Geophysik: Strahlender Planet

Quelle: Usman et al, Antineutrino Global Map 2015, Scientific Reports, 4, 4708, 2015

Antineutrinos sind überall, sie rasen durch jede Materie, praktisch ohne Spuren zu hinterlassen. Forscher haben jetzt ihr Wissen in einer Karte zusammengefasst.

Es gibt in der Physik wenig, das rätselhafter wäre als ein Antineutrino. Es ist ein Elementarteilchen, dessen winzige Masse noch niemand richtig bestimmen konnte und das durch alles hindurch rast, ohne Spuren zu hinterlassen. Physiker müssen enormen Aufwand betreiben, um die flüchtigen Partikel nachweisen zu können. Ihre Messgeräte stehen in Höhlen und Bergwerken, damit sie ungestört ins Innere der Erde blicken können. Von dort kommen wahre Myriaden von Antineutrinos, wie diese Karte eines Forscherteams zeigt (Scientific Reports, online). Die meisten von ihnen entstehen beim radioaktiven Zerfall von Atomkernen im Erdinneren, das große Mengen radioaktiver Substanzen enthält. Die große Karte in der Mitte sowie die beiden Ansichten der Pole oben zeigen Antineutrinos, die nach dem Zerfall von Uran-238 und Thorium-232 entstehen. Die Farbskala reicht von 125 Millionen (dunkelblau) bis 650 Millionen (braun). So viele Antineutrinos schießen jede Sekunde aus jedem Quadratzentimeter des Erdbodens hervor. Die kleinen braunen Flecke sind Kernkraftwerke. Die Reaktoren liefern insgesamt weniger als ein Prozent der Teilchen, enthalten aber hoch konzentriertes Uran. Ihr Beitrag wird in der kleinen Karte unten links noch genauer gezeigt, wo besonders energiereiche Teilchen verzeichnet sind. Unten rechts ist der Ausstoß durch den Zerfall von Kalium-40 zu sehen. Dieses Isotop liefert 72 Prozent aller Antineutrinos, produziert aber Partikel, die heutige Messgeräte nicht richtig erfassen können.