En grupp geologer och fysiker har skapat världens första globala karta över utsläpp av antineutriner, vilket både ger en bild av jordens energibudget och hjälper forskarna att hålla koll på såväl nya som existerande konstgjorda strålningskällor.
Neutrinon och dess motsvarande antipartikel antineutrinon är de minsta subatomära partiklar som vetenskapen känner till. Partiklarna är en biprodukt vid kärnreaktioner i till exempel stjärnor, inklusive vår sol, supernovor, svarta hål och kärnreaktorer. De bildas emellertid även vid radioaktivt sönderfall i jordens inre, där värmen från detta sönderfall tillsammans med överbliven värme från jordens skapelse driver geologiska processer som plattektonik och vulkaner.
Eftersom deras obetydliga storlek och avsaknad av elektrisk laddning gör att de obehindrat kan passera rakt igenom materia är neutriner ökänt svåra at studera. Lyckligtvis är antineutriner något lättare att detektera. Trots det krävs det en detektor som är stor som en liten kontorsbyggnad och som är begravd mer än en kilometer under marken för att avskärmas från kosmisk strålning.
Tack vare data från två detektorer av det här slaget, en i Italien och en i Japan, kunde forskarna sammanställa en bild av utsläppen av antineutriner från naturliga källor djupt inne i jorden. En liten mängd av de antineutriner som detekterades, närmare bestämt mindre än en procent, konstaterades emellertid komma från kärnreaktorer i drift.
Genom att periodvis uppdatera kartan över antineutrinoutsläpp menar forskarna att de kommer att kunna följa förändringar i både naturliga och konstgjorda strålningskällor, till följd av att det till exempel byggs nya kärnkraftverk.
- Att hålla koll på kärnreaktorer är viktigt för den internationella säkerheten och tryggheten. Men som geolog tycker jag att möjligheten att lära sig mer om jordens inre är speciellt spännande. Det här projektet kommer att ge oss tillgång till grundläggande information om planetens bränslebudget över geologiska tidsskalor och skulle kunna avslöja nya och spännande detaljer om strukturen i jordens inre, säger William McDonough vid University of Maryland i USA, som deltagit i forskningen.
