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首个反中微子排放地图:有助了解地球内部状况    

2015-09-07 06:21:08|  分类: 科技新知 |  标签: |举报 |字号 订阅

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科学家绘制出一幅反中微子排放地图,展现反中微子排放情况。该图有助于科学家了解地球内部状况,以及早期太阳星云中行星的形成过程。


科学探索

 
 

有助于科学家了解地球内部状况

 

 

  对来自核反应堆的反中微子的探测,有助于科学家进一步了解核反应过程,以及未来可能的防核应用。图中显示了南、北半球核反应堆的反中微子活动热点,重点区域为欧洲、美国和中国。

 

 

  在所有地面反中微子中,百分之九十九以上来自地球内部,剩余部分来自于核反应堆。图中显示了“地球物理学反中微子”的范围,颜色越深表示排放越多。

 

 

  夏威夷大学约翰-勒尼德教授表示:“这幅反中微子地图或将开创一个全新的科学分支。该地图有点类似于哥伦布抵达新大陆后绘制的首个北美地图,最初的探险家们利用分散、零星的地理信息绘制成一幅地图,为之后的同僚们提供了一个综合的探险工具。”

 

  据国外媒体报道,通过分析研究于意大利和日本的两个探测器提供的数据以及国际原子能机构从400个核反应堆中收集的数据,科学家绘制出一幅反中微子排放地图,展现反中微子排放情况。该图有助于科学家了解地球内部状况,以及早期太阳星云中行星的形成过程。对于地球物理学家而言,地壳下发生着什么的确是一个巨大的谜。

  关于地球内部产生的热量多少,科学家有一个粗略的了解,但是直今都无法准确断定这些热量是从哪里产生的。如今,科学家通过分析研究,最新绘制出首幅全球反中微子排放地图,或将帮助人们深入了解地球的内部状况,以及其间发生的热反应过程。该地图还有助于科学家监测由核反应堆产生的人工辐射。

  中微子和反中微子是迄今为止科学界已知的最微小亚原子粒子,是恒星、超新星、黑洞和人工核反应堆中核反应的副产品,它们的来源可以是地球内部的放射衰变,也可以是核反应堆。地球在形成时留下的热量,刺激了板块构造、火山以及地球磁场的产生。这幅地图由《科学》杂志网络版刊登发布,展示了地球内部热量是如何流动的,有助于人们进一步了解早期太阳星云中行星的形成过程。

  夏威夷大学约翰-勒尼德教授表示:“这幅反中微子地图或将开创一个全新的科学分支。该地图有点类似于哥伦布抵达新大陆后绘制的首个北美地图,最初的探险家们利用分散、零星的地理信息绘制成一幅地图,为之后的同僚们提供了一个综合的探险工具。”该研究项目负责人之一、马里兰大学地理学教授威廉-麦克唐纳夫补充说:“我们很难观察了解地球内部,即使在现代高科技条件下,这种观测也是非常困难的。特别要指出的是,这幅地图对于我们研究地壳及地幔的运动过程将非常有用。”

  众所周知,中微子极难研究,因为它们个头小、质量轻、不带电,可自由穿过物质,且与物质的相互作用十分微弱,在地球上广泛存在,每时每刻通过各种物质结构的中微子数以万亿计。相对而言,反中微子略微容易探测一些,可以通过一种名为逆β衰变的方式进行探测。观测这些粒子反应需要体积巨大的探测器,大小相当于一座小型办公楼,内置于约1英里(约合1.6公里)长地道以防护其免受宇宙射线干扰。

  在最新研究中,通过分析研究位于意大利和日本的两个探测器提供的数据,以及国际原子能机构从400个核反应堆中收集的数据,研究小组绘制出这幅反中微子排放地图,展现地球内部深处的中微子排放情况。总体而言,人工反中微子源所占比例不到百分之一。麦克唐纳夫表示:“对于国际安全而言,记录核反应堆意义重大。作为一名地理学家,我特别感到兴奋的是,通过这幅地图我们有望进一步了解地球内部情况。借助该研究项目,我们对地球在不同地质年代中的燃料预算有了基本了解,将来很可能对地球内部的结构详情有新的认识。”

  未来,研究小组计划借助改进的地球内部模型,以及最新的反中微子探测技术,保持对这幅全球反中微子地图的持续更新。作为该科研项目的负责人,国家地理空间情报局研发科学家肖恩-乌斯曼解释说:“反中微子只是地球自然放射产生的一种粒子,国家地理空间情报局目前正与UMD合作,研发其它辐射地图,以对地球的自然伽玛和中子辐射进行描绘。”

来源:新浪科技

  更多阅读:http://www.yunzhitai.com/list-14.html

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