Geoneutrinos – Neutrinos

GEONEUTRINOS

O neutrino produzido nesta fonte é:

Como os neutrinos são produzidos neste tipo de fonte?

Os Geoneutrinos são produzidos em rochas no interior da Terra, mais precisamente no decaimento beta de elementos radioativos como o Urânio-238 (U), o Tório (Th) e o Potássio (K). Há outros decaimentos no interior do planeta que produzem os Geoneutrinos, porém os fluxos são irrelevantes. Esse tipo de neutrino apresenta baixa energia, não ultrapassando 3,26MeV.

As equações abaixo mostram como os antineutrinos do elétron são produzidos após os decaimentos dos núcleos atômicos.

Os decaimentos dos núcleos mais pesados, Urânio-238 e Tório-232, estão representados nas equações 1 e 2. Eles apresentam núcleos instáveis que sofrem sucessivas desintegrações até atingirem a estabilidade, nesse processo os núcleos ficam cada vez mais leves até se transformarem em núcleos de Chumbo (Pb). As sequências de desintegrações desses núcleos atômicos são conhecidos como Séries Radioativas (leia as p.12 e 13).

Em cada desintegração ocorre liberação de radiação alfa ou beta, diminuindo o número de partículas no núcleo do átomo e tornando-o cada vez mais estável. Ao atingir a estabilidade, cada núcleo liberou uma certa quantidade de partículas alfa (α), partículas beta menos (β^–), Antineutrinos do Elétron e energia em forma de calor, conforme vimos nas equações acima.

Já a equação 3 mostra o decaimento de um núcleo mais leve, o Potássio, que tende a se transformar no Cálcio em busca de estabilidade. Nesse processo, libera uma partícula beta menos (β^–), um antineutrino do elétron e energia em forma de calor.

CEREBITO EXPLICA: Radiação alfa e radiação beta

Importância do Geoneutrino

Os Geoneutrinos são partículas que ajudam cientistas explorarem o interior do nosso planeta sem ter que cavar buracos profundos e adentrá-los. Eles também podem ser mensageiros geológicos bem confiáveis, pois são capazes de nos entregar dados que outros meios não conseguem trazer.

Como já vimos, o decaimento dos núcleos de U²³⁸, Th²³²e K⁴⁰ emitem Geoneutrinos e calor, 2 mensageiros que chegam à superfície da Terra com informações do que está acontecendo dentro do planeta.

O Geoneutrino viaja em linha reta e, quase que instantaneamente, chega à superfície terrestre, permitindo uma análise do núcleo do planeta em tempo real e sem contaminação da informação, uma vez que é rara sua interação com a matéria. Enquanto isso, o calor liberado nos decaimentos demora muito para escapar do interior da Terra, perdendo informações até sua detecção.

Com isso, torna-se evidente que os Geoneutrinos são ótimas fontes de informação geológica, entretanto, eles são difíceis de detectar devido suas baixas energias.

Atualmente, dois experimentos contribuem na detecção de geoneutrinos, o KamLand (Japão) e o Borexino (Itália).

Ambos foram construídos para detectar neutrinos de baixa energia produzidos no Sol, mas compartilham o foco principal com os antineutrinos de baixa energia provenientes dos elementos radioativos terrestres.

A ciência envolvendo geoneutrinos ainda está em fase inicial, mas é muito promissora. Ela permitirá que os cientistas conheçam mais sobre a composição do nosso planeta, como ele foi formado e qual pode ser o futuro dele.

Para aprender mais