Приблизно половина тепла, що випромінюється Землею, генерується в процесі радіоактивного розпаду таких елементів, як уран і торій

До такого висновку прийшла міжнародна група фізиків у результаті вивчення потоку антинейтрино, що виходить із надр Землі. Цей результат, отриманий на детекторі KamLAND в Японії, узгоджується з попередніми розрахунками і повинен допомогти в побудові моделей генерування теплової енергії земних надр.

На думку геофізиків, загальна потужність теплового потоку, що випромінюється Землею, складає близько 44 ТВт (44х1012 Вт). Питання полягає у тому, яка частина генерується в процесі радіоактивного розпаду, а яка отримана з інших джерел. Зокрема, значна частина теплового потоку – це залишкове явище від процесу формування Землі.

Найпопулярніша модель – «валова силікатна Земля» (bulk silicate Earth, скорочено BSE) – передбачає, що радіоактивні матеріали, такі як уран і торій, містяться в силікатної частини Землі і відсутні в залізної частини. Згідно з нею, обсяг радіоактивної речовини може бути виміряний шляхом вивчення магматичних порід, излитых на поверхню планети, а також складу деяких метеоритів.

Працюючи з цією моделлю, учені прийшли до думки, що радіоактивність дає близько 20 ТВт теплової енергії: 8 ТВт від розпаду урану-238, ще 8 від торію-232 і останні 4 тераватта від калію-40.

У процесі розпаду відбувається також викид антинейтрино, які проходять крізь Землю і можуть бути виявлені детекторами. Це дозволяє виміряти приблизну швидкість радіоактивного розпаду і, як наслідок, виділяється теплову енергію.

За кілька років детектор KamLAND виявив 111 таких «гео-нейтрино». Розрахунки показали, що тепловий потік від розпаду урану і торію становить близько 20 ТВт з похибкою близько 8 ТВт. Хоча експеримент не може визначити тепловий потік має меншу енергію антинейтрино від розпаду калію-40, дослідники вважають, що модель BSE вірно оцінює його в 4 ТВт.

Поки достовірно невідомо, що виробляє половину земного тепла. Одна з гіпотез свідчить, що глибоко в надрах Землі існує природний «ядерний реактор», що виробляє тепло як продукт ланцюгової реакції.

Але експерименти вчених, які досліджують «гео-нейтрино», встановили верхню планку в 3-5 МВт, які цей «реактор» може здійснювати, якщо він існує.

Джерело: CNews

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *