Pasaules neitrīnu karte atklāj kodolaktivitāti visur, kur tas notiek

Ciktāl tas attiecas uz noderīgiem atklājumiem, neitrīno neizskatījās daudzsološs. Šīs spokainās daļiņas ražo saule, radioaktīvie elementi un kodolreaktori, no kuriem tās virzās uz āru bez lādiņa, gandrīz bez masas un gandrīz pilnīgas vienaldzības pret matēriju.

Šī pirmā globālo neitrīno emisiju karte izceļ dabisko radioaktīvo elementu koncentrāciju un cilvēka izraisīto kodola skaldīšanu.

Pagājušajā nedēļā, Zinātnieki izlaida karti parādot, kā pasaule izskatītos, ja mēs varētu redzēt visus miljardus un miljardus neitrīno, kas katru sekundi izplūst no planētas virsmas. Izrādās, ka neitrīno nesavaldāmā daba ir potenciāli slikta, ja mēģināt slēpt kaut ko, kas notiek atomelektrostacijā, bet labi, ja vēlaties uzraudzīt citu cilvēku kodolaktivitātes. Tumši plankumi kartē norāda uz kodolreaktoriem un zemes garozas daļām, kas ir bagātas ar radioaktīvo urānu un toriju, kas, sadaloties, izdala neitrīnus.

Tehnoloģija nenotveramo neitrīno pēdu uztveršanai ir turpinājusi uzlaboties kopš pirmās oficiālās atklāšanas 1956. gadā Savannas upes kodoliekārtā Dienvidkarolīnā. Lai gan lielākā daļa detektoru ir uzbūvēti ar mērķi izpētīt neitrīno raksturu un uzvedību, zinātnieki sāk apsvērt iespēju izmantot neitrīno detektorus, lai zondētu zemes iekšpusi un uzraudzītu kodolaktivitātes.

Skatiet arī: Kā starptautiskie monitori pamana kodolieročus un citus dārdoņus

Karte, publicēta Dabas zinātniskie ziņojumi , tika izveidots, izmantojot neitrīno signālus, kas fiksēti divos detektoros, viens Itālijā un viens Japānā, saka Viljams Makdono, Merilendas universitātes ģeofiziķis un raksta līdzautors. Pārējā karte tika veidota, izmantojot datus par zemes garozas sastāvu un blīvumu un pasaules reaktoru atrašanās vietu.

Viņš saka, ka ap kalnu grēdām parādās tumši plankumi, kur notiek daudz dabiski radioaktīvās sabrukšanas. Himalaji ir atbildīgi par masīvu tumšu plankumu virs Dienvidāzijas. Daži no tumšajiem plankumiem ir reaktori, īpaši ap Franciju. (Tehniski kodolspēkstaciju daļiņas sauc par antineitrīniem — neitrīno antimateriālu ekvivalentu, taču atšķirības starp abiem daļiņu veidiem joprojām tiek noskaidrotas.)

Tas, kas neitrīnos vispār padara nosakāmus, ir fakts, ka to ir daudz. Detektoros tiek izmantotas daudzdzīvokļu ēkas izmēra minerāleļļas tvertnes, caur kurām katru sekundi netraucēti iziet triljoniem neitrīno. Taču ik pa laikam kāds no tiem tieši tā ietriecas ūdeņraža atoma kodolā, iznīcinot protonu un atstājot aiz sevis citas daļiņas — pozitronu un neitronu —, kas reģistrēs signālu.

Slepeno reaktoru atrašana nav tik svarīga kā zināmo uzraudzība, saka fiziķis Patriks Hūbers no Virginia Tech. Reaktori izdala siltumu, ko var viegli noteikt ar infrasarkano staru jutīgiem satelītiem. Mēs zinājām, kur atrodas visi padomju reaktori, un tagad mēs zinām, kur tie atrodas Krievijā un Ziemeļkorejā. Mēs ne vienmēr zinām, kā un kad tie tiek izmantoti.

Jebkurā valstī, kur starptautiskie līgumi atļauj piekļuvi, Hūbers saka, tuvumā varētu novietot mazus, ledusskapja izmēra neitrīno detektorus, lai atklātu, vai reaktori tika negaidīti ieslēgti vai izslēgti. Turklāt viņš saka, ka neitrīniem no dažādiem avotiem ir raksturīgs enerģijas signāls, un to var izmantot, lai atšķirtu plutoniju no urāna un, iespējams, atklātu, vai kāds ir novirzījis plutoniju no kodolreaktora.

Milzīgs neitrīno detektors varētu izrādīties noderīgs arī globālai uzraudzībai, saka Lindlijs Vinslovs, MIT neitrīno fiziķis, kurš nebija karšu grupas daļa. Viņa saka, ka Ķīnā 2020. gadā plānots palaist megadetektoru Juno, lai gan tas galvenokārt ir paredzēts, lai atbildētu uz fundamentāliem jautājumiem par Visuma būtību. Viņa saka, ka atšķirība starp neitrīniem un antineitrīniem var sniegt atbildi uz to, kāpēc Visums radīja vairāk matērijas nekā antimatērijas, tādējādi ļaujot pasaulei pastāvēt.

Šie lielie jautājumi par eksistences būtību ir veicinājuši neitrīno noteikšanas tehnoloģijas attīstību, saka Hūbers, taču viņš priecājas, ka centieni varētu uzlabot kodoldrošību. Kad jūs kļūstat par daļiņu fiziķi, jūs pieņemat, ka viss, ko jūs darāt, būs ziloņkaula tornī… ka tā būs pamata zinātne bez praktiskiem pielietojumiem, viņš saka. Bet, kā redzat, tā nav gluži taisnība.

Šis stāsts tika atjaunināts 15. septembrī, lai labotu pirmo neitrīno novērojumu gadu un stāvokli.

paslēpties