Первозданное тепло: Мало нейтрино

Сформировавшись более 4,5 млрд. лет назад, с тех пор Земля непрерывно остывает. Но до сих пор этот процесс обеспечивает почти половину тепла, производимого недрами планеты.

Вообще-то, японские физики во главе с Итару Шимицу (Itaru Shimizu) занимаются исследованиями геонейтрино, редких частиц-нейтрино, которые (как считается) не прилетают нам из глубин космоса, а порождаются некоторыми видами естественного радиоактивного распада урана и тория, протекающего в недрах Земли. Регистрируя количество этих частиц, ученые рассчитали количество тепловой энергии, которую производят эти радиоактивные процессы.


Начиная с марта 2002 г. и по ноябрь 2009 г. нейтринный детектор KamLAND, расположенный под толщей горы Икенояма, зарегистрировал в общей сложности 841 нейтрино, из которых около 485 были произведены в результате реакций на АЭС или при распаде отходов их работы. Еще 245, по мнению ученых, прибыли к нам из космоса, и лишь 111 могут иметь естественное земное происхождение. Впрочем, с уверенностью ученые говорят лишь о 106 из них.


Конечно, число это совсем невелико – но стоит помнить о тех колоссальных трудностях, с которыми приходится сталкиваться при регистрации этих неуловимых частиц, крайне слабо взаимодействующих с веществом. Ведь известно, что ежесекундно триллионы их пролетают сквозь наше тело, вообще «не замечая» его (читайте нашу популярную статью о нейтрино: «Частица-призрак»). Действительно, исходя из этой цифры – 106 – ученые сделали вывод о том, что каждую секунду сквозь каждый квадратный сантиметр земной поверхности пролетает 4,3 млн частиц нейтрино, порожденных естественным радиоактивным распадом урана-238 и тория-232.


В общей сложности, мощность, производимая этими реакциями должна составлять около 20 ТВт. Сюда стоит добавить 4 ТВт, которые, согласно данным предыдущих исследований, создает распад калия-40. Но и в общей сложности это дает цифру, составляющую лишь 54% тепла, поднимающегося к поверхности из недр планеты. Остальное – то «первозданное» тепло, которое осталось в глубинах еще с тех времен, когда вся Земля была раскалена.