徳赢手机版科学家预计到2025年将计算出地球内部的燃料量

发布时间:星期天,2016年9月11日 - 05:07在里面物理与化学

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2022年,科学家徳赢手机版们希望能够检测每年至少536个中微子事件,在这五个地下探测器:KamLAND在日本,Borexino在意大利,SNO +在加拿大,锦屏和JUNO在中国。
恩德雷斯拉姆克

地球需要燃料来驱动板块构造、火山及其磁场。就像一辆混合动力汽车,地球利用两种能源来驱动它的引擎:组装行星所产生的原始能源和自然放射性衰变过程中产生的热能所产生的核能。科学家们已经开发了许多模型来预测地球内部还有多少燃料可以驱动其引擎——而且估计值相差很大——但是真正的燃料量仍然未知。在一篇新的论文中,一个由地质学家和中微子物理学家组成的团队大胆地宣称,到2025年,它将能够确定地球油箱中还有多少核燃料和放射性能量。这项研究由马里兰大学、布拉格查尔斯大学和中国地质科学院的科学家共同撰写,于2016年9月9日发表在《自然》杂志上徳赢手机版科学报告.

马里兰大学地质学教授威廉·麦克唐纳说:徳赢手机版“我是那些创建了地球成分模型并预测了当今地球内部燃料量的科学家之一。”我们只是猜测而已。在我的职业生涯中,我不在乎自己是对是错,我只想知道答案。”

为了计算到2025年地球内部的燃料量,研究人员将依靠探测一些已知的最微小的亚原子粒子——地球中微子。这些反中微子是恒星(包括太阳)、超新星、黑洞和人造核反应堆内核反应的副产品。它们也来自地球深处的放射性衰变过程。

探测反中微子需要一个巨大的探测器,其大小相当于一座小型办公楼,位于地下大约一英里处,用来屏蔽可能产生假阳性结果的宇宙射线。在探测器内部,科学家在反中微子撞上氢原子时探测到它们。碰撞产生两vwin徳赢app下载个特征性的闪光,毫不含糊地宣布了这一事件。科学家探测到的事件数量与地球内部铀和钍原子的数量直接相关。这些元素的衰变和钾一起,为地球内部绝大多数的热量提供了燃料。徳赢手机版

到目前为止,反中微子的探测速度非常缓慢,科学家们每年只从日本的KamLAND和意大利的Borexino地下探测器记录到大约16徳赢手机版个事件。然而,研究人员预测,预计到2022vwin徳赢app下载年将有三个新的探测器上线——加拿大的SNO+探测器和中国的锦屏和朱诺探测器——每年将在数据流中增加520个事件。

麦克唐纳说:“一旦我们从所有五个探测器收集了三年的反中微子数据,我们就有信心开发出一种精确的地球燃料表,能够计算出地球内部剩余的燃料量。”。

新的锦屏探测器将埋在喜马拉雅山的斜坡下,其体积将是现有探测器的四倍。中国南部海岸附近的地下朱诺探测器将比现有探测器大20倍。

麦克唐纳说:“确切地知道地球上有多少放射性能量,将告诉我们过去地球的消耗率和未来的燃料预算。”通过显示这颗行星自诞生以来冷却的速度,我们可以估计这种燃料将持续vwin徳赢app下载多久。”

资料来源:马里兰大学

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