Нейтринная геофизика – новая, быстро развивающаяся область науки на стыке геологии, геофизики и физики частиц – изучает связи между внутренним строением Земли и потоками геонейтрино на ее поверхности. В лекции представлен обзор нейтринной геофизики, включающий обсуждение строения Земли и корреляции ее химического состава с потоками нейтрино.

Детектор Borexino в Национальной лаборатории Гран-Са́ссоНейтринная геофизика как отдельная дисциплина сформировалась совсем недавно. Эта быстроразвивающаяся область науки на стыке геологии, геофизики и физики частиц изучает внутреннее строение Земли по наблюдениям потоков антинейтрино, сопровождающих распад радиоактивных элементов в коре и мантии Земли. Вклад радиоактивных распадов в полное тепловыделение Земли (радиогенное тепло) определяет тепловую историю Земли и ограничивает геофизические модели Земли. 

Нейтринная геофизика – новая быстро развивающаяся область науки на стыке геологии, геофизики и физики частиц – изучает внутреннее строение Земли посредством измерения потока геонейтрино на ее поверхности. Коллаборация Borexino недавно представила итоговый анализ по всей накопленной статистике за 12 лет работы детектора. Экспозиция увеличена как за счет использования дополнительных данных, так и за счет оптимизации критериев их отбора.

В журнале Progress in Particle and Nuclear Physics выходит обзорная статья старшего научного сотрудника ЛЯП Олега Юрьевича Смирнова об экспериментальной нейтринной геофизике, с онлайн версией которой, уже можно ознакомиться на сайте журнала по ссылке: https://doi.org/10.1016/j.ppnp.2019.103712. 

В обзоре обсуждаются экспериментальные аспекты проблемы регистрации геонейтрино: детально анализируется современный метод регистрации антинейтрино в реакции обратного бета-распада свободного протона, обсуждаются возможные фоновые вклады в наблюдаемый сигнал обратного бета-распада и методы их подавления. Рассматриваются текущие и планируемые эксперименты, перспективные методы регистрации антинейтрино, в том числе направленные на регистрацию вклада от калия-40, до сих пор не наблюдавшегося из-за высокого порога реакции обратного бета-распада. Обсуждается возможность использования направленности геонейтринного отклика с целью выделения сигнала от мантии.