1 / 22

Первая информация о земной коре как о возможном источнике тепловых нейтронов:

29-я РККЛ, Москва, 2006 ГЕО 11 Анализ вариаций потока тепловых нейтронов на высоте 1700 м над уровнем моря В.В.Алексеенко* , Д.Д.Джаппуев, В.А.Козяривский, А.У.Куджаев, В.В.Кузьминов, О.И.Михайлова, Ю.В.Стенькин. Институт ядерных исследований РАН, vicalek @ rambler . ru.

lydie
Télécharger la présentation

Первая информация о земной коре как о возможном источнике тепловых нейтронов:

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 29-я РККЛ, Москва, 2006 ГЕО 11Анализ вариаций потока тепловых нейтронов на высоте 1700 м над уровнем моряВ.В.Алексеенко*, Д.Д.Джаппуев, В.А.Козяривский, А.У.Куджаев, В.В.Кузьминов, О.И.Михайлова, Ю.В.Стенькин.Институт ядерных исследований РАН, vicalek@rambler.ru

  2. Первая информация о земной коре как о возможном источнике тепловыхнейтронов: • Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I. et al. • Studies of the distribution of neutral and charged cosmic ray components in the atmosphere of the Earth. Preprint INP MSU 91-38/242, 1991. • Отсюда и далее авторы в ряде статей отмечали, что наблюдаемые ими кратковременныевозрастания темпа счёта нейтронов близки во времени или совпадают с фазой новой или полной Луны(также - ?затмения?). И высказывали предположения о том, что возрастания обусловлены меняющимся во времени гравитационным воздействием со стороны Луны и Солнца, которое, в свою очередь, приводит к приливным деформациямземной коры, модулирующим поток радона-> (α,n) реакцияв грунте -> детектор нейтронов.

  3. 2001 год, ИЯИ, Юрий Стенькин,детектор тепловых нейтронов Используется реакция: 6Li + n  3Н + α + 4.78 МэВ. Образующиеся частицы производят сцинтилляции в ZnS(Ag), которые регистрируются фотоумножителем ФЭУ-49. Темп счёта сцинтилляций ~0.5 / сек. (0.1) Накапливаются 5-мин данные день за днём в течение многих месяцев.. 6LiF+ZnS(Ag)

  4. Баксанский эксперимент • Эксперимент выполняется в Баксанской Нейтринной Обсерватории, Cеверный Кавказ, Приэльбрусье, 42оN, высота ~ 1700 метров над уровнем моря. • Анализируемые данные накапливались в течение двух периодов: 2003, декабрь, 01, – 2004, июнь, 23. Всего 206 календарных суток. Имеется разрыв в ряде данных с 19 января по 18 февраля продолжительностью 30 суток. • 2006,февраль, 19, -> продолжается непрерывный набор … • Баксанские нейтроны и Луна…? …

  5. Температурный к-т: В соответствии с распределением Максвела по скоростям: F=n·v, где v~T0.5 Отсюда (tF/F)/(tT/T)=0.5%/% Волна =5 % Темпер. Волна=28о Барометрический к-т : Нейтр. Мон.= - 0.95% У нас = - 0.54% Только 57% ! 43% - нейтроны из грунта ? ~ 0.2 / сек Суточная волна в солнечном времени

  6. Результаты оценочного расчета скорости генерации нейтронов в грунте. • В результате оценочного расчета было установлено: • подавляющая часть потока нейтронов (из грунта) образуется α-частицами с энергией выше 5 Mev на Na, Al, Si. • Количество рождающихся нейтронов в (α, n)-реакциях в 1 см3 грунта с плотностью 2.6 г/см3 равно 1.6∙10-6 см-3∙сек-1 от α-частиц из ряда 232Th и 1.5∙10-6 см-3∙сек-1 из ряда 238U. Суммарную объёмную равновесную скорость генерации нейтронов можно считать равной 3.4∙10-6 нсм-3∙сек-1. • Выход тепловых и надтепловых нейтронов (также регистрируемых детектором с вероятностью ~1/v) из грунта был получен в результате монте-карловского расчета. Вероятность выхода нейтронов через площадку s=1 м2 при равномерном их рождении в слое d=10 м оказалась равной 0.042. Отсюда получаем «светимость грунта» <n>=sd1.4 н/м2/сек. • Т. о., детектор площадью 0.7 кв. м. и с эффективностью регистрации ~20%, стоящий на земле будет считать, ~0.2 н/сек от грунта, что, составляет ~ 40% от наблюдаемого темпа счёта. Эта величина прекрасно согласуется с приведенной выше оценкой вклада «грунтовых» нейтронов, сделанной по барометрическому коэффициенту.

  7. Лунно-суточная волна потока тепловых нейтронов • Известны приливные • волны в: • атмосфере • океане • земной коре • Лунные сутки = 24.8 час • Р приливная волна=0.06 mm Hg • n приливная волна ~ 0.5 % 8 st.dev. • n волна существует

  8. Итак,наблюдается нейтронная лунно-суточная приливная волна :: радон, как естественный источник вариации. Пора, наконец, показать как же вел себя темп счёта нейтронов в 2003-04 от суток к суткам

  9. C.J.Hatton. The neutron monitor.In “Progress in elementary particles and cosmic ray physics”, vol. X, 1971.

  10. Прежде, чем перейти к лунно-месячной периодичности, три слова о периодах обращения Луны вокруг Земли…

  11. Как Луна вращается вокруг землитри основных периода вращения вокруг Земли :1: аномалистический 27.55 суток (360 000 – 400 000 км)2: драконический 27.21 (плоскость орбиты относительно эклиптики)3: синодический 29.53 (от полнолуния до полнолуния : здесь замешано Солнце)

  12. Первое указание на наличие лунно-месячной периодичности

  13. Сглаженное за семь суток поведение темпа счёта тепловых нейтронов

  14. Сейчас уже совсем просто прийти к мысли, что можно попытаться сконструировать математическую модель гравитационного влияния Луны и Солнца на процесс эмиссии радона из Земной коры. • ADS-модель, t = в днях Ma(t) = COS(a * t + fa) /Radius, Anom 27.55 day Md(t) = COS(d * t + fd) /Ecliptic, Draco 27.21 Ms(t) = COS(s * t + fs) /FullMoon, Sinod 29.53 Mr(t) = 1 + Aa *3 * exm * (Ma(t) + ka * COS(2 * a * t + fa2) My(t) = 1 + Ac * COS(с * t + fc) /Ecliptic, Solar 365 day Mdy(t) = 1 + Md(t) * My(t) Mrdy(t) = Mr(t) * Mdy(t) Mf(t)= 1 + As * (Ms(t) + ks * COS(2 * s * t + fs2)) Rn(t) = Amp * Mrdy(t) * Mf(t) < -- resulting red curve at previous graph

  15. Сглаженное за семь суток поведение темпа счёта тепловых нейтронов

  16. Вариации потока нейтронов и сейсмическая активность

  17. Заключение • 1. Впервые получено экспериментальное подтверждение существования вариаций фонового потока тепловых нейтронов, связанных с лунными периодами (приливные волны). • 2. Выполнен оценочный расчёт скорости генерации нейтронов в верхнем слое грунта, количественно подтверждающий полученный экспериментальный результат. • 3. Разработана модель, описывающая наблюдаемые вариации темпа счёта тепловых нейтронов как следствие меняющегося во времени гравитационного влияния Луны и Солнца. • 4. Предложен и обоснован принципиально новый метод регистрации вариаций концентрации радона в верхнемслое земной коры, основанный на детектировании тепловых нейтронов от (α,n) реакций. • 5. Метод регистрации может быть применён в прикладных геофизических исследованиях, связанных с использованием информации о концентрации тепловых нейтронов и радона : радоновый и/или нейтронный мониторинг окружающей среды,

  18. CORRELATION of RADON FLUX vs MOON PHASE ScS, L’Aquila, Italia

More Related