NGV-Geonieuws 169 artikel 1034

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Juli 2010, jaargang 12 nr. 4 artikel 1034

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 169! Op de huidige pagina is alleen artikel 1034 te lezen.

<< Vorig artikel: 1033 | Volgend artikel: 1035 >>

1034 Geoneutrino’s (antideeltjes van neutrino’s) ontdekt
Auteur: prof. dr . A.J.(Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Geoneutrino’s zijn antimaterie, namelijk het tegengestelde van ‘gewone’ neutrino’s. Ook dat zijn overigens al merkwaardige deeltjes, zonder lading, en zo klein dat ze dwars door de aarde kunnen vliegen zonder daardoor merkbaar te worden afgeremd. Neutrino’s worden door de zon uitgestoten en maken ook deel uit van de kosmische straling. Aanwijzingen voor het bestaan van geoneutrino’s werden voor het eerst verkregen in 2005 bij een Japans experiment. Maar nu zijn ze werkelijk ontdekt.


De buitenzijde van de neutronendetector,
die een doorsnede heeft van ca. 18 m.

Geoneutrino’s ontstaan onder meer in de aardkorst en aardmantel, bij het radioactief verval van elementen zoals uranium, thorium en kalium. Net als neutrino’s worden ze niet merkbaar door materie afgeremd, en daardoor kunnen ze aan het aardoppervlak worden waargenomen. Dat is nu gebeurd door een groot internationaal onderzoeksteam dat gebruik maakte van een enorme neutronendetector van het Italiaanse Gran Sasso Nationaal Laboratorium van het Instituut voor Nucleaire Fysica.


Onderzoekers aan het werk in de neutronendetector.

Neutrino’s en dus ook geoneutrino’s zijn zogeheten fundamentele deeltjes. Daarvan zijn er inmiddels veel verschillende typen ontdekt. Hoewel uiterst interessant vanuit het oogpunt van fundamentele fysica, zijn aan de ontdekking van die fundamentele deeltjes gewoonlijk (nog?) geen praktische consequenties verbonden. In het geval van de geoneutrino’s ligt dat echter anders: de onderzoekers verwachten dat de geoneutrino’s informatie kunnen verschaffen over de materie waaruit het diepe inwendige van de aarde is opgebouwd. Daarmee zou ook het inzicht kunnen worden verdiept in de fysische processen die daar plaatsvinden. Dat betreft onder meer de warmteproductie die het gevolg is van het natuurlijk verval van radioactieve isotopen. Die warmte is de oorzaak van de convectiestromen in het inwendige der aarde, en daarmee ook van de schollentektoniek (continentverschuiving). De warmteproductie is daarom ook verantwoordelijk voor met de schollentektoniek verband houdende verschijnselen zoals vulkanisme en aardbevingen. Er bestond echter geen zekerheid over de vraag of het natuurlijke verval van radioactieve isotopen de warmteproductie in de aarde volledig beheerst, of dat het verval slechts een van de factoren is. Door de ontdekking van de geoneutrino’s is nu duidelijk geworden dat radioactief verval op zijn minst een significante bijdrage levert aan de totale warmteproductie in de aarde, en waarschijnlijk zelfs voor het merendeel van die warmteproductie verantwoordelijk is.


Frank Calaprice van Princeton University is een van de onderzoeksleiders.

Wanneer geoneutrino’s in de toekomst nog meer informatie opleveren, is het volgens de onderzoekers niet uitgesloten dat het veel beter mogelijk zal worden om aardbevingen en vulkanische uitbarstingen (voor zover samenhangend met continentverschuiving) te voorspellen.

Referenties:
  • Bellini, G., Benzinger, J., Bonetti, S., Buizza Avanzini, M., caccianiga, B., Cadonati, L., Calaprice, F., Carraro, C., Chavarria, A., Dalnoki-Veress, F., D’Angelo, D., Davini, S., De Kerret, H., Darbin, A., Eteko, A., Fiorentini, G., Fomenko, K., Franco, D., Galbiati, C., Gazzana, S., Ghiano, C., Giammarchi, M., Goeger-Neff, M., Goretti, A., Guardincerri, C., Hardy, S., Ianni, A., Ianni, A., Joyce, M., Kobychev, V.V., Koshio, Y., Korga, G., Kryn, D., Laubenstein, M., Leung, M., Lewke, T., Litvinovich, E., Loer, B., Lombardi, P., Ludhova, L., Machulin, I., Manecki, S., Maneschg, W., Manuzio, G., Meindl, Q., Meroni, E., Miramonti, L., Misiszek, M., Montanari, D., Muratova, V., Oberauer, L., Obolensky, L., Ortica, F., Palavicini, M., Papp, L., Perasso, L., Perasso, S., Pocar, A., Raghavan, R.S., Ranucci, G., Razetto, A., Re, A., Ricci, B., Risso, P., Romani, A., Rountree, D., Sabelnikov, A., Saldanha, R., salvo, C., Schönert, S., Simgen, H., Skorokhvatov, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Sukhotin, S., Suvorov, Y., Tartaglia, R., testera, G., Vignaud, D., Vogelaar, R.B., Von Feilitzsch, F., Winter, J., Wojcik, M., Wright, A., Wurm, M., Xu, J., Zaimidoroga, O., Zavatarelli, S. & Zuzel, G., 2010. Observation of geo-neutrinos. Physics Letters B 687, blz. 299-304.

Foto’s: Paolo Lombardi (Italian Institute of Nuclear Physics)


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl