¿Un reactor nuclear en el centro de la tierra?

De
Publicado por

Colecciones : DEHE. Artículos del Departamento de Economía e Historia Económica
Fecha de publicación : 2004
La Tierra emite un flujo de calor de 45 a 50 TW. La mayoría procede de emisiones desde la corteza y el manto terrestre. Lasdesintegraciones radiactivas de isótopos de las series del uranio y del torio y del potasio 40 explican 30-35 TW; sin embargo parece existir una fuente de calor oculta. Un reactor natural, llamado georeactor, en el centro de la Tierra, con una potencia de 3-10 TW, podría ser la respuesta. Ello podría además explicar algunos interrogantes del campo magnético terrestre. Con un detector de neutrinos seria posible probar, o rechazar, su existencia. Si el georeactor existe habría que cuestionar el modelo actual que explica el origen y evolución de Sistema Solar.At present the terrestrial heat flux is 45-50 TW, and most seems to emanate from the crust and mantle. The radioactive decay from uranium and thorium series and the potassium 40 can explain 30-35 TW ; however, there is still a "hidden" source of heat. A natural nuclear reactor, called the georeactor, with a power output of 3- 10 TW at the centre of the Earth innercore could be the answer. It could also be the solution of the earth's magnetic field puzzle. It can be tested using an antineutrinos detector. If thegeoreactor is detected, the standard planetary hypothesis about the origin of the Solar System perhaps should bemodified.
Publicado el : lunes, 20 de agosto de 2012
Lectura(s) : 61
Fuente : Gredos de la universidad de salamenca
Licencia: Más información
Atribución, No Comercial, Compartir bajo la misma forma idéntica
Número de páginas: 4
Ver más Ver menos
as Le.cianabgrole ron Ce.llergui
G. SÁNCHEZLa Tierra emite un flujo de calor de 45 a 50 TW. La mayor’a procede de emisiones desde la corteza y el manto terrestrdesintegraciones radiactivas de isótopos de las series del uranio y del torio y del potasio 40 explican 30-35 TW; sin emparece existir una fuente de calor oculta. Un reactor natural, llamado georeactor, en el centro de la Tierra, con una potede 3-10 TW, podr’a ser la respuesta. Ello podr’a además explicar algunos interrogantes del campo magnético terrestrun detector de neutrinos seria posible probar, o rechazar, su existencia. Si el georeactor existe habr’a que cuestionamodelo actual que explica el origen y evolución de Sistema Solar.At present the terrestrial heat flux is45-50 TW, and most seems to emanateFLUJO DE CALORfrom the crust and mantle. Theradioactive decay from uranium andthorium series and the potassium 40can explain 30-35 TW ; however,there is still a "hidden" source of heat.A natural nuclear reactor, called thegeoreactor, with a power output of 3-10 TW at the centre of the Earth innercore could be the answer. It could alsobe the solution of the earth's magneticfield puzzle. It can be tested using anantineutrinos detector. If thegeoreactor is detected, the standardplanetary hypothesis about the originof the Solar System perhaps should bemodified.0 40 60 85 120 180 240 350mW m-2EL CALOR QUE VIENEDEL INTERIOR DE LA TIERRAIlustración 1. Distribución del flujo de calor interno en la superficie terrestre.Después de varios años de observa(-Fuente: http://www.geo.lsa.umich.edu/IHFC/heatflow.html)ción por medio de satélites, se ha lle-gado a elaborar un mapa con el flujomino aunque no lleguemos al lugar alde calor emitido por la Tierra, que seque pretend’amos ir.Tabla 1. Estimación de la concentraciónmuestra en la Ilustración 1. El calor to- Existe un acuerdo general en quede uranio, torio y potasio en la Tierratal [1] es de 45 a 50 Terawatios (Tera g=ran parte del calor generado por la1012), algo más de tres veces el consuT-ierra procede de la desintegración ra-Material U, ppm Th, ppm K (%)mo mundial de energ’a primariad. iactiva de isótopos de las series delManto 0.026 0.103 0.026Puede parecer mucho pero equivale auranio y del torio y del potasio 40 Basalto 0.1 0.35 0.2un flujo de sólo 0.04-0.08 W2/(mnece-(Otras fuentes naturales de calor, comoGranito4173.2sitar’amos 1.0020 pmara poder encen- es la debida a la presión generada porder un bombilla de 60 watios) que esla atracción gravitatoria y a la liberadaunas cinco mil veces menos energ’a dpeor efectos de cristalización, carecen deTabla 2. Calor radiactivo generado porla que recibimos del Sol. Sin embargor,elevancia). En la tabla 1 se muestrandistintas sustancias radiactivas naturalesesa energ’a es la punta del iceberg ldaes concentraciones estimadas de estoIssotopo Potencia Calor total queuna serie de procesos sin los cuales neolementos en la corteza y en el manto,existir’a la vida en la Tierra, al menoysen la tabla 2 se muestra el calor gene-(µW/kg)Tgieernrae r(a1 01e2nW l)a tal como la conocemos. La preguntarado. Con esto se explica unos 32 TW,que nos hacemos es ¿dónde y cómopero resta por explicar 10-15 TW paraSeries Uranio98.4 11.8se produce este calor? La respuesta ncompletar el flujo total de calor de ori-Series Torio26.6 11.5es sencilla, de hecho no podemos dargen terrestre (En el pasado, el calor deiouna respuesta completa. Como a veceosrigen radiactivo era considerablementePToottaals(K-40)--0-.0035318.74ocurre lo importante es recorrer el ca-mayor, pues cuando se formó la Tierra,.n o v i e m b r e 2 0 0 41R e v i s t a S N E
 a1gáni 7P 113:04  /11/  23mo s
guillermo s  23/11/04  11:37  Página 
19001996Corteza Dipolo i omagnét cNucleoExteriorNucleoInterior
2
erupciones volcánicas y de produce? Entre los numerosos intentosmedios geof’sicos (principal-por encontrarla, y a partir de ello en-mente las ondas s’smicas) steender el campo magnético, está la pro-han podido establecer cinco puesta realizada por Herndon en 1993esferas concéntricas bien di-[2] que consiste en suponer que en elferenciadas (Ilustración 3) centro del núcleo existe un reactor nu-que representan la estructu-clear de fisión. En principio esta conje-ra de la Tierra. La primera estura estaba poco sustentada, sin embar-la propia corteza cuyo espe- go en los últimos años ha surgido unasor var’a entre 5 y 35 km, lerelativamente importante bibliograf’asigue el manto superior queapoyándola. En cualquier caso no es lallega hasta 650 km de pro- mayoritariamente defendida (no conoz-fundidad, el manto interior co ninguna bibliograf’a en españolhasta 2.890 km, el núcleo donde se cite) lo que no es extraño da-exterior que va hasta 5.150do lo radical de su planteamiento.km, y finalmente tenemos elnúcleo interior. Con menosprecisión se ha estimado laNARTEUARCATLOERSE HS ANCUEC LMEILAERSEStemperatura de las distintasDE MILLONES DE AÑOSzonas que alcanza unosIlustración 2. Estructura interna de la Tierra.6.000 grados cent’grados en Antes de seguir con el núcleo volva-el núcleo interior, la misma mos a la corteza terrestre. Como conse-que la corona solar. En cuencia de la más rápida desintegracióncuanto a su composición del235U que del2 38U, la relación2 35U/hace unos 4.500 millones de años, ha- s mu ria-b’a el doble de uranio 238, 11 vecesdqau.’ Lmai cam, alay odre’ al a scoonr tseilziac aetos y yó vxiado2cs38oUn shiadceer amblileems ednet e mimllaoynoers  qduee  aeñl oas cetruaalmás potasio 40, y 86 veces mas uraniqoue actúan como un excelente aislant(eIlustración 4). En concreto cuando se235, con lo que se obtiene que el calorque conserva el calor interno de laformó la Tierra hace 4.5 eones, era  dede origen radiactivo era entonces 54Tierra. El manto lo forman sustancia0s.33 que equivale a un enriquecimientoTW, casi el doble que el actual). ricas en silicio, magnesio y hierro. Endel 23%, en2 35U. En 1956 Kuroda [3]Si observamos la distribución del flu-cuanto al núcleo, se sabe que tiene unpostuló que hace 2.000 millones dejo de calor terrestre representado en laalto contenido en hierro (al menos ealños o antes, debido a los altos enrique-Ilustración 1, vemos que está irregular8c-i0%) sq ufiznáds acmone natlagl o codne oaczeur frqeu éy  shilai-ybciemrsiee nptroos duecxiidstoe rneteasc,c itoennedsr ’dae nf isqióune  ehna-mente repartido, siendo más intenso eno. E ulos puntos de unión de las placas tectóte-enn édle ry  eql ucéo pmrpoocretsaosi eonctuor rdeenl  rpeasrtao  ednePy-liaecrirmeliaetntteo (sF rdaen cuiraa),n ieon.  Eunn  a1n9á7li2s i[s4 i]s, oetnó-nicas. Por tanto, para buscar la res- mpuesta hemos de penetrar debajo de lpcalleaon edtoan. dEen tsree  goetrnaesr ac oels acsa, meps o emn aegl nnéppú-ir-cooc erduteinntaer iod ed eu nu nyaa cmiumeiestnrtao  deen  urOaknlioocorteza terrestre, pero sucede que esondeo mas profundo realizado hasttapiacpo ebl ipcoolmaro  qpureo treocdea ad elal aT irearrdai accuióyno(mGiaebntóon ) ersae  liogbesrearvmóe nqtue e meel neonr riqquuee cie-lla fecha sólo alcanza 12 km, y el radio torde la Tierra es 6.371 km, es decir porcósmica es decisivo. del uranio natural (0.717 % átomos demedios mecánicos hemos accedido el l núcleo rocede0.2% del radio terrestre (Ilustración 2).Se estima que de pn,U-235  frente a 0.720 at. U-235% en elen forma de calor, entre 6-12 TW [1],uranio natural). Se interpretó [5] que eraA través del material procedente de lapsero ¿cuál puede ser la fuente que ldoñeobido uaa nqduoe  elh aecner iq1u8e0c0i mmieilnloton eesr ad eela s, c3%, en U-235, se hab’an producido re-Temperatura °C Presión (millonesdaoc ciUo-n2e3s5 . dEe nf iseiló nm iqsumeo  hlaubg’ara ns ec oennscuomn-i- de atmósferas) 2 3 4 51.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 1traron seis zonas con evidencias de quese hab’an comportado como reactoresrápidos durante miles de años. Eso con-firmaba que los reactores nucleares na-turales eran una realidad, al menos enel pasado.EL GEOREACTOR Y EL CAMPOMAGNÉTICO TERRESTRESe sab’a que dos de los grandes pla-netas solares exteriores emiten el doblede energ’a de la que reciben del Sol.Herndon en 1992 [6] propuso la exis-tencia de reactores nucleares en elcentro de estos planetas como posibleexplicación de ese hecho. Poco des-pués [2] sugirió la existencia de un re-actor nuclear en el interior del núcleode la Tierra al que llamó georeactor,n o v i e m b r e 2 0 0 42R e v i s t a S N E
1.000 1.0002.000 2.000Manto MantoDiscontinuidad3.000Discontinuidad3.0004.000Núcleo4.000Nú lc eoExterior Exterior5.000 5.000Núcleo Núcleo6.000interior6.000interiorA BIlustración 3. Variación de la temperatura y la presión con la profundidad.
guillermo s  23/11/04  11:37  Página 3
cuando podr’a seguir funcionando? Nose sabe (La pel’cula The Core (2003)utilizaba este hecho como parte de latrama).Aunque desde el punto de vista deteor’a de reactores puede explicarse suduración, el problema estriba en justifi-car el modelo utilizado. ¿Cómo llegó eluranio a concentrarse en el centro delnúcleo interior?Para poder evaluar esta posibilidadhay que remontarse de nuevo al origendel sistema solar 4.500 millones deaños atrás. En la nube primordial quedio lugar al Sol y los planetas, la distri-bución de los isótopos era homogénea.Los isótopos pesados proced’an de res-tos de una supernova [10]. En el mode-lo más aceptado de formación de laTierra y los otros planetas interiores seISliusstteramcai óSno l4a.r .E volución del contenido de U-235, % en peso, en el uranio natural desde la formaciósnu dpeolne que estos se constituyeron porel impacto de numerosos meteoritosque se fueron agrupando como unaera la posible explicación del campodo en estudios de reactores comerciaeb-no lfaa vdoer  ndiee vees.t aU nhiop dótee lsoiss  easr geul malet’ntsiomsomagnético terrestre. les. Se estudiaron distintos modelos, elEl campo magnético terrestre va varq-euqeu emriedjao r( 3s-e5  TadWa) pyt aab la  ae nloar mpoe tdeunrcaicdTa-iauelarolrr,a   g(eIelxiunssettreraandtcieoó  npe on3r ) , eeql sutieon ste esir imcoparl aocdrt eor esl saiy-riando su inclinación en ciclos de miles ade años (también hay pequeños camc-ión es el de un reactor rápido repro-bios diarios), además invierte su polarid-uctor (esto es coherente por la no prc-onservado hasta el presente por lasdad de forma aparentemente aleatoritsae,ernrceisat red)e  fomromdaedroa dpoorre s en sfel oniúdcel eeoecvnxoar ctseeelz ejanu t(setCisfo incp arl aog prdiaeensd ianpdtaeerstg er aaidcsielóla nnc tarelaosd ri daeecm tlii-a-con una media de 200.000 años. Los un e ercambios de polaridad dejan trazas clae-l centro del núcleo interior de un ra-ras en las rocas ferrosas, utilizándosdeio de unos 5 km con una densidad dettiedop aprear oc aelne nntianrg eúln  mcaasnot os eyr ’ela  nsúucfilceioe na-como elemento de datación, as’ se h3a6.84 g/c3m(casi el doble que la del los niveles actuales).podido determinar que la base del fau-ranio metal a presiones normales).  EnA lgunos meteoritos sobrevivieron amoso nivel 6 de Atapuerca tiene unala parte central estar’a constituida ploors choques: los que contienen condri-antigüedad próxima a 800.000 años. act’nidos rodeados por productos de fi-El campo geomagnético consumeesil ó23n8.U  Asl otmraettairdsoe  ad el osu nn ereuatrcotnore sr árpáipdi-otcm,aóasn.r dorLnua lsoe snc  o(lgansod triaptsai sf uensdtisád nac sof loiqsriumoena desase s  qfpouroe-rentre 0.1 y 1 TW. Tiene una importan-dos se trasforma 23e9nP u que puede fi-dieron oigen a rlomse rpalanetas) y consi-cia fundamental como protector contrsaionarse, desintegrarse en U-235oguietemrente pose’an la composiciónel viento solar. No hay una explicaciónconvertirse en un isótopo más pesa do.ncient’fica que dé respuesta a todos losinterrogantes, aunque hay un acuerdfLooar mpraos badbei ltirdaasdf ordme aocicóunrr ednecsicar itdaes  leassdutáen  acqauleelnltaa émpioecnat.o  Apdoesmteársi onr o ssuuffirciieernotneen que su comportamiento es el de unaasociada a las caracter’stidel flujspearnat aftiuvnodsi rldoes .l oPso r mtaatnetrioa, lesse ra’ apna rrteirprdee-dinamo, para ello es necesario que el cas onúcleo de la Tierra esté constituido eneutrónico a las que esté sometido. Elnos cuales se formó la Tierra. Su co m-su mayor’a por hierro. Sin una fuenteel georeactor se contempla un flujode calor propia en el núcleo éste noneutrónico bajo (1.2 x81n0/(cm2s) posición ha servido, entre otras fuentespodr’a mantener un campo magnéticpore23d5Uo. mEinn aenstdo lac ornedaiccciio2ó3n8nUe  s se23 9oPbutienesdiec iiónnf odreml amciaónnt,o .p aSrua  pdaepfienl irs elra ’cao fmunpdo-a-como el actual más de 1.000 millones asde años. Además, es necesario alguncqahuoe  raeúanc tpoor,d rs’iea nsdeog uliar  rfeulnacciioónna nadctou dailpm-oesinctiaól na  dleal  hnoúrcal edoe. establecer la com-variabilidad de dicha fuente que expli-que los cambios que experimenta edl e235U/238U >10% [8]. Es decir, el enri- Hay diferentes tipos de condritas, lascampo magnético (Por ejemplo, supo-quecimiento e2n3 5U en el georeactor más abundantes son las condritas car-ner que la energ’a que consume procesn-ieor ’naa tmuruayl supeelr iroers taol  qduele  ptliaennee tae.l  Luoraqbs-uo’námciceoass , vqiugee nsteegs,ú ni nldoisc amr’oadne lousn  gaelot-ode de las desintegraciones radiactivas enpresenta el problema de que éstas spi-roductos de fisión ir’an migrgaindáo hapg-rriamdiog ednei aosx iddea lcaió Tni eerrn al, aqs uceo nesd iicniocnoems-guen una regularidad que es dif’ciclia la periferia del reactor, orinndo-conciliar con la aleatoriedad observa-se cortos periodos de subcriticidad. Nopatible con un núcleo que contengada). El modelo de reactor nuclear dabsae tratar’a de un reactor perfectamenutreanio. Según esto el uranio sólo seuna posible explicación a este proble-homogéneo sino de varias zonas distrip-resentar’a en la corteza, formandoma. El supuesto georeactor fue modelab-uidas irregularmente sometidas a conó-xidos. Los óxidos no podr’an penetrardo en ORNL [7] utilizando el conocido diciones que ir’an variando en el tiema- través del manto ni agruparse en elcódigo de cálculo SCALE (en concretopo. Herndon [9] las relaciona con losnúcleo. Sin embargo, según Herdonla secuencia SAS2, que incluye el pro-cambios que se producen en el camposon los meteoritos que contienen ensta-grama ORIGEN-S) ampliamente utiliza-magnético, sin detallar como. ¿Hasttaitas, condritas poco frecuentes, y no
n o v i e m b r e 2 0 0 43R e v i s t a S N E
¡Sé el primero en escribir un comentario!

13/1000 caracteres como máximo.