Fizikçiler, yeraltı ısısının ana kaynağını seçtiler

Fizikçiler, yeraltı ısısının ana kaynağını seçtiler
Fizikçiler, yeraltı ısısının ana kaynağını seçtiler
Anonim

Gezegenimizin bağırsakları 47 terawatt ısı yayar. Yerkabuğundaki radyoaktif elementlerin içeriğine bakıldığında, bozunmaları 7 ila 10 terawatt sağlar. Gerisi nereden geliyor?

Bu konudaki tartışmalar azalmaz. Bazı uzmanlar, Dünyamızın sıcak doğduğunu ve derinliklerinden gelen mevcut ısı akışının en az yarısının, oluşum anında depolanan enerji olduğunu söylüyor. Diğerleri, gezegenin soğuk olarak oluştuğuna ve esas olarak ağır kayaların Dünya'nın merkezine daldırılmasından ve akciğerlerin yüzeyine yüzmesinden sürtünme ile ısıtıldığına inanıyor.

Radyoaktif maddelerin muhtemelen sadece kabukta değil, mantoda da bulunduğunu unutmayın (jeofizikçilere göre gezegenin çekirdeğinde ihmal edilebilirler). Ama kaç tane var? Kabuktan farklı olarak mantoya matkapla ulaşılamaz. Bu nedenle, yeraltı ısısının ne kadarının radyoaktif bozunma tarafından üretildiği belirsizliğini koruyor. Tahminler %15 ile %50 arasında değişmektedir.

Yakıcı sorunun yanıtı, içinde Rus bilim adamlarının da yer aldığı uluslararası bir grup tarafından Physical Review D dergisinde yayınlanan bilimsel bir makaleyle veriliyor.

Fizikçiler, dünyanın içinden yayılan nötrinoların akışını ölçtüler. Nötrinolar, diğer şeylerin yanı sıra, uranyum-238 ve toryum-232'nin radyoaktif bozunması sırasında oluşan çok hafif parçacıklardır. Nötrino akışının yoğunluğunu bilerek, bu elementlerden kaç tanesinin Dünya'nın derinliklerinde her saniye bozulduğunu belirlemek mümkündür.

Araştırmacılar, 2007 yılında piyasaya sürülen Borexino dedektörü ile çalıştı. Aralık 2007'den Nisan 2019'a kadar toplanan verileri işlediler. Moskova Devlet Üniversitesi Nükleer Fizik Araştırma Enstitüsü, Ulusal Araştırma Merkezi "Kurchatov Enstitüsü" ve Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nden bilim adamlarının bu aracın oluşturulmasında ve bu verilerin elde edilmesinde büyük katkı sağladıkları belirtilmelidir..

Bu süre boyunca dedektör 53 parçacık kaydetti. Aldanmayın: her saniye, dünya yüzeyinin her santimetre karesi, gezegenin bağırsaklarında doğan milyonlarca nötrino tarafından delinir. Ancak bu kaprisli parçacık, dedektörün maddesi de dahil olmak üzere neredeyse hiçbir zaman madde ile etkileşime girmez.

Yazarlar, tespit edilen nötrinoların sayısına göre toplam akılarını hesapladılar ve onu Dünya'nın derinliklerinde bozunan uranyum ve toryum çekirdeklerinin sayısı olarak yeniden hesapladılar.

Fizikçiler, yer kabuğunun bilinen radyoaktivitesine dayanarak, mantonun katkısını hesapladılar. Aynı zamanda, radyojenik ısının %18'inin potasyum-40'ın bozunmasından geldiğini ve kalan %82'yi uranyum ve toryumun sağladığını dikkate aldılar.

Araştırmacıların hesaplamalarına göre, mantonun radyoaktif maddeleri 14 ila 36 terawatt yeraltı ısısı sağlıyor. En olası değer 25 terawatt'tır. Yani, toplamda, kabuk ve mantodaki radyoaktif maddeler, tüm yeraltı ısısının yaklaşık %70'ini verir.

Mantodan gelen nötrino akısı daha doğru ölçüldüğünde daha kesin sayılar adlandırılabilir.

"Günümüzde fizikçiler için ciddi bir zorluk, jeonötrinoların mantodan akışının daha doğru bir ölçümü olmaya devam ediyor. Bunun için, Dünya'nın farklı yerlerinde bulunan birkaç dedektörün kullanılması muhtemeldir. Bir jeonötrino dedektörü oluşturma projesi var. Rusya'da, Baksan Neutrino Gözlemevi'nde. Bir başka proje de, Çin'de yapım aşamasında olan, kütle olarak Borexino'dan 70 kat daha büyük olacak ve daha kısa sürede daha yüksek ölçüm doğruluğu elde etmeyi mümkün kılacak olan JUNO dedektörüdür., "Moskova Devlet Üniversitesi Nükleer Fizik Araştırma Enstitüsü'nde kıdemli araştırmacı olan Alexander Chepurnov'u özetliyor.

Önerilen: