這篇文章發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
一群物理學家和其他科學家現在報告說，核裂變驅動著地球大陸和地殼的運動，證實了關於這個話題的長期以來的想法。 科學家們使用在日本和義大利的中微子探測器——神岡液體閃爍反中微子探測器 (KamLAND) 和 Borexino 探測器——透過測量這些中性粒子的反物質從我們星球散發出來的流量，得出了他們的結論。 他們的結果在 7 月 17 日的《自然-地球科學》上詳細介紹。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
中微子和反中微子由於不帶電荷和其他特性，可以自由地穿梭於質量和空間中，它們是由放射性物質衰變時釋放出來的。 地球上充滿了這樣的放射性元素——主要是鈾、釷和鉀。 在地球存在的數十億年裡，放射性同位素一直在分裂，釋放能量以及這些反中微子——就像在人造核反應堆中一樣。 這種能量加熱了周圍的岩石，並保持了板塊構造的基本力量在運動。 透過測量反中微子的排放，科學家們可以確定地球有多少熱量來自這種放射性衰變。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。 透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的故事的未來。
多少熱量？ 大約 20 太瓦的熱量——或者幾乎是目前全人類使用的能量的兩倍——根據從地球散發出來的這種反中微子粒子的數量來判斷，科學家們稱之為地球中微子。 加上來自衰變鉀的 4 太瓦，這足以移動山脈，或者至少引起創造山脈的碰撞。
神岡探測器團隊新測量的精度之所以成為可能，是因為 2007 年日本發生地震後，柏崎刈羽核電站長期關閉。 附近電站釋放的粒子原本會與自然釋放的地球中微子混合並混淆測量結果； 電站的關閉使得兩者得以區分。 探測器隱藏在附近的池野山下，以躲避宇宙射線——宇宙射線與它旨在探測的中微子和反中微子大致相似。 探測器本身是一個直徑 13 米的透明薄膜氣球，裡面裝滿了特殊的液態碳氫化合物混合物，它本身懸浮在一個直徑 18 米的不鏽鋼球體中的礦物油浴中，內部覆蓋著探測管。 所有這些都是為了在七年的測量過程中捕捉到大約 90 個地球中微子的明顯標記。
新的測量表明，放射性衰變提供了地球總熱量的一半以上，根據在地球地殼深鑽孔底部發現的溫度估計，地球總熱量約為 44 太瓦。 據參與的科學家稱，其餘部分是地球形成遺留下來的，或是其他未知原因造成的。 其中一些熱量可能自地球形成以來就一直被困在地球熔融的鐵核中，而核衰變主要發生在地殼和地幔中。 但是，由於裂變仍在釋放如此多的熱量，加上這些元素中某些元素的長半衰期很長，地球在數億年內不太可能冷卻下來——從而阻止大陸的碰撞。 這意味著有很多地熱能——或天然核能——可以被利用。
圖片來源：美國地質調查局