Физики составили первую карту потока антинейтрино

Американские физики составили первую глобальную карту потока антинейтрино. Карта основана на результатах двух нейтринных экспериментов — Borexino (Италия) и KamLAND (Япония/США), а также на исследовании ядерных реакторов. Ученым удалось определить суммарную интенсивность антинейтринного свечения Земли — оказалось, что наша планета производит 3,4x10²⁵ электронных антинейтрино в секунду. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.

Авторы работы проанализировали суммарный поток электронных антинейтрино, имеющих земное происхождение: в рассмотрение физики включили как частицы, рождающиеся в земной мантии из распадов тория, урана и других радиоактивных веществ, так и реакторные нейтрино, порождаемые ядерными реакциями. С помощью компьютерного моделирования данные были проанализированы и на их основе составлена карта анизотропии антинейтринного излучения. 

Интересно отметить, что суммарный поток антинейтрино, генерируемых более чем 400 реакторами оказался всего около одного процента от общего зарегистрированного потока. Полученные карты доступны на сайте компании Ultralytics. Кроме того, в работе авторы рассмотрели как меняется характер распределения излучения в зависимости от энергий наблюдаемых антинейтрино. Итоговые данные можно представить в виде четырехмерной карты, координатами в которой являются долгота, широта точки, энергия антинейтрино и интенсивность потока частиц с данной энергией в данной точке.

Национальное агентство геопространственной разведки США, одна из организаций, проводивших исследование, планирует выпускать обновления к карте, основывающиеся на будущих измерениях нейтринных осцилляций, а также на более совершенных моделях содержания радиоактивных изотопов в земной коре и мантии. Внешний вид карты смогут изменить и вводимые в эксплуатацию или, наоборот, списываемые ядерные реакторы. Кроме антинейтрино, агентство также работает над картами нейтронного и гамма-излучения для того, чтобы изучить естественную радиацию Земли.