تهیه نخستین نقشه انتشارات ضد نوترینوی زمین

نوترینو و خویشاوند ضد ماده‌اش به نام ضد نوترینو، کوچک‌ترین ذرات زیراتمی شناخته‌شده برای علم هستند.

این ذرات محصولات فرعی واکنش‌های هسته‌ای در درون ستارگان از جمله خورشید، ابرنواخترها، سیاهچاله‌ها و رآکتورهای هسته‌ای ساخته دست بشر هستند. آن‌ها همچنین از فرآیندهای واکاوی رادیواکتیو در عمق زمین حاصل می‌شوند که طی آن، گرمای رادیواکتیو و گرمای به جامانده از شکل‌گیری زمین، صفحات تکتونیکی، آتشفشان‌ها و میدان مغناطیسی زمین را سوخت‌رسانی می‌کند.

تیمی از زمین‌شناسان و فیزیکدانان به تازگی نخستین نقشه جهانی از انتشارات ضد نوترینو را ارائه داده‌اند. این مطالعه به رهبری آژانس هوش ژئوزمینی ملی امریکا و با مشارکت دانشمندانی از دانشگاه‌های مریلند، هاوایی، هاوایی پسیفیک و شرکت Ultralytics انجام شد.

این نقشه، تصویر مهمی از ذخیره انرژی درون زمین ارائه می‌دهد و می‌تواند به دانشمندان در نظارت بر منابع موجود و جدید تابش‌های ناشی از فعالیت‌های انسان کمک کند.

مشاهده درون زمین حتی با وجود فناوری‌های مدرن دشوار است و مکان‌یابی فعالیت ضد نوترینوها به محققان در خلق تصاویری کمک می‌کند که پیشینیان فقط رویای آن‌ را در سر می‌پروراندند. نقشه جدید برای مطالعات آینده درباره پردازش‌های موجود در جبه و پوسته پایین‌تر زمین کارساز است.

بررسی نوترینوها دشوار است زیرا اندازه ریز و فقدان بار الکتریکی آن‌ها را قادر می‌کند بدون نشان‌دادن هیچ واکنشی مستقیما از درون ماده عبور کنند. در هر لحظه، تریلیو‌ن‌ها نوترینو از میان هر سازه و موجود زنده عبور می‌کنند.

با این حال، شناسایی ضد نوترینوها اندکی آسان‌تر است و از طریق فرآیندی موسوم به «واکاوی بتای معکوس» صورت می‌گیرد. شناسایی این واکنش‌ها، نیازمند آشکارساز عظیمی به اندازه یک ساختمان اداری کوچک است و باید این سامانه در یک مایلی زیر زمین قرار گیرد تا از آن در برابر پرتوهای کیهانی که می‌توانند نتایج اشتباه تولید کنند، محافظت شود.

در مطالعه حاضر، تیم علمی داده‌های جمع‌آوری‌شده از دو آشکارساز یکی در ایتالیا و دیگری در ژاپن را تحلیل کرد تا تصویری از انتشارات ضد نوترینو را از منابع طبیعی موجود در عمق زمین تهیه کند.

آن‌ها این اطلاعات را با داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط آژانس بین‌المللی انرژی اتمی که از بیش از 400 رآکتور هسته‌ای عملیاتی حاصل شده بود ترکیب کردند.

این پروژه به دانشمندان در مورد ارزیابی اطلاعات اساسی درباره ذخیره سوخت زمین در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناختی کمک می‌کند و جزئیات جدیدی را درباره ساختار عمق زمین آشکارسازی می‌کند.

دانشمندان در آینده به دنبال به‌روزرسانی مقطعی این نقشه ضد نوترینوی جهانی با کمک مدل‌های پیشرفته‌تر از درون زمین و فناوری‌های جدید شناسایی ضد نوترینو هستند.

به گزارش ایسنا،  جزئیات این نقشه در مجله Scientific Reports ارائه شد.

No tags for this post.