意科学家在地球深处发现反中微子

中国教育装备采购网2013-10-23 15:54围观593次我要分享

  意大利科学家表示,他们在地球内部很深的地方探测到了反物质粒子,这些粒子可能源于地球内部的放射性衰变,研究这些粒子,有助于科学家更好地理解地球内部的热流如何影响火山和地震等地表活动。

  意大利国家原子物理研究所巨石峰国家实验室的研究人员在一个尼龙球探测器里发现了这些反物质——反中微子。反中微子是中微子对应的反物质粒子,其性质跟中微子正好相反。它是一种非常轻的中性带电粒子。在太阳内部,当宇宙射线击中一个正常原子时,就会产生反中微子。反中微子很难被发现,因为它们几乎可以穿透任何东西,而不与其发生反应。位于日本神冈矿的KamLAND实验装置于2005年首次探测到了反中微子可能存在的迹象。

  在该实验中,发现反中微子的尼龙球被包裹在一个更大的不锈钢球里,不锈钢球中布置有一排排超灵敏光电探测器,这些探测器都指向尼龙球内部。尼龙球和不锈钢球被放置在另一个直径约为13.7米的钢球中,钢球里还盛有2400吨纯度很高的水。

  整个实验装置被埋在意大利巨峰山下距离地面1.6公里处,确保实验只能探测到中微子和反中微子,该装置于2009年12月份开始启动运行。

  参与实验的美国普林斯顿大学物理学家弗兰克?克拉普莱斯表示,实验结果非常重要,不仅证实探测到了反中微子,而且提供了研究地球内部的新工具。

  反中微子由地壳和地幔内部铀、钍和钾的放射性衰变形成。研究人员希望能够通过研究反中微子,更多地了解衰变元素如何在地表下积聚热量以及这些元素如何影响地幔里的对流活动等。目前,科学家还不太确定是这些放射性衰变控制着地幔层的热量聚集活动,还是这些衰变仅仅是为地幔中其他来源的热量“锦上添花”。

  在对流过程中,热驱使很多炙热的岩石从地球内部上升到地表,对流会导致板块结构发生变化、大陆漂移、海床不断扩大,从而引起火山爆发和地震。

  研究人员表示,最新研究的结果表明,地球内部的辐射可能是地幔内部热量的一个重要来源。

 

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