Geoneutrino

Los geoneutrinos son neutrinos o antineutrinos emitidos por la desintegración de radionúclidos en el interior de la Tierra. Los neutrinos son las partículas subatómicas más ligeras que se conocen , carecen de propiedades electromagnéticas medibles e interactúan sólo a través de la fuerza nuclear débil . Una de las principales tareas de un nuevo campo de la física, la geofísica de neutrinos , es la extracción de información geológicamente útil (por ejemplo, la abundancia de elementos individuales productores de geoneutrinos y su distribución espacial en el interior de la tierra).

La mayoría de los geoneutrinos son antineutrinos electrónicos que aparecen en el canal de desintegración β de los elementos Potasio-40 , Torio-232 y Uranio-238 . Juntas, estas cadenas de desintegración crean más del 99% del nivel actual de radiación térmica radiogénica desde el interior de la Tierra. En 2016, se observaron geoneutrinos en dos observatorios de neutrinos, en Kamland y Boreksino . Se han propuesto varios proyectos de telescopios que pueden usarse para detectar geoneutrinos.

Geología

[una]	${\begin{matriz}{rclr}{\ce {^{238}_{92}U}}&{\ce {->}}&{\ce {^{206}_{82}Pb ))+8\alpha +6e^{-}+6{\bar {\nu }}_{e}&+\ 51.698\,{\ce {MeV}}\\{\ce {^{235}_ {92}U}}&{\ce {->}}&{\ce {^{207}_{82}Pb}}+7\alpha +4e^{-}+4{\bar {\nu } }_{e}&+\ 46.402\,{\ce {MeV}}\\{\ce {^{232}_{90}Th}}&{\ce {->}}&{\ce {^ {208}_{82}Pb}}+6\alpha +4e^{-}+4{\bar {\nu }}_{e}&+\ 42.652\,{\ce {MeV}}\\{ \ce {^{40}_{19}K}}&{\ce {->[{89.3\,\%}]}}&{\ce {^{40}_{20}Ca}}+e ^{-}+{\bar {\nu }}_{e}&+\ 1.311\,{\ce {MeV}}\\{\ce {^{40}_{19}K}}+e^ {-}&{\ce {->[{10,7\,\%}]}}&{\ce {^{40}_{18}Ar}}+\nu _{e}&+\ 1,505\, {\ce {MeV}}\end{matriz}}$

La tierra irradia calor a una tasa de alrededor de 47 TW ( teravatios ), [2] que es menos del 0,1% de la energía solar entrante. Parte de este calor proviene del calor liberado durante la desintegración de los isótopos radiactivos en el interior de la Tierra. Hay varias estimaciones de esta energía: desde ~10 TW hasta ~30 TW. [3]

Estudio de geoneutrinos

Detectores y resultados

Detectores existentes

Camland es un detector de 1,0 kilotones ubicado en el Observatorio de Neutrinos en Japón. Los geoneutrinos se descubrieron por primera vez en 2005. El número total de antineutrinos observados fue de 152.

Borexino es un detector de 0,3 kilotones en el laboratorio Nazionali del Gran Sasso cerca de L'Aquila , Italia. En 2010, se registraron 15 eventos candidatos en una base de datos recopilada durante 537 días.

Detectores previstos y propuestos

Fondo del océano Kamland-OBK
Juno
Experimento de neutrinos de Jinping ( sitio web )-. [cuatro]
Lena en Frejus, Francia . [5]
DUSEL en Homestake en Dakota del Sur, EE. UU. [6]
en Bno (Observatorio de Neutrinos Baksan) en Rusia [7]
Tierra
Hanohano .

Notas

↑ Dye, ST Geoneutrinos y el poder radiactivo de la Tierra // Rev. Geofísico. : diario. - 2012. - vol. 50 , núm. 3 . — PÁG. RG3007 . -doi : 10.1029/ 2012RG000400 . - . -arXiv : 1111.6099 . _
↑ Davies, JH Flujo de calor superficial de la Tierra (indefinido) // Solid Earth. - 2010. - T. 1 , N º 1 . - S. 5-24 . - doi : 10.5194/se-1-5-2010 .
↑ Aprendido, JG; colorante, ST; Pakvasa, S. Hanohano: Un detector de antineutrinos en el océano profundo para estudios únicos de física y geofísica de neutrinos // Actas del duodécimo taller internacional sobre telescopios de neutrinos, Venecia, marzo de 2007 (inglés) . — 2008.
↑ Beacom, John F. Carta de intención: Experimento de neutrinos de Jinping (sin especificar) // Física china C. - 2016. - 4 febrero ( vol. 41 , no. 2 ). -doi : 10.1088 / 1674-1137/41/2/023002 . — . -arXiv : 1602.01733 . _
↑ Wurm, M. El observatorio de neutrinos de centelleo líquido de próxima generación LENA // Astroparticle Physics : diario. - 2012. - vol. 35 , núm. 11 _ - Pág. 685-732 . -doi : 10.1016/ j.astropartphys.2012.02.011 . - . -arXiv : 1104.5620 . _
↑ Tolich, N. Un experimento de geoneutrinos en Homestake // Earth , Moon, and Planets : diario. - 2006. - vol. 99 , núm. 1 . - pág. 229-240 . -doi : 10.1007/ s11038-006-9112-8 . - . - arXiv : física/0607230 .
↑ Barabanov, I. R.; Novikova, G. Ya.; Sinev, VV & Yanovich, EA (2009), Research of the natural neutrino fluxes by use of large volume scintillation detector at Baksan, arΧiv : 0908.1466 [hep-ph].

Enlaces

Geoneutrinos.org , un sitio interactivo que le permite ver espectros de geoneutrinos.