Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote in otrageniya,
Морозов Александр Гавриилович
moralg
otrageniya

Categories:

Какова тепловая мощность недр Земли?

      Греют ли какие-нибудь естественные процессы нашу Землю изнутри? А если греют, то с какой мощностью? Этот вопрос волнует всех, кто изучает эволюцию Земли. Ибо от ответа на него зависит понимание многих геологических процессов. В том числе, процессов схождения и распада материков, вулканической активности и других.

      Качественный ответ на этот вопрос давно известен. Эти процессы - распад ядер тяжелых элементов. Точнее - их изотопов с достаточно большим периодом полураспада. Ибо изотопы с малым периодом полураспада давно успели распасться.

      Но количественный ответ на этот вопрос до сих пор никому не был известен. Действительно, кто может заглянуть в недра Земли вплоть до ее центра и измерить суммарную тепловую мощность этих ядерных распадов? До сих пор это сделать никто не мог. Но времена меняются и теперь ответ на поставленный вопрос получен...


      Есть такая частица - нейтрино. Практически не взаимодействующая с другими частицами. Но образующаяся и в реакциях распада тяжелых ядер, и в реакциях слияния легких ядер. Последние идут в недрах звезд и, в частности, поток нейтрино от Солнца таков, что через каждый квадратный сантиметр нашей кожи каждую секунду проносится порядка 60 миллиардов нейтрино. Никак на нашу жизнь не влияющих.

      Измерить поток солнечных нейтрино удалось с помощью нейтринных телескопов. Которые обычно представляют собой большие емкости (на многие десятки и сотни тонн), заполненные весьма чистыми веществами. В которых иногда регистрируются акты взаимодействия нейтрино с атомами (ядрами) этого вещества (подробнее о некоторых таких телескопах - здесь).

      Поэтому один из предназначенных для ловли солнечных нейтрино телескопов (итальянский Borexino) применили для детектирования нейтрино, идущих из недр Земли (геонейтрино). За период с декабря 2007 года по апрель 2019-го на этом нейтринном телескопе удалось зарегистрировать аж 53 события взаимодействия геонейтрино с веществом телескопа. И после детальной обработки полученных данных были получены такие выводы:

    1. Урана-238 (период полураспада ~ 4,5 млрд лет) в недрах Земли не менее 33 триллионов тонн, тория-232 (период полураспада ~ 14 млрд. лет) в недрах Земли не менее 143 триллионов тонн.

    2. Общая мощность распадов ядер этих изотопов оказалась ~ 38 тераватт (с погрешностью в плюс-минус 13 Твт). Что почти в 20 раз превышает мощность всех электростанций Земли.

    3. С вероятностью не менее 95% в недрах Земли нет ядерных реакторов (допускающих цепную реакцию как в АЭС) мощностью более 2,4 Твт (подобные реакторы работали у самой поверхности земли в Габоне примерно 1,8 млрд. лет назад).

      Теперь возникает вопрос к геологам - хватает ли энергии распадов запасов урана-238 и тория-232 в недрах Земли для объяснения изучаемых ими процессов?

Tags: moralg, Земля обетованная, Университет сообщества
Subscribe
promo otrageniya апрель 14, 2019 06:25 69
Buy for 40 tokens
Привет всем участникам Отражений и нашим гостям! С настоящего момента вступают в силу изменения в правила, поэтому прошу авторов ознакомиться с нижеследующим. 1. Каждый участник может опубликовать один пост в день. Чтобы иметь возможность публиковать до трех тем в день, участник должен соблюсти…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 93 comments