近年、ほぼすべての人がニュートリノについて聞いたことがあるでしょう。ニュートリノとは、光速を超えたと仮定される粒子です(実際には起こりませんでした)。しかし、おそらく私たちは、それらの拮抗物質である反ニュートリノについてあまり聞いたことがないでしょう。これらの反粒子、つまり反物質粒子は存在しており、非常に役立ちます。これは、これまでに作成された最初の反ニュートリノ マップによって示されています。そこには、私たちの小さな惑星の中で最もエネルギーに満ちた点が見えます。しかし、それはまた、その表面に存在するものをより深く理解するのにも役立ちます。特に放射線について話す場合はそうです。
反ニュートリノ、反一時的なもの
反ニュートリノはニュートリノの反粒子です。私たちの宇宙には物質と反物質があり、質量は前の物質と同じですが、電荷は反対です。したがって、陽電子は電子に似ていますが、正です。反陽子は、陽子の質量を持ちながら電子の電荷を持つ粒子です。しかし、反ニュートリノはニュートリノの質量を持ちますが、電荷もゼロです。この反粒子の性質は、他のより複雑な物理的特性によるものです。しかし、それを理解するために必要なのは、他の反粒子と同様に、反ニュートリノは非常に多くのエネルギーが放出されたときに電子の質量よりも 1 万分の 1 小さい
非常に特殊な場合にのみ現れるということだけです。彼らの人生はとても短いのです。
実際、反粒子は粒子の存在下ではまったく持続せず、非常にエネルギーの高い反応で消滅します。一方、反ニュートリノは非常に軽い素粒子です。実際、その質量は電子の約1万分の1です。非常に小さいため、直接測定することは不可能です。これらすべての理由により、ニュートリノは、その反兄弟であるニュートリノとともに、宇宙で最も儚い粒子です。そして、それらは私たちの地球から何百万ものものによって生成されていますが、何とも相互作用しません。ニュートリノのようなそれらを検出するには、高度に特化された超高感度の検出器が必要です。したがって、この地図を作成するという大変な仕事が待っています。
反ニュートリノの検出
毎日何百万ものニュートリノが私たちの中を通過します。それらは太陽、他の星、巨大な宇宙の出来事、背景放射線から来ます。私たちはチェレンコフ放射線検出器、または放射性プロセスに基づく検出器を使用してそれらを捕捉し、空の研究を改善します。しかし、反ニュートリノについて話す場合、不思議なことに、私たちが実際に行っていることは地球の内部を調査することです。ニュートリノの場合と同様に、何百万もの反ニュートリノが地球の地殻から外部に放出されます。
彼らはどこから来たのでしょうか?具体的には、これらの反ニュートリノは放射性崩壊プロセスの結果です。ベータ崩壊と呼ばれるプロセスが発生し、放射性原子が粒子を失うと、反ニュートリノが生成されます。それらを検出するには、非常に洗練され、誤検知を引き起こす可能性のある宇宙粒子から隔離された巨大な地下検出器が必要です。このように、検出器をインテリジェントに配置することで、地球全体でデータを取得できます。そして、反ニュートリノは何を伝えるのでしょうか?
マントルから地表まで
この地球反ニュートリノマップが最初に示しているのは、司令部の最もエネルギーの高い地域、つまり放射線量が最も多い地域です。これは、地球の構成や地球に作用する地質学的プロセスを研究する上で不可欠かつ非常に興味深いプロセスです。家の中を調べるのは想像以上に難しいものです。最初の層を通過してその下にあるものを見るのは非常に困難です。私たちが入手する情報の多くは、間接的または純粋な仮説です。反ニュートリノを自由に使えるようになると、信じられないほどの量の新しい情報を得ることができます。しかし、私たちはマントルだけにとどまりません。
以前にも述べたように、放射性物質の一般的なプロセスであるベータ崩壊がニュートリノの主な発生源です。したがって、この地図とこの技術を使用すると、放射性物質に関係する人間の活動の一部を特定することもできます。原子力発電所から、核廃棄物や兵器など、その他のあまり期待できない側面の指摘に至るまで、反ニュートリノの検出とこのマップの作成は、より適切な管理に役立ちます。つまり、この反ニュートリノ マップを定期的に更新することで、地球の地層で放射能がどのように進化するのか、そしてこれが示唆するすべてのことについての世界的なビジョンが得られます。
参考資料一覧
- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Iraqi_Missile.jpg
- http://phys.org/news/2015-09-global-antineutrino-emission-highlights-earth.html
