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地球:地質学的に生成した反ニュートリノのKamLANDによる実験的研究

Nature 436, 7050 doi: 10.1038/nature03980

地球内部の自然放射能によって生成された電子型反ニュートリノの検出から、地球物理学上の重要な情報が得られる。神岡液体シンチレータ反ニュートリノ検出器(KamLAND)は、地球内部の238Uと232Thの崩壊によって生成される電子型反ニュートリノを検出できる感度をもつ。地球組成モデルは、これらの同位体の崩壊による発熱率が16 TWであり、計測される地球からの熱消散率の合計のおよそ半分であることを示唆している。本論文では、KamLANDを用いた地球ニュートリノ(ジオニュートリノ)探査の結果を示す。Th/Uの重量存在比を3.9と仮定すると、検出された地球ニュートリノ総数の90パーセント信頼区間は、4.5から54.2となる。この結果は、地球物理学的モデルによって予言される値である19(中心値)と矛盾しない。我々の現在のデータは、統計的に限られているものの、現状では定量的にほとんど絞り込まれていない、地球内部のUとThの放射崩壊の発熱率に対する上限値(60 TW)を直接的に与える。

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