Первая глобальная карта антинейтрино раскрывает тайную энергетику Земли

Команда геологов и физиков под руководством Национального агентства геопространственной разведки США 1 сентября 2015 г. опубликовала первую карту выбросов антинейтрино. Это крайне важная базовая карта, которая поможет изучить внутреннее устройство Земли, а также отслеживать новые и существующие антропогенные источники радиационного излучения.   

Первая глобальная карта распределения антинейтрино

Нейтрино и ее "сестра-близнец" антинейтрино — это  самые мелке известные науке субатомные частицы. Они являются побочным продуктом ядерных реакций внутри звезд (в том числе нашего Солнца), сверхновых, черных дыр и ядерных реакторов, созданных человеком. Антинейтрино также образуются в ходе ядерных реакций внутри Земли, где продукты радиоактивного распада подвергаются воздействию магнитного поля планеты, тепла вулканов и тектонических подвижек.

Нейтрино крайне сложно изучать, поскольку из-за крошечного размера и отсутствия  электрического заряда, эти частицы проходят сквозь твердую материю, не взаимодействуя с ней. Ежесекундно безо всяких видимых последствий триллионы нейтрино проходят через каждый предмет на Земле, включая человеческие тела. Однако, антинейтрино обнаружить немного легче благодаря процессу обратного бета-распада. Правда для этого нужны огромные детекторы (размером с офисное здание), которые нужно заглублять в  землю примерно на полтора километра для защиты от космических лучей.

В новом исследовании ученые проанализировали данные, собранные двумя такими детекторами. Один из них расположен в Италии, а второй — в Японии. Результаты наблюдений объединили с информацией МАГАТЭ о более 400 ядерных реакторах.

Глобальная карта антинейтрино впервые позволяет взглянуть на Землю  в новом диапазоне. "Внутренние структуры Земли довольно трудно увидеть даже с помощью современных технологий, — отметил соавтор исследования  профессор геологии Уильям Макдоно (William McDonough). — Анализ антинейтрино позволяет создавать изображения, о которые наши предшественники могли только мечтать. Эта карта будет особенно полезна для будущих исследований процессов в нижней коре и мантии планеты".

Также карта антинейтрино может помочь в анализе антропогенных источников радиации. Поток нейтрино не может задержать даже метровая свинцовая плита или двухкилометровый слой скальной породы, так что с помощью детектора антинейтрино теоретически можно обнаружить хорошо замаскированные ядерные объекты или месторождения урановой руды. Конечно, на фоне природных ядерных процессов человеческая деятельность пока незначительна. В настоящее время на антинейтрино от антропогенных источников приходится менее 1% от общего числа обнаруженных на Земле частиц. Тем не менее, в перспективе планируемое регулярное обновление глобальной карты антинейтрино может стать еще одним эффективным инструментом мониторинга потенциально опасных ядерных объектов искусственного происхождения.