Exploring the hidden interior of the Earth with directional neutrino measurements.
Exploring the hidden interior of the Earth with directional neutrino measurements.
复制标题
DOI：
10.1038/ncomms15989
复制
发表时间：
2017-07-10
影响因子：
16.6
通讯作者：
Monroe J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Leyton M;Dye S;Monroe J
地球总热流的大约40%是由地壳和地幔中的放射性衰变提供能量的。这些衰变产生的地球中微子为我们星球的起源、形成和热演化以及其内部组成提供了重要线索。先前对地球中微子的测量都依赖于对逆β衰变反应的探测，这种反应对钾的贡献不敏感，并且无法提供关于地球内地球中微子源空间分布的与模型无关的信息。在此我们提出一种利用中微子 - 电子弹性散射以及低本底、方向敏感的追踪探测器来测量地球放射性发热先前未确定成分的方法。我们计算了探测对地球中微子总通量的各种贡献（特别是与钾、地幔和地核相关的贡献）所需的暴露量。这里提出的测量为开创性地探索地球隐蔽的内部运作指明了方向。
对来自钾和地幔的地球反中微子发射的探测仍然难以捉摸。在此作者提出一种通过用方向敏感探测器探测钾和地幔地球中微子在电子上的弹性散射来测量它们的方法。
Roughly 40% of the Earth’s total heat flow is powered by radioactive decays in the crust and mantle. Geo-neutrinos produced by these decays provide important clues about the origin, formation and thermal evolution of our planet, as well as the composition of its interior. Previous measurements of geo-neutrinos have all relied on the detection of inverse beta decay reactions, which are insensitive to the contribution from potassium and do not provide model-independent information about the spatial distribution of geo-neutrino sources within the Earth. Here we present a method for measuring previously unresolved components of Earth’s radiogenic heating using neutrino-electron elastic scattering and low-background, direction-sensitive tracking detectors. We calculate the exposures needed to probe various contributions to the total geo-neutrino flux, specifically those associated to potassium, the mantle and the core. The measurements proposed here chart a course for pioneering exploration of the veiled inner workings of the Earth. The detection of Earth’s anti neutrino emission from potassium and the mantle remain elusive. Here the authors propose a method for measuring potassium and mantle geo-neutrinos by detecting their elastic scattering on electrons with direction-sensitive detectors.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.8
作者：
Bellini, G.;Benziger, J.;Zuzel, G.
通讯作者：
Zuzel, G.
影响因子：
3.5
作者：
Dujmic, D.;Fisher, P.;Yamamoto, R.
通讯作者：
Yamamoto, R.
影响因子：
4.4
作者：
Bellini, G.;Benziger, J.;Zuzels, G.
通讯作者：
Zuzels, G.
影响因子：
5
作者：
Bellini, G.;Benziger, J.;Zuzel, G.
通讯作者：
Zuzel, G.
影响因子：
4.4
作者：
Daraktchieva, Z;Amsler, C;Zacek, V
通讯作者：
Zacek, V