Hulspas weet het | Als de aarde eindelijk stil is

Aardbevingen voorspellen, dat gaat helaas niet. Maar er is hoop. Misschien weten we binnenkort wanneer het afgelopen zal zijn met die rampen. Het enige dat we daarvoor moeten weten is wanneer de inwendige aarde eindelijk eens uitgedoofd zal zijn. En een internationaal team van geofysici wil dat nu gaan meten.

De aarde is heet. Met elke kilometer die je dieper graaft, stijgt de temperatuur een graad of dertig. Op drie kilometer diepte (en wat is nou drie kilometer?) werken mijnwerkers al in de kokende hitte. Die energie in de aarde is deels een restant uit de tijd dat de aarde geformeerd werd (voor de liefhebbers: potentiële energie werd toen thermische energie), maar belangrijker is dat zich in de aarde een volstrekt rommelig geconstrueerde kerncentrale bevindt met een vermogen van rond de dertig terawatt. (Dat is tien tot de macht twaalf watt, 15 miljoen keer de centrale van Borssele.) Die centrale draait op het natuurlijk verval van uranium en plutonium. En die energie zorgt ervoor dat vulkanen kunnen knallen en continenten kunnen verschuiven. Zo ontstaan troggen en bergen, zeeën en kloven, vulkanen en hete bronnen – en aardbevingen.

Hoe lang gaat dat nog duren? Hoe groot is die voorraad nucleaire brandstof? Dat kun je niet een-twee-drie uit de energiestroom afleiden, daarvoor is de aarde een té chaotische klomp. Daarvan bestaan alleen maar wilde schattingen. Maar de afgelopen week maakten wetenschappers bekend (in Scientific Reports) dat ze nu eens een serieuze poging gaan wagen om de nucleaire voorraad te meten. Dat willen ze doen met behulp van vijf meetstations, verspreid over de aarde, die op zoek gaan naar antineutrino’s. Bij zo’n detector moet u denken aan een flatgebouw volledig gevuld met waterstof, op een paar honderd meter diepte in de aarde. (Dat laatste is nodig om allerlei verstorende kosmische straling te ontlopen.) In die enorme tank waterstofgas worden detectoren opgehangen die het miniemste lichtflitsje kunnen registreren. Wanneer er nu vanuit de aardse diepte een antineutrino naar boven komt, en toevallig door de tank schiet, en héél toevallig de kern van een waterstofatoompje raakt – dan krijg je een flitsje. En dan weten de onderzoekers: daar diep in de aarde is één uraniumkern uit elkaar gevallen.

Het kan. Er zijn al twee ‘gewone’ deeltjesdetectoren die al een paar antineutrino’s uit de aarde hebben gedetecteerd, maar dat is alles bij elkaar te weinig om een goede schatting te maken. Dus willen de onderzoekers drie purpose-built detectoren bouwen. De constructie is niet moeilijk (zie boven), dus ze kunnen gereed zijn in 2022. Drie jaar later moeten die vijf zo’n tweehonderd flitsjes hebben gezien. Dan weten we vrij nauwkeurig hoeveel nucleaire brandstof er onder onze voeten zit en hoe lang die kerncentrale nog draait. En dus ook wanneer de continenten stil komen te vallen, de vulkanen voortaan zwijgen, en aardbevingen definitief tot het verleden behoren.

Het zal nog wel een paar miljoen jaar duren, vrees ik. Maar we hebben in ieder geval iets om naar uit te kijken. Na 2025.

Waarom ik u dit vertel?

Omdat ik dit écht mooie wetenschap vindt.

***

Ondřej Šrámek e.a., ‘Revealing the Earth’s mantle from the tallest mountains using the Jinping Neutrino Experiment’

  1. 1

    En dan weten de onderzoekers: daar diep in de aarde is één uraniumkern uit elkaar gevallen.

    Dat lijkt me niet. Neutrino’s gaan dwars door de aarde heen; slechts een klein deel van de gedetecteerde neutrino’s betreft geoneutrino’s; het gros komt uit de ruimte, vanaf alle kanten. Hoe ze die geoneutrino’s nou precies onderscheiden van de achtergrondstraling van “gewone” neutrino’s volg ik niet helemaal.

    Het zou kunnen dat het hier staat uitgelegd, maar ook daar snap ik geen zak van…. :p

    https://en.wikipedia.org/wiki/Geoneutrino

  2. 2

    Het niveau van kinderindoctrinatie is aan het dalen. Als iemand met dergelijke zwetsverhalen denkt echt iets “toe te voegen” dan is dat duidelijk een verval tot onder de kleuterklas.
    Om een willekeurig voorbeeld te nemen:
    “Die centrale draait op het natuurlijk verval van uranium en plutonium. En die energie zorgt ervoor dat vulkanen kunnen knallen en continenten kunnen verschuiven.”

    Afgezien van de knullige grammatica en simpele fouten is het duidelijk dat de schrijver van dit rare zinnetje zijn idee als een waarheid over de werkelijkheid projecteerd. Een simpele analyse met behulp van de algemene gaswet kan duidelijkheid bieden. (pv=mrt) waarschijnlijk is dat voor veel mensen te veel… Maak het sommetje in je eigen tijd met je eigen kennis, misschien de binas er nog even bijpakken (als dat niet te veel gevraagd is)

    Mocht het zo zijn dat je geinteresserd bent in daadwerkelijke verschuivingen van aarde en/of continenten, dan is dat allemaal terug te rekenen met standaard mechanica. Wanneer drinken we een biertje aan de bar? Dan leg ik het een en ander uit op de achterkant van een bierviltje…

    Om duidelijk te zijn: het idee dat er een soort “centrale” zou zijn die draait op uranium en/of plutonium in het “centrum” van de aarde is een aardig idee, net zo goed als het idee dat er een kwaadaardige tovenaar in het midden van de aarde woont die als je geen belasting betaalt hel en verdoemenis zal brengen.