quote:

Gedurfde hypothese: aardse kernreactie

Een kernreactie diep in de aarde genereert warmte die vulkanen doet uitbarsten. Deze afwijkende hypothese durfden de gerenommeerde tijdschriften niet aan.

Rotterdam, 22 mei. Diep in de aarde, langs de buitenkant van de aardkern, ligt een natuurlijke kernreactor verscholen die duizend keer krachtiger is dan de grootste kerncentrale. Het uranium, de splijtstof die nodig is voor deze reactie, ligt opgesloten in een laag superzwaar gesteente van maximaal een paar honderd kilometer dik. De splijtingsproducten van kernreacties op circa drieduizend kilometer diepte kunnen de afwijkende samenstelling verklaren van vloeibaar gesteente dat aan het aardoppervlak komt op vulkanische eilanden als Hawaii en Réunion en langs spreidingsruggen op de oceaanbodem.

Rob de Meijer, emeritus hoogleraar nucleaire fysica aan de Rijksuniversiteit Groningen en aardwetenschapper Wim van Westrenen (VU Amsterdam) publiceren deze opmerkelijke hypothese in een artikel dat binnenkort verschijnt in het South African Journal of Science. „Een relatief obscuur tijdschrift”, erkent Van Westrenen. „Maar we zagen geen andere mogelijkheid. Als je een kernreactor in de aarde veronderstelt, dan kan dat verregaande consequenties hebben.

„Wij denken dat een uit de hand gelopen kernreactie in het binnenste van de aarde 4,5 miljard jaar geleden kan hebben geleid tot het ontstaan van de maan. We hebben daarover een artikel aangeboden aan Nature en daarna aan Geophysical Research Letters, maar de referenten vonden het te veel ineens. Onze ideeën zingen nu rond en het leek ons verstandig om ten minste een deel ervan te publiceren voordat iemand anders ermee op de loop gaat.” Pikant: maandag besteedde Nature op haar website aandacht aan de Nederlandse studie waarvoor haar wetenschappelijke referenten eerder de neus ophaalden.

Gebergte

Van Westrenen stelt zich het gesteente met de splijtstof voor als een ‘gebergte’ op de buitenkern van de aarde. De bergtoppen steken in de diepe mantel omhoog. De diepe mantel is de circa 3.000 kilometer dikke aardlaag tussen de aardkern en de buitenste laag: de aardkorst.

Bekend is dat instabiele elementen in de aardmantel vervallen en warmte produceren. Dit proces is een belangrijke motor achter de stromen van opwarmend en afkoelend gesteente in de aardmantel en uiteindelijk vulkanisme. Een echte kernreactie gaat verder en kan ontstaan als voldoende van de kerndeeltjes die vrijkomen uit een radioactief element als uranium of thorium andere kernen raken en een kettingreactie veroorzaken.

Dat natuurlijke kernreacties op aarde kunnen ontstaan, was bekend. In Gabon zijn resten gevonden van een twee miljard jaar oude natuurlijke kernreactor. Dat de metalen kern van de aarde een kernreactor zou herbergen, is in de jaren tachtig al geopperd door de Amerikaan Marvin Herndon, maar Van Westrenen is daar sceptisch over. „De aardkern bestaat uit ijzer en nikkel. Een radioactief element als uranium lost daarin niet makkelijk op.”

De Nederlanders hebben uitgerekend hoeveel uranium past in gesteente op zeer grote diepte. Calciumsilicaatperovskiet, één van de mineralen die onder hoge druk ontstaan, zou in zijn kristalstructuur zoveel uranium op kunnen nemen dat de voor een kernreactie benodigde kritische massa ontstaat.

Verborgen

Een diepe kernreactor zou de hoge concentratie kunnen verklaren van varianten van elementen als xenon en helium in vulkanische gesteenten als basalt. Van Westrenen: „Uit een studie in Science uit 2005 blijkt dat uitvloeiingsgesteenten als basalt, die hun oorsprong in de aardmantel vinden, minder zeldzame aardmetalen bevatten als neodymium, en ook minder uranium dan meteorieten die we op aarde vinden. Omdat geologen ervan uitgaan dat de aarde en meteorieten – net als de rest van ons zonnestelsel – uit hetzelfde materiaal bestaan, moet de rest ergens in een aards reservoir verborgen zitten.”

De laag zwaar gesteente met de kernreactor zou dat diepe reservoir kunnen zijn en meteen verklaren waarom varianten van xenon en helium in vulkanisch gesteente wél in ruime mate aanwezig zijn. Deze isotopen zijn precies de splijtingsproducten die vrijkomen bij kernreacties met thorium en uranium.

Of de hypothese standhoudt, zal duidelijk worden als wetenschappers meer te weten komen over de herkomst van anti-neutrino’s, deeltjes die bij kernreacties vrijkomen. Met een detector in Japan is in 2005 voor het eerst vastgesteld dat deze deeltjes niet alleen ontstaan in het heelal, maar ook in de aarde. De Meijer werkt aan een proefopstelling voor een reeks detectoren waarmee hij het bestaan van de diepe kernreactor uiteindelijk zou kunnen bewijzen.

quote:

Op vrijdag 23 mei 2008 09:43 schreef DroogDok het volgende:
Interessant, maar zou die energie ook nog op de één of andere manier te winnen zijn?