anyaggal, beleértve a detektor anyagát is.

A kimutatott neutrínók száma alapján a szerzők kiszámították teljes fluxusukat, és újraszámították a Föld mélyén bomló urán- és tóriummagok számába.

A földkéreg ismert radioaktivitása alapján a fizikusok kiszámították a köpeny hozzájárulását. Ugyanakkor figyelembe vették, hogy a radiogén hő 18% -a a kálium-40 bomlásából származik, a fennmaradó 82% -ot pedig az urán és a tórium adja.

A kutatók számításai szerint a köpeny radioaktív anyagai 14-36 terawatt föld alatti hőt biztosítanak. A legvalószínűbb érték 25 terawatt. Vagyis összességében a kéreg és a köpeny radioaktív anyagai adják a föld alatti hő mintegy 70% -át.

Határozottabb számok nevezhetők, amikor a köpenyből származó neutrínó -fluxust pontosabban mérik.

"A fizikusok számára komoly kihívás ma is a geoneutrinos köpenyből származó fluxusának pontosabb mérése. Ehhez valószínű, hogy több, a Föld különböző részein elhelyezett érzékelőt fognak használni. Van egy projekt egy geoneutrino -detektor létrehozására Oroszországban, a Baksan Neutrino Obszervatóriumban. Egy másik projekt a jelenleg Kínában épülő JUNO detektor, amely tömegében 70 -szer nagyobb lesz, mint a Borexino, így rövidebb idő alatt nagyobb mérési pontosság érhető el " - foglalja össze Alexander Chepurnov, a Moszkvai Állami Egyetem Nukleáris Fizikai Kutatóintézetének vezető kutatója.

Ajánlott: