Первая информация о земной коре как о возможном источнике тепловых нейтронов:

1. 29-я РККЛ, Москва, 2006 ГЕО 11Анализ вариаций потока тепловых нейтронов на высоте 1700 м над уровнем моряВ.В.Алексеенко*, Д.Д.Джаппуев, В.А.Козяривский, А.У.Куджаев, В.В.Кузьминов, О.И.Михайлова, Ю.В.Стенькин.Институт ядерных исследований РАН, vicalek@rambler.ru

2. Первая информация о земной коре как о возможном источнике тепловыхнейтронов: • Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I. et al. • Studies of the distribution of neutral and charged cosmic ray components in the atmosphere of the Earth. Preprint INP MSU 91-38/242, 1991. • Отсюда и далее авторы в ряде статей отмечали, что наблюдаемые ими кратковременныевозрастания темпа счёта нейтронов близки во времени или совпадают с фазой новой или полной Луны(также - ?затмения?). И высказывали предположения о том, что возрастания обусловлены меняющимся во времени гравитационным воздействием со стороны Луны и Солнца, которое, в свою очередь, приводит к приливным деформациямземной коры, модулирующим поток радона-> (α,n) реакцияв грунте -> детектор нейтронов.

3. 2001 год, ИЯИ, Юрий Стенькин,детектор тепловых нейтронов Используется реакция: 6Li + n  3Н + α + 4.78 МэВ. Образующиеся частицы производят сцинтилляции в ZnS(Ag), которые регистрируются фотоумножителем ФЭУ-49. Темп счёта сцинтилляций ~0.5 / сек. (0.1) Накапливаются 5-мин данные день за днём в течение многих месяцев.. 6LiF+ZnS(Ag)

4. Баксанский эксперимент • Эксперимент выполняется в Баксанской Нейтринной Обсерватории, Cеверный Кавказ, Приэльбрусье, 42оN, высота ~ 1700 метров над уровнем моря. • Анализируемые данные накапливались в течение двух периодов: 2003, декабрь, 01, – 2004, июнь, 23. Всего 206 календарных суток. Имеется разрыв в ряде данных с 19 января по 18 февраля продолжительностью 30 суток. • 2006,февраль, 19, -> продолжается непрерывный набор … • Баксанские нейтроны и Луна…? …

5. Температурный к-т: В соответствии с распределением Максвела по скоростям: F=n·v, где v~T0.5 Отсюда (tF/F)/(tT/T)=0.5%/% Волна =5 % Темпер. Волна=28о Барометрический к-т : Нейтр. Мон.= - 0.95% У нас = - 0.54% Только 57% ! 43% - нейтроны из грунта ? ~ 0.2 / сек Суточная волна в солнечном времени

6. Результаты оценочного расчета скорости генерации нейтронов в грунте. • В результате оценочного расчета было установлено: • подавляющая часть потока нейтронов (из грунта) образуется α-частицами с энергией выше 5 Mev на Na, Al, Si. • Количество рождающихся нейтронов в (α, n)-реакциях в 1 см3 грунта с плотностью 2.6 г/см3 равно 1.6∙10-6 см-3∙сек-1 от α-частиц из ряда 232Th и 1.5∙10-6 см-3∙сек-1 из ряда 238U. Суммарную объёмную равновесную скорость генерации нейтронов можно считать равной 3.4∙10-6 нсм-3∙сек-1. • Выход тепловых и надтепловых нейтронов (также регистрируемых детектором с вероятностью ~1/v) из грунта был получен в результате монте-карловского расчета. Вероятность выхода нейтронов через площадку s=1 м2 при равномерном их рождении в слое d=10 м оказалась равной 0.042. Отсюда получаем «светимость грунта» <n>=sd1.4 н/м2/сек. • Т. о., детектор площадью 0.7 кв. м. и с эффективностью регистрации ~20%, стоящий на земле будет считать, ~0.2 н/сек от грунта, что, составляет ~ 40% от наблюдаемого темпа счёта. Эта величина прекрасно согласуется с приведенной выше оценкой вклада «грунтовых» нейтронов, сделанной по барометрическому коэффициенту.

7. Лунно-суточная волна потока тепловых нейтронов • Известны приливные • волны в: • атмосфере • океане • земной коре • Лунные сутки = 24.8 час • Р приливная волна=0.06 mm Hg • n приливная волна ~ 0.5 % 8 st.dev. • n волна существует

8. Итак,наблюдается нейтронная лунно-суточная приливная волна :: радон, как естественный источник вариации. Пора, наконец, показать как же вел себя темп счёта нейтронов в 2003-04 от суток к суткам

10. C.J.Hatton. The neutron monitor.In “Progress in elementary particles and cosmic ray physics”, vol. X, 1971.

11. Прежде, чем перейти к лунно-месячной периодичности, три слова о периодах обращения Луны вокруг Земли…

12. Как Луна вращается вокруг землитри основных периода вращения вокруг Земли :1: аномалистический 27.55 суток (360 000 – 400 000 км)2: драконический 27.21 (плоскость орбиты относительно эклиптики)3: синодический 29.53 (от полнолуния до полнолуния : здесь замешано Солнце)

13. Первое указание на наличие лунно-месячной периодичности

14. Сглаженное за семь суток поведение темпа счёта тепловых нейтронов

15. Сейчас уже совсем просто прийти к мысли, что можно попытаться сконструировать математическую модель гравитационного влияния Луны и Солнца на процесс эмиссии радона из Земной коры. • ADS-модель, t = в днях Ma(t) = COS(a * t + fa) /Radius, Anom 27.55 day Md(t) = COS(d * t + fd) /Ecliptic, Draco 27.21 Ms(t) = COS(s * t + fs) /FullMoon, Sinod 29.53 Mr(t) = 1 + Aa *3 * exm * (Ma(t) + ka * COS(2 * a * t + fa2) My(t) = 1 + Ac * COS(с * t + fc) /Ecliptic, Solar 365 day Mdy(t) = 1 + Md(t) * My(t) Mrdy(t) = Mr(t) * Mdy(t) Mf(t)= 1 + As * (Ms(t) + ks * COS(2 * s * t + fs2)) Rn(t) = Amp * Mrdy(t) * Mf(t) < -- resulting red curve at previous graph

16. Сглаженное за семь суток поведение темпа счёта тепловых нейтронов

17. Вариации потока нейтронов и сейсмическая активность

19. Заключение • 1. Впервые получено экспериментальное подтверждение существования вариаций фонового потока тепловых нейтронов, связанных с лунными периодами (приливные волны). • 2. Выполнен оценочный расчёт скорости генерации нейтронов в верхнем слое грунта, количественно подтверждающий полученный экспериментальный результат. • 3. Разработана модель, описывающая наблюдаемые вариации темпа счёта тепловых нейтронов как следствие меняющегося во времени гравитационного влияния Луны и Солнца. • 4. Предложен и обоснован принципиально новый метод регистрации вариаций концентрации радона в верхнемслое земной коры, основанный на детектировании тепловых нейтронов от (α,n) реакций. • 5. Метод регистрации может быть применён в прикладных геофизических исследованиях, связанных с использованием информации о концентрации тепловых нейтронов и радона : радоновый и/или нейтронный мониторинг окружающей среды,

21. CORRELATION of RADON FLUX vs MOON PHASE ScS, L’Aquila, Italia