【摘要】：地球中微子是反電子中微子,它是在地球內(nèi)部的U、Th、K衰變過(guò)程的產(chǎn)物。中微子與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的概率極小,因此它可以攜帶地球內(nèi)部的信息直接穿過(guò)地球到達(dá)地面,為研究地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和成分提供了新的方法。此前,KamLAND實(shí)驗(yàn)組和Borexino實(shí)驗(yàn)組發(fā)表了地球中微子的探測(cè)結(jié)果,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了探測(cè)地球中微子的可行性。但是受限于他們的探測(cè)器的液閃體積,不僅無(wú)法區(qū)分地幔和地殼的中微子,更無(wú)法區(qū)分不同的地幔模型。JUNO的液閃達(dá)到了兩萬(wàn)噸,正式運(yùn)行后有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。因此,估算到達(dá)JUNO附近的地球中微子通量是一個(gè)很重要的研究課題。一方面,本文預(yù)測(cè)地球中微子通量基于三維地球模型,包括物理模型和化學(xué)模型。本研究運(yùn)用CRUST2.0、CRUST1.0、LITHO1.0三個(gè)地球物理模型,分別計(jì)算了 JUNO附近的地球中微子通量,并且比較了三種結(jié)果。同時(shí),我們還運(yùn)用了中國(guó)的地球物理模型的數(shù)據(jù),精確計(jì)算了 JUNO局部區(qū)域的地球中微子通量,與CRUST丨.0模型的結(jié)果做對(duì)比。地殼厚度和巖石密度有所不同,導(dǎo)致了不同地球物理模型預(yù)測(cè)的江門(mén)觀測(cè)站的地殼中微子信號(hào)有差異。上地殼和沉積層產(chǎn)生的中微子貢獻(xiàn)超過(guò)68%。JUNO周圍5°×5°范圍內(nèi)貢獻(xiàn)了超過(guò)66%的地球中微子信號(hào)。另一方面,在CRUST1.0模型下,本研究確定了放射性元素豐度、地殼密度、地殼厚度對(duì)JUNO的地球中微子通量影響是依次減小的。同時(shí),還采集和測(cè)量了探測(cè)器附近lOOkm范圍內(nèi)巖石樣品的豐度。利用豐度測(cè)量結(jié)果建立了三個(gè)豐度模型,預(yù)測(cè)的地球中微子信號(hào)結(jié)果分別增大為全球平均豐度模型的1.73、1.84、1.56倍。本文為建立精確的局部三維地球模型提供指導(dǎo),有助于提高地殼中微子的計(jì)算精度。
【圖文】：

圖１－１地?zé)醽?lái)源分布圖逡逑地?zé)岬闹饕獊?lái)源有地球早期的殘余熱和地球的放射性相關(guān)的地?zé)�，其中放射性逡�?br>

圖３江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)概況圖逡逑外，我國(guó)在擴(kuò)建的四川錦屏地下實(shí)驗(yàn)室也將地球中微子探測(cè)作為主要一。錦屏實(shí)驗(yàn)室為當(dāng)前世界上最深的地下實(shí)驗(yàn)站，垂直巖石覆蓋達(dá)２４０巖層能有效屏蔽了宇宙射線，因此實(shí)驗(yàn)室收到射線干擾很小。此外，離核電站，具有極低的測(cè)量本底，是太陽(yáng)中微子和地球中微子研究的
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O572.321

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號(hào)：2654680