意大利科學(xué)家在最新一期國際著名學(xué)術(shù)期刊《物理世界》上報告說，他們在實驗中首次觀測到了地球中微子，即來自地心的反粒子。

　　實驗室負(fù)責(zé)人貝利尼稱，利用意大利核物理研究所格瑞?薩蘇國家實驗室安裝在地下1000多米深處的巨型BOREXINO探測儀，科學(xué)家觀測到了地殼下幾千公里深處放射性元素衰變時釋放出的中微子。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，科學(xué)家們將可以更好地了解地球內(nèi)部的化學(xué)成分，從而更精確地預(yù)測地震和火山爆發(fā)等突發(fā)事件。

　　地球中微子是組成自然界的最基本粒子之一，是輕子的一種，它沒有質(zhì)量、也沒有電荷，地幔內(nèi)的放射性物質(zhì)在衰變?yōu)楦€(wěn)定物質(zhì)的過程中，會釋放出中微子?？茖W(xué)家認(rèn)為，鈾和釷等物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱能占整個地?zé)崮艿?0%以上，但具體比例是多少還不明確。地?zé)釋?dǎo)致地幔中產(chǎn)生對流氣流，而這種對流氣流會影響火山的活動和地球的板塊運動，因此，測量地核和地幔釋放出來的中微子數(shù)量及它們的能量，可讓科學(xué)家確定地核和地幔中不同放射性物質(zhì)的組成比例以及產(chǎn)生熱能的多少。

　　2005年，日本和美國的科學(xué)團(tuán)隊聲稱，他們使用位于日本“神岡礦”的KAMLAND裝置，探測到了地球中微子的“跡象”。但鑒于附近的核電站也會釋放出大量放射性物質(zhì)，因此，有科學(xué)家認(rèn)為，該研究結(jié)果還不足以確切地證明地球中微子來自于地心處。

　　而意大利科學(xué)家在此次探測實驗中全力排除了任何可能的干擾。他們使用的BOREXINO中微子實驗室是全球最“深”的實驗室之一，探測器直徑約為18米，由層層的防輻射層構(gòu)成，外層儲存槽填滿2400噸純水，由一個巨大的不銹鋼球體支撐，球體上有超過2200多個光電管。球體內(nèi)部分成兩個尼龍容器，每個容器中都包含有純探測液。

　　當(dāng)中微子將探測液中原子的電子撞擊而出時，電子穿越液體的過程中會產(chǎn)生光子。不銹鋼球壁上的光電管探測到單獨的光子并予以記錄，這個實驗可將其他放射性元素產(chǎn)生的光子訊號濾除，背景輻射雜音比其他類似實驗也要低很多，因此能探測到低能中微子。

　　研究人員表示，BOREXINO探測器的最新發(fā)現(xiàn)將為直接測量地殼深處的化學(xué)性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。通過將BOREXINO得到的數(shù)據(jù)和地球上其他地方的實驗室獲得的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，科學(xué)家最終能夠探測到地心處放射性物質(zhì)的相對質(zhì)量，從而比較精確地了解地幔產(chǎn)生了多少熱能、火山對流運動的大小以及地殼如何運動等信息。