นักฟิสิกส์ได้สังเกตลายเซ็นของกัมมันตภาพรังสีที่อยู่ลึกเข้าไปในโลกด้วยการบันทึกประกายแสงสีเขียวอมฟ้าจางๆ ในเครื่องตรวจจับใต้ดินขนาดใหญ่ ข้อมูลใหม่นี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดปริมาณธาตุทอเรียมและยูเรเนียมที่มีอยู่ทั่วโลกได้โดยตรง ซึ่งการแตกตัวของสารกัมมันตภาพรังสีจะสร้างความร้อนประมาณครึ่งหนึ่งของดาวเคราะห์ ตามการประมาณการครั้งก่อนพลังจากการสลายตัวของนิวเคลียร์เหล่านั้น ซึ่งมากกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 10,000 แห่ง ขับเคลื่อนลักษณะทางไดนามิกมากมายของดาวเคราะห์ รวมถึงการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกที่ก่อให้เกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟ และการพาตัวของหินที่อ่อนตัวภายในชั้นเนื้อโลก
รับข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
ล่าสุดและยิ่งใหญ่ที่สุดจากนักเขียนผู้เชี่ยวชาญของเราทุกสัปดาห์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
ก่อนการตรวจวัดครั้งใหม่ “มีเพียงการคาดเดา” เกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของกัมมันตภาพรังสีต่อความร้อนภายในของโลก จิออร์จิโอ กราตตาแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดซึ่งเป็นผู้นำของการทดลองกล่าว เขา เพื่อนร่วมงาน Atsuto Suzuki แห่ง Tohoku University ใน Sendai ประเทศญี่ปุ่น และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาใช้เวลากว่า 2 ปีในการมองหาการสั่นไหวใน Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector (KamLAND) ซึ่งเป็นลูกโป่งใสที่แข็งแรงซึ่งบรรจุเบบี้ออยล์ 1,000 ตัน เบนซิน และสารเคมีเรืองแสง ลอยอยู่ใต้ดิน 1 กิโลเมตรใกล้เมืองโทยามะ ประเทศญี่ปุ่น บอลลูนล้อมรอบด้วยเครื่องตรวจจับความไวแสงมากกว่า 1,800 ตัว
เมื่อพวกมันแสดงตัว การกะพริบที่เข้าใจยากจะส่งสัญญาณการมาถึง
ของอนุภาคปฏิสสารในอะตอมที่เรียกว่าแอนตินิวตริโน กลุ่มของอนุภาคเหล่านั้นและมวลสารธรรมดาอย่างนิวตริโน ถูกหลงเหลือจากบิกแบง พวกมันยังถูกผลิตขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในดวงดาวและในโรงไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ และเมื่อรังสีคอสมิกกระทบกับอะตอมในชั้นบรรยากาศ
การสลายตัวทางนิวเคลียร์ของทอเรียม ยูเรเนียม และไอโซโทปที่ธาตุเหล่านั้นแปรสภาพทำให้เกิดแอนตินิวตริโน ส่วนใหญ่ของการหลบหนีจากโลกนี้ไม่ได้รับบาดเจ็บ อย่างไรก็ตาม ในบางครั้ง แอนตินิวตริโนจากการสลายตัวใต้ดินชนกับโมเลกุลในถัง KamLAND ทำให้เกิดลายเซ็นที่เขียนด้วยแสง: กะพริบสองครั้งติดต่อกันอย่างรวดเร็ว
ใน Natureวันที่ 28 กรกฎาคมทีมงาน KamLAND รายงานประมาณ 25 เหตุการณ์ที่เกิดแสงวาบสองครั้งซึ่งพบได้ยากเหล่านั้น จากตัวเลขดังกล่าว นักวิจัยได้คำนวณปริมาณทอเรียมและยูเรเนียมภาคพื้นดินและกำลังไฟฟ้าที่ออกมา ซึ่งสอดคล้องกับการประมาณการก่อนหน้านี้ของนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ค่าก่อนหน้านี้อาศัยหลักฐานทางอ้อม เช่น ความเข้มข้นของทอเรียมและยูเรเนียมในอุกกาบาต ซึ่งองค์ประกอบของอุกกาบาตน่าจะสะท้อนถึงส่วนประกอบของวัสดุในยุคแรกเริ่มที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
โลกมีแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีหลักที่สาม—ไอโซโทปของโพแทสเซียม—ซึ่ง KamLAND ไม่สามารถตรวจจับได้ อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปอาจก่อให้เกิดความร้อนจากกัมมันตภาพรังสีน้อยกว่าร้อยละ 10 ของโลก
มากกว่าแค่การยืนยันการประมาณค่าทอเรียมและยูเรเนียมก่อนหน้านี้ การทดลองของ KamLAND “เป็นการประกาศรุ่งอรุณของวิทยาศาสตร์ใหม่—ธรณีฟิสิกส์นิวตริโน” Ramaswamy S. Raghavan จากสถาบันเวอร์จิเนียโพลีเทคนิคและมหาวิทยาลัยแห่งรัฐในแบล็กส์เบิร์กให้ความเห็น เขา ซูซูกิ และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เสนอเมื่อหลายปีก่อนว่า KamLAND สามารถตรวจจับแอนตินิวตริโนที่ได้จากโลก แม้ว่าเครื่องตรวจจับจะได้รับการออกแบบให้สังเกตคุณสมบัติของแอนตินิวตริโนที่มีพลังมากกว่าจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (SN: 12/14/02, หน้า 371: อัตลักษณ์ ตรวจสอบ: นิวตริโนที่เข้าใจยากแปรสภาพบนโลก เช่นเดียวกับในอวกาศ ; 1/24/98 หน้า 55: http://www.sciencenews.org/pages/sn_arc98/1_24_98/fob3.htm)
ในปีหน้า เครื่องตรวจจับที่มีความไวมากกว่า KamLAND ต่อ antineutrinos ที่โลกสร้างขึ้นมีกำหนดจะเริ่มทำงานใต้ภูเขา Gran Sasso ในอิตาลี และนักธรณีฟิสิกส์มองเห็นเครื่องตรวจจับรุ่นอนาคตที่สามารถแยกแยะทิศทางที่แอนตินิวตริโนที่ระบุได้กำลังเดินทาง
เครื่องตรวจจับดังกล่าวสามารถเปิดเผยมุมมองที่ไม่เคยมีมาก่อนของลักษณะสามมิติของภายในดาวเคราะห์ วิลเลียม เอฟ. แมคโดนัฟ นักธรณีเคมีแห่งมหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์ คอลเลจพาร์ค กล่าวในคำอธิบายที่มาพร้อมกับการศึกษาใหม่
credit : clarenceboddicker.com
offspringvideos.com
newsenseries.com
signalhillhikerphotography.com
jardinerianaranjo.com
3geekyguys.com
newamsterdammedia.com
platterivergolf.com
centennialsoccerclub.com
bellinghamboardsports.com
