Japanse detector ziet eerste geoneutrino`s

Een ondergrondse detector in Japan heeft voor het eerst neutrino's waargenomen die in het inwendige van de aarde zijn geproduceerd (Nature, 28 juli). Neutrino's zijn notoir lastig waar te nemen. Omdat ze elektrisch neutraal zijn en een zeer zwakke interactie met materie hebben, dringen ze met gemak door duizenden kilometers materiaal zonder geabsorbeerd te worden.

De KamLAMD-detector (Kamioka Liquid scintillator Anti Neutrini Detector), ten noordwesten van Tokio, is het niettemin gelukt om geoneutrino's aan te tonen. De detector, een bol van 13 meter diameter gevuld met duizend ton zeer zuivere organische vloeistof, staat op duizend meter diepte in een mijn. Detectie van antineutrino's (antimaterie) vindt plaats via lichtflitsjes (scintillatie). Wanneer een antineutrino met een proton in de vloeistof botst, ontstaan een positron (positief elektron) en een neutron. Het positron vormt samen met een elektron twee lichtflitsjes, die door detectors in de wand van de bol worden geregistreerd. De energie van die flitsjes verraadt weer de energie van het oorspronkelijke neutrino.

Omdat geoneutrino`s, die ontstaan bij radioactief verval van uranium-238 en thorium-232, een specifieke energie hebben, weet KamLAND ze te onderscheiden van achtergrondneutrino's van andere origine, waaronder die uit de kosmos of uit kerncentrales. Resultaat is één geoneutrino per maand. De hoeveelheid geoneutrino's geeft informatie over de geproduceerde warmte in de aarde, de drijvende kracht achter de convectie die tot platentectoniek en vulkanisme leidt.

    • Dirk van Delft